CN112411783B - 一种高效减震的防屈曲支撑及其施工方法 - Google Patents

一种高效减震的防屈曲支撑及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及土木工程结构减震的技术领域，尤其涉及一种高效减震的防屈曲支撑及其施工方法，旨在解决现有技术防屈曲支撑结构抗震效果差的问题，其技术方案是：包括支撑架以及供支撑架长度方向两端连接的外框架，所述支撑架上设置有支撑组件，所述支撑架设有两个，两个所述支撑架交叉设置；所述外框架内壁上设有供支撑组件连接的快接组件，所述支撑架包括支撑内芯和设置在支撑内芯外部的钢套管，所述支撑组件设置在支撑内芯长度方向两端，本申请具有提高防屈曲支撑抗震效果的效果。

Description

一种高效减震的防屈曲支撑及其施工方法
技术领域
本申请涉及土木工程结构减震的技术领域，尤其是涉及一种高效减震的防屈曲支撑及其施工方法。
背景技术
防屈曲支撑是一种新型的支撑形式，在构造上通常由内核钢芯、外围约束套管和两者之间的无黏结隔离材料三部分组成。
现有公开号为CN103741795A的中国专利公布了一种防屈曲偏心支撑钢框架结构，把耗能梁段从框架梁中分离出来，作为独立的剪切耗能的连接件布置在框架梁中央或端部，连接件的截面形状为H型钢或双槽钢组合截面，与框架梁的拼接采用端板连接或腹板连接；防屈曲支撑的一端与框架梁相连，另一端与框架柱相连，替换传统偏心支撑框架结构的普通支撑，连接采用螺栓和焊接连接。
防屈曲支撑在进行安装时一般具有三种连接方式；包括销轴连接、螺栓连接、端面对焊，销轴连接对销轴本身精度很高，螺栓连接同样如此且需要强度很高的螺栓，且成本较高，而端面焊接虽然避免了上述两个问题，但是焊缝容易疲劳，造成连接强度下降，进而影响防屈曲支撑的安装。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在的缺陷是：防屈曲支撑受连接方式的限制，使得防屈曲支撑的安装效率较低，同时受连接强度的影响，降低了防屈曲支撑的抗震效果。
发明内容
为了提高防屈曲支撑结构抗震效果，本申请提供一种高效减震的防屈曲支撑。
一种高效减震的防屈曲支撑，包括支撑架以及供支撑架长度方向两端连接的外框架，所述支撑架上设置有支撑组件，所述支撑架设有两个，两个所述支撑架交叉设置；
所述外框架内壁上设有供支撑组件连接的快接组件，所述支撑架包括支撑内芯和设置在支撑内芯外部的钢套管，所述支撑组件设置在支撑内芯长度方向两端，所述支撑内芯固定设置在钢套管内，所述钢套管内设有混凝土层，所述混凝土层横截面呈十字形，所述混凝土层外壁与钢套管内壁形成有空心层；所述支撑组件包括用于连接支撑内芯的连接内芯以及用于固定连接内芯在支撑架上的外套板；所述钢套管内设有供连接内芯进行卡接的固定槽，所述外套板与钢套管铰接连接，所述外套板外壁上设置有浇灌口，所述外套板内壁上与钢套管的连接处设置有密封垫，所述外框架呈矩形设置，所述快接组件包括设置在外框架顶部底壁上的上连接件，还包括设置在外框架侧壁的底部的下连接件；所述上连接件包括C字钢架，所述C字钢架固定设置在外框架顶部，所述C字钢架包括连接钢架与外扩钢架，所述连接钢架的底部设置有钢架连接块；所述钢架连接块底部设有供连接内芯连接的安装槽，所述安装槽对应连接内芯设置。
通过采用上述技术方案，支撑架两端设置有支撑组件，通过支撑组件与快接组件进行连接，进而提高安装支撑架的效率，同时采用支撑组件设置还能够提高整个支撑架的整体牢固性；
将支撑架的分为支撑内芯与钢套管两大部分组成，并将支撑内芯设置在钢套管的中心轴上，并通过混凝土浇筑的形式，待钢套管内混凝土凝固后，使的混凝土与支撑内芯形成一体，进而提高整个支撑架整体牢固性。
