CN113047427B - 一种基于绿色钢结构建筑的桁架支撑系统及其焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于绿色钢结构建筑的桁架支撑系统及其焊接方法，包括连接板以及通过横梁固定连接于连接板一侧的固定板，所述横梁的表面设置有连接固定机构，本发明涉及钢结构建筑技术领域。该基于绿色钢结构建筑的桁架支撑系统及其焊接方法，通过设置侧面固定组件以及支撑机构可实现对桁架底部的稳定支撑，且相邻两个标准节之间采用连接组件进行卡接安装，无需使用多个螺钉进行固定，操作便利且避免螺钉锈蚀产生松动从而造成标准节之间位置偏移影响稳定性的问题，在最顶部的标准节上设置调节机构可根据桁架的高度进行微调，使得桁架的支撑范围增大，具有显著的支撑抗压力，为后续桁架的正常使用奠定了基础。

Description

一种基于绿色钢结构建筑的桁架支撑系统及其焊接方法

技术领域

本发明涉及钢结构建筑技术领域，具体为一种基于绿色钢结构建筑的桁架支撑系统及其焊接方法。

背景技术

桁架是一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构，桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度，桁架的优点是杆件主要承受拉力或压力，可以充分发挥材料的作用，节约材料，减轻结构重量。常用的有钢桁架、钢筋混凝土桁架、预应力混凝土桁架、木桁架、钢与木组合桁架、钢与混凝土组合桁架。

参考中国专利公开号为CN112049465A的一种用于大跨度桁架的支撑结构及其施工方法，通过调节装置配合胎架，可调节支撑柱与桁架抵触，实现对桁架的支撑，安装好桁架之后，通过驱动件对桁架进行支撑，对可调节支撑柱的长度进行调节，使得可调节支撑柱与桁架分离，最后停止驱动件的运行，可调节支撑柱对桁架进行支撑，每间隔一段时间，对可调节支撑柱的位置进行一次调节，每次降调一定的距离，用于减小桁架的变形量，直至最后，可调节支撑柱不与桁架接触后，对支撑结构进行拆卸，调节装置能够重复利用，节省了一定的成本，保证了施工现场的整洁，便于对桁架支撑结构进行施工，然而该参考专利还存在以下不足：

1)、在上述专利中，胎架由多个标准节上下堆叠而成，而在堆叠的过程中需要采用大量的螺钉对相邻之间的标准节进行固定，标准节的安装以及拆除十分麻烦，且当螺钉产生锈蚀松动时会造成相邻标准节之间在水平方向上发生相对位置的变动，影响胎架的固定支撑，继而影响到整个桁架的稳定性；

2)、对于桁架本身来说，其在实际使用的过程中抗压强度不够，且在相邻两个桁架之间进行拼接组装时，连接处的稳定性不佳，导致桁架之间容易发生晃动，从而影响桁架的后续使用。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于绿色钢结构建筑的桁架支撑系统及其焊接方法，解决了搭设用于支撑的标准节时，采用大量的螺钉对相邻之间的标准节进行固定十分麻烦且当螺钉产生锈蚀松动时影响桁架支撑的稳定性，同时桁架组装连接处抗压强度不够以及容易发生晃动的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于绿色钢结构建筑的桁架支撑系统，包括连接板以及通过横梁固定连接于连接板一侧的固定板，所述横梁的表面设置有连接固定机构，所述横梁的表面设置有调节机构，且调节机构的底部设置有支撑机构。

所述支撑机构包括固定连接于底板顶部的标准节以及侧面固定组件，所述标准节包括固定杆和连接杆，两个所述固定杆表面相对的一侧之间固定连接有连接架，两个所述连接杆表面相对的一侧之间固定连接有横杆，所述固定杆和连接杆的顶端均固定连接有连接组件，所述连接组件包括固定框，所述固定框内壁的两侧均通过缓冲弹簧固定连接有滑动板，且滑动板一侧的顶部和底部均固定连接有卡块，所述滑动板的另一侧固定连接有贯穿至固定框外部的拉环，所述固定框的顶部开设有通槽，且通槽的内壁固定连接有密封圈，所述固定杆和连接杆的内部均螺纹连接有螺纹柱，且螺纹柱的顶端固定连接有限位块，所述固定杆和连接杆的底端均开设有与限位块相适配的通孔，所述固定杆和连接杆表面两侧的顶部和底部均开设有与卡块相适配的卡槽，相邻两个连接架相对的一侧均通过连接环转动连接有活动卡板，两个所述活动卡板相对的一侧分别固定连接有第一磁铁和第二磁铁。