通过混凝土层凝固后与支撑内芯一体设置，进而提高支撑强度，同时混凝混凝土层未与钢套管内壁全部贴合，而是将混凝土横截面设置为十字型，并与钢套管内壁形成了空心层，空心层的设置一定程度上减少了整体支撑架的重量，进而提高操作人员对支撑架的安装速度；
外套管的外壁上设有的浇灌口用来向外套板内通入混凝土，利用通入的混凝土凝固后，使得连接内芯与钢套管内的混凝土层固定连接，密封垫用来防止混凝土浆料泄漏。
通过C字钢架的设置，将C字钢架与墙体进行固定连接，将C字钢架分为外扩钢架以及连接钢架，连接钢架用开连接支撑架，外扩钢架对矩形墙体进行外包设置，且通过螺栓固定连接，且外扩钢架之间也通过螺栓固定连接；
因此支撑架与连接钢架连接后，两个支撑架的交叉设置，使得矩形设置的外框架内分割成多个三角形，利用形成的三角结构提高支撑的效果，同时支撑架与连接钢架连接后，由受力点钢架连接块将受力向外扩钢架上延伸，由外扩框架逐渐将受力分散到墙体上，进而提高支撑架的支撑效果。
优选的，所述下连接件包括与外框架固定连接的底座，所述底座上设有供连接内芯的进行卡接的下凹槽。
通过采用上述技术方案，利用底座的设置，使得下连接件与底座能够更牢固的进行连接，进而提高整体的抗震效果。
优选的，所述连接内芯横截面呈的十字型，所述上连接件还包括加强块，所述加强块设置多个，所述加强块上设有多个加强孔，所述加强孔内穿设有紧固杆，所述紧固杆贯穿连接内芯，所述连接内芯上设有孔紧固杆穿过的紧固孔。
通过采用上述技术方案，连接内芯横截面呈十字型设置，十字型的连接内芯插入到安装槽内后，四个边角的卡接在加强块中，利用多个两两相对设置的加强块将其卡住，并利用紧固杆将其贯穿，使得连接内芯与钢架连接块固定连接。
优选的，所述外框架上设置有拉伸组件，所述拉伸组件包括拉伸环，所述拉伸环固定设置在外框架的侧壁上，所述拉伸组件还包括钢绳，所述钢绳一端与拉伸环固定连接，所述钢绳远离的拉伸管的一端与钢套管固定连接。
通过采用上述技术方案，通过拉伸组件的设置，将支撑架长度方向上的侧壁与外框架连接，使其成为分割成多个三角结构，提高支撑架对墙体稳定性。
优选的，所述支撑内芯中心轴处设有圆柱轴心，所述钢套管的内壁上设置有加强内筋，所述加强内筋设置有多个。
通过采用上述技术方案，通过圆柱轴心的设置，加强支撑内心自身强度，进而提高支撑架的支撑效果。
第二方面，本申请提供的一种高效减震防屈曲支撑的施工方法采用如下的技术方案：一种高效减震防屈曲支撑的施工方法，包括以下步骤：
a、外框架在进行施工的过程中，在外框架的内壁上安装一层C字框架， C字框架由连接钢架(29)与外扩钢架两种类型组成，将连接钢架(29)固定设置在顶部外框架底壁上；
b、同时将连接钢架(29)放置在顶部外框架底部的中心处，利用连接钢架(29)连接支撑架，且在同一外框架上安装有两个支撑架，将两个支撑架的长度方向一端与连接钢架(29)的底部进行连接，另一端与竖直外框架的底部连接；
c、利用连接钢架(29)的底部设置有快接组件与支撑架长度方向一端进行快速连接，将支撑架中心轴处设有的连接内芯插接到安装槽中，连接内芯插入安装槽中后，利用加强块与紧固杆对连接内芯进行快速安装处理，实现对支撑架顶部的快速连接；
d、支撑架由支撑内芯和钢套管两部分组成，顶部的连接内芯插入到安装槽中后，将钢套管上铰接的外套板盖上，并从外套板上的浇灌口上向空心层中灌入混凝土，等待空心层中的混凝土冷却后，混凝土将与外盖板合为一体，进而提高支撑架抗震强度；
e、外框架的底部设置有下连接件，将下连接件卡接到底座上的下凹槽中，下凹槽为空心槽，在下连接件放置在下凹槽中以后，向下凹槽中通入混凝土，使得下连接件与底座形成一体，增加防屈曲结构的抗震效果。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.在外框架上设置支撑组件，利用支撑组件提高在防屈曲支撑结构整体的强度，进而提高的防屈曲支撑的抗震效果，同时利用快接组件的设置，提高安装的防屈曲支撑的速度，进而实现快速对墙体进行支撑的效果；
2.通过支撑内芯的设置，使得防屈曲支撑的强度提高，加强了防屈曲支撑的抗震效果。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图；
图2是本申请实施例的支撑架的整体剖视图；
图3是图2另一视角剖视图；
图4是本申请实施例的整体结构剖视图；
图5是本申请实施例的局部断面结构示意图；
图6是本申请实施例的下连接件的爆炸结构示意图。
附图标记说明：1、支撑架；2、外框架；3、支撑组件；5、钢套管；6、连接内芯；7、外套板；8、固定槽；9、浇灌口；10、密封垫；11、上连接件；12、下连接件；13、C字钢架；14、安装槽；15、底座；16、下凹槽；17、加强块；19、紧固杆；20、紧固孔；21、拉伸组件；22、钢绳；23、拉伸环；24、圆柱轴心；25、加强内筋；26、支撑内芯；27、混凝土层；28、空心层；29、连接钢架；30、外扩钢架；32、墙体。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
实施例：
本申请实施例公开一种高效减震的防屈曲支撑。参考图1，包括支撑架1和外框架2，外框架2呈矩形设置，支撑架1设置有两个且交叉设置在外框架2内，同时两个支撑架1的顶部交叉设置外框架2的顶壁中心处上。两个支撑架1上远离交叉处一侧分别与外框架2的竖直侧壁底部连接。外框架2用于与墙体32固定连接，将外框架2与墙体32固定连接后，再将两个支撑架1固定连接在外框架2上，达到支撑墙体32以及提高墙体32牢固性的效果。
支撑架1上设置有支撑组件3，支撑组件3设置有两个且分别位于支撑架1长度方向两端，外框架2的内壁上设有与支撑架1长度方向两端连接的快接组件，快接组件包括上连接件11与下连接件12，上连接件11用于与支撑架1顶部连接，下连接件12用于支撑架1底部。
参考图2，支撑架1包括支撑内芯26和设置在支撑内芯26外部的钢套管5，钢套管5内壁上设置有加强内筋25，加强内筋25设置有多个，利用多个加强内筋25的设置，提高支撑架1强度，提高支撑架1的支撑效果。钢套管5内装有与支撑内芯26固定连接的混凝土层27，混凝土在钢套管5内凝固后，混凝土层27与支撑内芯26固定连接，提高整个支撑架1的牢固性。
参考图2，混凝土层27横截面呈十字形，混凝土层27外壁与钢套管5内壁形成有空心层28，将混凝土层27设置为十字的形式，并在十字形的空缺部分形成的空心层28，减少了混凝土材料，降低了整个支撑结构的重量，但同样起到了支撑效果。
参考图2和图3，支撑组件3包括用于连接支撑内芯26的连接内芯6以及用于固定连接内芯6在支撑架1上的外套板7，外套板7与钢套管5铰接连接，钢套管5上设有供连接内芯6卡接的固定槽8，连接内芯6设置为钢板，钢板的横截面设置为十字型，固定槽8设置为T字型，将十字交叉的连接内芯6卡T字型的固定槽8内，并利用外套板7将连接内芯6部分固定在钢套管5内。
外套板7外壁上设置有浇灌口9，外套板7内壁上与钢套管5的连接处设置有密封垫10，从浇灌口9处向外套板7内通入混凝土，等带混凝土凝固后，使得连接内芯6与混凝土固定连接。
参考图2，支撑内芯26中心轴处设有圆柱轴心24，利用圆柱轴心24的设置，提高整体强度，达到提高抗震的效果。
参考图4和图5，上连接件11包括设置在外框架2的C字钢架13，C字钢架13与外框架2固定连接，C字钢架13的底部设置有安装槽14，安装槽14用于供支撑架1进行快速安装外框架2。
参考图5和图6，安装槽14供连接内芯6进行卡接，连接内芯6的一部分固定设置在外套板7内，另一部分与安装槽14进行卡接。上连接件11还包括多个加强块17，加强块17与C字钢架13一体成型而成。加强块17上设有多个加强孔，加强孔内穿设有紧固杆19，紧固杆19贯穿连接内芯6，连接内芯6上设有孔紧固杆19穿过的紧固孔20，利用加强块17与紧固杆19的设置，进一步连接杆连接的牢固性。