优选的，所述侧面固定组件包括双杆液压缸和限位框，所述限位框的一侧转动连接有第一伸缩架，且第一伸缩架的一侧转动连接有第二伸缩架。

优选的，所述第二伸缩架的一侧转动连接有安装板，且安装板一侧的顶部和底部均螺纹连接有紧固螺栓，所述第一伸缩架和第二伸缩架的中部均转动连接有销钉，且销钉的表面固定连接有转动板，所述双杆液压缸的两个伸出端均与转动板的表面固定连接。

优选的，所述调节机构包括支撑板和垫板，且支撑板顶部两侧的正面和背面均固定连接有液压油缸，所述液压油缸的伸出端与垫板的底部固定连接，所述垫板的顶部固定连接有缓冲垫，且缓冲垫的顶部固定连接有顶板。

优选的，所述顶板顶部两侧的正面和背面均固定连接有卡环，且卡环顶部的正面和背面均螺纹连接有第一螺钉。

优选的，所述上下相邻的两个横梁之间固定连接有加强筋，两个所述加强筋相对的两侧之间固定连接有斜杆，所述连接固定机构包括通过第二螺钉固定连接于横梁表面的滑动块。

优选的，所述滑动块的表面转动连接有活动杆，两个所述活动杆相对的一侧均固定连接有套环。

优选的，两个所述套环的内部均螺纹连接有螺纹杆，且两个螺纹杆的顶端分别贯穿连接板和固定板，所述螺纹杆的表面且位于套环表面的底部固定连接有固定块。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于绿色钢结构建筑的桁架支撑系统及其焊接方法。具备以下有益效果：

(1)、该基于绿色钢结构建筑的桁架支撑系统及其焊接方法，通过横梁的表面设置有连接固定机构，横梁的表面设置有调节机构，且调节机构的底部设置有支撑机构，支撑机构包括固定连接于底板顶部的标准节以及侧面固定组件，标准节包括固定杆和连接杆，两个固定杆表面相对的一侧之间固定连接有连接架，两个连接杆表面相对的一侧之间固定连接有横杆，固定杆和连接杆的顶端均固定连接有连接组件，连接组件包括固定框，固定框内壁的两侧均通过缓冲弹簧固定连接有滑动板，且滑动板一侧的顶部和底部均固定连接有卡块，滑动板的另一侧固定连接有贯穿至固定框外部的拉环，固定框的顶部开设有通槽，且通槽的内壁固定连接有密封圈，固定杆和连接杆的内部均螺纹连接有螺纹柱，且螺纹柱的顶端固定连接有限位块，固定杆和连接杆的底端均开设有与限位块相适配的通孔，固定杆和连接杆表面两侧的顶部和底部均开设有与卡块相适配的卡槽，相邻两个连接架相对的一侧均通过连接环转动连接有活动卡板，两个活动卡板相对的一侧分别固定连接有第一磁铁和第二磁铁，侧面固定组件包括双杆液压缸和限位框，限位框的一侧转动连接有第一伸缩架，且第一伸缩架的一侧转动连接有第二伸缩架，第二伸缩架的一侧转动连接有安装板，且安装板一侧的顶部和底部均螺纹连接有紧固螺栓，第一伸缩架和第二伸缩架的中部均转动连接有销钉，且销钉的表面固定连接有转动板，双杆液压缸的两个伸出端均与转动板的表面固定连接，调节机构包括支撑板和垫板，且支撑板顶部两侧的正面和背面均固定连接有液压油缸，液压油缸的伸出端与垫板的底部固定连接，垫板的顶部固定连接有缓冲垫，且缓冲垫的顶部固定连接有顶板，顶板顶部两侧的正面和背面均固定连接有卡环，且卡环顶部的正面和背面均螺纹连接有第一螺钉，通过设置侧面固定组件以及支撑机构可实现对桁架底部的稳定支撑，且相邻两个标准节之间采用连接组件进行卡接安装，无需使用多个螺钉进行固定，操作便利且避免螺钉锈蚀产生松动从而造成标准节之间位置偏移影响稳定性的问题，在最顶部的标准节上设置调节机构可根据桁架的高度进行微调，使得桁架的支撑范围增大，具有显著的支撑抗压力，为后续桁架的正常使用奠定了基础。

(2)、该基于绿色钢结构建筑的桁架支撑系统及其焊接方法，通过连接固定机构包括通过第二螺钉固定连接于横梁表面的滑动块，滑动块的表面转动连接有活动杆，两个活动杆相对的一侧均固定连接有套环，两个套环的内部均螺纹连接有螺纹杆，且两个螺纹杆的顶端分别贯穿连接板和固定板并延伸至连接板和固定板的内部，螺纹杆的表面且位于套环表面的底部固定连接有固定块，在桁架连接处设置连接固定机构，可增加桁架连接处的抗压强度以及稳定性，使得桁架不会发生晃动。