参考图2和图5，安装连接内芯6时，先将连接内芯6安装在安装槽14中，然后再与固定槽8进行连接，使得安装速度得到提升。
参考图4，C字钢架13包括连接钢架29与外扩钢架30，连接钢架29用来连接支撑组件3，外扩钢架30设置有多个，且多个外扩钢架30呈C字型与外框架2固定连接。连接钢架29的底部设置有钢架连接块，钢架连接块与支撑组件3的端部连接，安装槽14设置在钢架连接块的底部侧壁上。
参考图6，下连接件12包括与外框架2固定连接的底座15，底座15上设有供连接内芯6的进行卡接的下凹槽16，下凹槽16用于与下连接内芯6连接，将下连接内芯6卡接到下凹槽16中，并将下连接内芯6与下凹槽16固定连接。
参考图1，外框架2上设置有拉伸组件21，拉伸组件21包括拉伸环23和钢绳22，拉伸环23固定设置在外框架2的侧壁上，钢绳22一端与拉伸环23固定连接，钢绳22远离的拉伸管的一端与钢套管5固定连接。通过拉伸组件21的设置，将支撑架1的侧壁与外框架2进行连接，混凝土没有凝土前，拉伸组件21具有防止支撑架1掉落的效果。同时拉伸组件21也具有拉伸支撑架1的效果。
本申请实施例一种高效减震的防屈曲支撑的实施原理为：外框架2的内上安装C字框架，然后将支撑架1的顶部与快接组件进行连接，将支撑架1顶部的支撑内芯26插入到安装槽14中，并在安装完成后利用加强块17对支撑内芯26进行固定，提高支撑架1顶部连接的牢固性。同时从浇灌口9向空心层28中灌入混凝土，等待空心层28中的混凝土冷却后，混凝土将于外盖板合为一体，进而提高支撑架1抗震强度。
将支撑的底部与底座15连接，将支撑内芯26的底部插入到下凹槽16中，向下凹槽16中通入混凝土，使得支撑架1的下连接件12与底座15形成一体，进一步的增加防屈曲结构的抗震效果。
本申请实施例还公开了一种高效减震防屈曲支撑的施工方法，包括以下步骤：
a、外框架在进行施工的过程中，在外框架的内壁上安装一层C字框架， C字框架由连接钢架29与外扩钢架两种类型组成，将连接钢架29固定设置在顶部外框架底壁上；
b、同时将连接钢架29放置在顶部外框架底部的中心处，利用连接钢架29连接支撑架，且在同一外框架上安装有两个支撑架，将两个支撑架的长度方向一端与连接钢架29的底部进行连接，另一端与竖直外框架的底部连接；
c、利用连接钢架29的底部设置有快接组件与之支撑架长度方向一端进行快速连接，将支撑架中心轴处设有的支撑内芯插接到安装槽中，连接内芯插入安装槽中后，利用加强块与紧固杆对支撑内芯进行快速安装处理，实现对支撑架顶部的快速连接效果；
d、支撑架由支撑内芯和钢套管两部分组成，顶部的支撑内芯插入到安装槽中后，将钢套管上铰接的外套板盖上，并从外套板上的浇灌口上向空心层中灌入混凝土，等待空心层中的混凝土冷却后，混凝土将于外盖板合为一体，进而提高支撑架抗震强度；
e、外框架底部的设置有下连接件，将外框架的下连接件的卡架到的底座上的下凹槽中，下凹槽为空心槽，在外框架的下连接件放置在下凹槽中，向下凹槽中通入混凝土，使得支撑架的下连接件与底座形成一体，进一步的增加防屈曲结构的抗震效果。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高效减震的防屈曲支撑，其特征在于：包括支撑架(1)以及供支撑架(1)长度方向两端连接的外框架(2)，所述支撑架(1)上设置有支撑组件(3)，所述支撑架(1)设有两个，两个所述支撑架(1)交叉设置；