(3)、该基于绿色钢结构建筑的桁架支撑系统及其焊接方法，通过垫板的顶部固定连接有缓冲垫，且缓冲垫的顶部固定连接有顶板，顶板顶部两侧的正面和背面均固定连接有卡环，且卡环顶部的正面和背面均螺纹连接有第一螺钉，可实现将顶板与横梁通过第一螺钉进行固定，实现对桁架底部的支撑，同时缓冲垫的设置可使得顶板具有向下的缓冲力，避免顶板与横梁之间产生碰撞。

(4)、该基于绿色钢结构建筑的桁架支撑系统及其焊接方法，通过侧面固定组件包括双杆液压缸和限位框，限位框的一侧转动连接有第一伸缩架，且第一伸缩架的一侧转动连接有第二伸缩架，第二伸缩架的一侧转动连接有安装板，且安装板一侧的顶部和底部均螺纹连接有紧固螺栓，第一伸缩架和第二伸缩架的中部均转动连接有销钉，且销钉的表面固定连接有转动板，双杆液压缸的两个伸出端均与转动板的表面固定连接，通过双杆液压缸的设置可实现第一伸缩架和第二伸缩架的展开以及收缩，便于支撑机构通过侧面固定组件与墙体侧壁进行连接

附图说明

图1为本发明结构的正视图；

图2为本发明横梁、加强筋以及斜杆结构的示意图；

图3为本发明标准节的结构示意图；

图4为本发明调节机构的结构示意图；

图5为本发明连接固定机构的结构示意图；

图6为本发明连接组件的结构示意图；

图7为本发明侧面固定组件的结构示意图；

图8为本发明限位框结构的示意图；

图9为本发明图1中A处的局部放大图；

图10为本发明图5中B处的局部放大图。

图中：1-连接板、2-横梁、3-固定板、4-连接固定机构、41-第二螺钉、42-滑动块、43-活动杆、44-套环、45-螺纹杆、46-固定块、5-调节机构、51-支撑板、52-垫板、53-液压油缸、54-缓冲垫、55-顶板、56-卡环、57-第一螺钉、6-支撑机构、61-底板、62-标准节、621--固定杆、622-连接杆、623-连接架、624-横杆、63-侧面固定组件、631-双杆液压缸、632-限位框、633-第一伸缩架、634-第二伸缩架、635-安装板、636-紧固螺栓、637-销钉、638-转动板、64-连接组件、641-固定框、642-滑动板、643-缓冲弹簧、644-卡块、645-拉环、646-通槽、647-密封圈、648-螺纹柱、649-限位块、64a-通孔、64b-卡槽、65-活动卡板、66-第一磁铁、67-第二磁铁、7-加强筋、8-斜杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于绿色钢结构建筑的桁架支撑系统，通过设置侧面固定组件63以及支撑机构6可实现对桁架底部的稳定支撑，且相邻两个标准节62之间采用连接组件64进行卡接安装，无需使用多个螺钉进行固定，操作便利且避免螺钉锈蚀产生松动从而造成标准节62之间位置偏移影响稳定性的问题，在最顶部的标准节62上设置调节机构5可根据桁架的高度进行微调，使得桁架的支撑范围增大，具有显著的支撑抗压力，为后续桁架的正常使用奠定了基础，包括连接板1以及通过横梁2固定连接于连接板1一侧的固定板3，横梁2的表面设置有连接固定机构4，横梁2的表面设置有调节机构5，且调节机构5的底部设置有支撑机构6。

本发明实施例中，支撑机构6包括固定连接于底板61顶部的标准节62以及侧面固定组件63，标准节62包括固定杆621和连接杆622，两个固定杆621表面相对的一侧之间固定连接有连接架623，两个连接杆622表面相对的一侧之间固定连接有横杆624，固定杆621和连接杆622的顶端均固定连接有连接组件64，连接组件64包括固定框641，固定框641内壁的两侧均通过缓冲弹簧643固定连接有滑动板642，且滑动板642一侧的顶部和底部均固定连接有卡块644，滑动板642的另一侧固定连接有贯穿至固定框641外部的拉环645，固定框641的顶部开设有通槽646，且通槽646的内壁固定连接有密封圈647，固定杆621和连接杆622的内部均螺纹连接有螺纹柱648，且螺纹柱648的顶端固定连接有限位块649，固定杆621和连接杆622的底端均开设有与限位块649相适配的通孔64a，固定杆621和连接杆622表面两侧的顶部和底部均开设有与卡块644相适配的卡槽64b，相邻两个连接架623相对的一侧均通过连接环转动连接有活动卡板65，两个活动卡板65相对的一侧分别固定连接有第一磁铁66和第二磁铁67，第一磁铁66和第二磁铁67的磁极相反，相互靠近时可进行吸附固定。