所述外框架(2)内壁上设有供支撑组件(3)连接的快接组件，所述支撑架(1)包括支撑内芯(26)和设置在支撑内芯(26)外部的钢套管(5)，所述支撑组件(3)设置在支撑内芯(26)长度方向两端，所述支撑内芯(26)固定设置在钢套管(5)内，所述钢套管(5)内设有混凝土层(27)，所述混凝土层(27)横截面呈十字形，所述混凝土层(27)外壁与钢套管(5)内壁形成有空心层(28)；所述支撑组件(3)包括用于连接支撑内芯(26)的连接内芯(6)以及用于固定连接内芯(6)在支撑架(1)上的外套板(7)；所述钢套管(5)内设有供连接内芯(6)进行卡接的固定槽(8)，所述外套板(7)与钢套管(5)铰接连接，所述外套板(7)外壁上设置有浇灌口(9)，所述外套板(7)内壁上与钢套管(5)的连接处设置有密封垫(10)，所述外框架(2)呈矩形设置，所述快接组件包括设置在外框架(2)顶部底壁上的上连接件(11)，还包括设置在外框架(2)侧壁的底部的下连接件(12)；所述上连接件(11)包括C字钢架(13)，所述C字钢架(13)固定设置在外框架(2)顶部，所述C字钢架(13)包括连接钢架(29)与外扩钢架(30)，所述连接钢架(29)的底部设置有钢架连接块；所述钢架连接块底部设有供连接内芯(6)连接的安装槽(14)，所述安装槽(14)对应连接内芯(6)设置。
2.根据权利要求1所述的一种高效减震的防屈曲支撑，其特征在于：所述下连接件(12)包括与外框架(2)固定连接的底座(15)，所述底座(15)上设有供连接内芯(6)进行卡接的下凹槽(16)。
3.根据权利要求1所述的一种高效减震的防屈曲支撑，其特征在于：所述连接内芯(6)横截面呈十字形，所述上连接件(11)还包括加强块(17)，所述加强块(17)设置多个，所述加强块(17)上设有多个加强孔，所述加强孔内穿设有紧固杆(19)，所述紧固杆(19)贯穿连接内芯(6)，所述连接内芯(6)上设有供紧固杆(19)穿过的紧固孔(20)。
4.根据权利要求1所述的一种高效减震的防屈曲支撑，其特征在于：所述外框架(2)上设置有拉伸组件(21)，所述拉伸组件(21)包括拉伸环(23)，所述拉伸环(23)固定设置在外框架(2)的侧壁上，所述拉伸组件(21)还包括钢绳(22)，所述钢绳(22)一端与拉伸环(23)固定连接，所述钢绳(22)远离拉伸环的一端与钢套管(5)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种高效减震的防屈曲支撑，其特征在于：所述支撑内芯(26)中心轴处设有圆柱轴心(24)，所述钢套管(5)的内壁上设置有加强内筋(25)，所述加强内筋(25)设置有多个。
6.一种高效减震防屈曲支撑的施工方法，包括上述权利要求1-5任一所述的一种高效减震的防屈曲支撑，其特征在于：包括以下步骤；
a、外框架在进行施工的过程中，在外框架的内壁上安装一层C字框架， C字框架由连接钢架(29)与外扩钢架两种类型组成，将连接钢架(29)固定设置在顶部外框架底壁上；
b、同时将连接钢架(29)放置在顶部外框架底部的中心处，利用连接钢架(29)连接支撑架，且在同一外框架上安装有两个支撑架，将两个支撑架的长度方向一端与连接钢架(29)的底部进行连接，另一端与竖直外框架的底部连接；
c、利用连接钢架(29)的底部设置有快接组件与支撑架长度方向一端进行快速连接，将支撑架中心轴处设有的连接内芯插接到安装槽中，连接内芯插入安装槽中后，利用加强块与紧固杆对连接内芯进行快速安装处理，实现对支撑架顶部的快速连接；
d、支撑架由支撑内芯和钢套管两部分组成，顶部的连接内芯插入到安装槽中后，将钢套管上铰接的外套板盖上，并从外套板上的浇灌口上向空心层中灌入混凝土，等待空心层中的混凝土冷却后，混凝土将与外盖板合为一体，进而提高支撑架抗震强度；
e、外框架的底部设置有下连接件，将下连接件卡接到底座上的下凹槽中，下凹槽为空心槽，在下连接件放置在下凹槽中以后，向下凹槽中通入混凝土，使得下连接件与底座形成一体，增加防屈曲结构的抗震效果。
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