本发明实施例中，侧面固定组件63包括双杆液压缸631和限位框632，限位框632的一侧转动连接有第一伸缩架633，且第一伸缩架633的一侧转动连接有第二伸缩架634，双杆液压缸631是活塞的两侧都有活塞杆的液压缸，一般为双向液压驱动，可实现等速往复运动，液压缸的结构基本上可以分为缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置和排气装置五个部分。

本发明实施例中，第二伸缩架634的一侧转动连接有安装板635，且安装板635一侧的顶部和底部均螺纹连接有紧固螺栓636，第一伸缩架633和第二伸缩架634的中部均转动连接有销钉637，且销钉637的表面固定连接有转动板638，双杆液压缸631的两个伸出端均与转动板638的表面固定连接，通过双杆液压缸631的设置可实现第一伸缩架633和第二伸缩架634的展开以及收缩，便于支撑机构6通过侧面固定组件63与墙体侧壁进行连接。

本发明实施例中，调节机构5包括支撑板51和垫板52，且支撑板51顶部两侧的正面和背面均固定连接有液压油缸53，液压油缸53的伸出端与垫板52的底部固定连接，垫板52的顶部固定连接有缓冲垫54，且缓冲垫54的顶部固定连接有顶板55，实现对桁架底部的支撑，同时缓冲垫54的设置可使得顶板55具有向下的缓冲力，避免顶板55与横梁2之间产生碰撞。

本发明实施例中，顶板55顶部两侧的正面和背面均固定连接有卡环56，且卡环56顶部的正面和背面均螺纹连接有第一螺钉57。

本发明实施例中，上下相邻的两个横梁2之间固定连接有加强筋7，两个加强筋7相对的两侧之间固定连接有斜杆8，连接固定机构4包括通过第二螺钉41固定连接于横梁2表面的滑动块42，在桁架连接处设置连接固定机构4，可增加桁架连接处的抗压强度以及稳定性，使得桁架不会发生晃动。

本发明实施例中，滑动块42的表面转动连接有活动杆43，两个活动杆43相对的一侧均固定连接有套环44。

本发明实施例中，两个套环44的内部均螺纹连接有螺纹杆45，且两个螺纹杆45的顶端分别贯穿连接板1和固定板3并延伸至连接板1和固定板3的内部，螺纹杆45的表面且位于套环44表面的底部固定连接有固定块46。

本发明还公开了一种基于绿色钢结构建筑的桁架支撑系统的焊接方法，具体包括以下步骤：

S1、通过切割机构根据横梁2、斜杆8以及加强筋7的长度进行切割，切割速度根据切割材料的厚度进行调整，保证切割面的粗糙度，没有切割缺口；

S2、焊接前对横梁2、斜杆8以及加强筋7的连接处进行局部预热，待火焰枪离开预热部位2min后测量，预热范围为焊缝及周边70mm，层间温度为120℃；

S3、焊接时，采用对称焊接和从中间到两侧、从下到上的焊接方向进行，连续焊接，焊后用石棉覆盖缓冷，焊后检查直线度，不符合要求的采用油压机校正，并进行100％RT探伤检查。

本发明实施例中，步骤S2中的局部预热温度为120℃。

使用时，将两个桁架相互靠近，这时两个桁架上的连接板1和固定板3相互接触，将两个滑动在横梁2表面的滑动块42相对滑动靠近，两个活动杆43一端的套环44相互接触时，将螺纹杆45插入套环44内部，并且分别旋转入连接板1和固定板3进行固定，实现对两个桁架连接处的稳定支撑；

底板61通过安装孔与地面固定，根据桁架的高度对标准节62进行搭设，将固定框641上的两个拉环645相背离进行拉动，使得标准节62上的固定杆621和连接杆622分别插入相对应的固定框641内部，这时固定杆621和连接杆622的底端均通过通孔64a套设在限位块649的表面进行限位，松开拉环645，使得拉环645通过缓冲弹簧643的缓冲力带动滑动板642和卡块644向固定杆621和连接杆622进行移动，直至卡块644位于固定杆621和连接杆622上的卡槽64b内部即可，将相邻两个连接架623通过第一磁铁66和第二磁铁67相互吸附固定，待标准节62搭设完毕后，再启动液压油缸53，使得液压油缸53的伸出端带动垫板52向上移动，直至顶板55与横梁2的底部相接触即可关闭液压油缸53，这时将卡环56卡在横梁2的表面并且卡环56底部与顶板55相接触，再使用第一螺钉57使得卡环56对横梁2以及顶板55进行固定，启动双杆液压缸631，使得双杆液压缸631的两个伸出端带动两个转动板638相背离移动，转动板638通过销钉637使得第一伸缩架633和第二伸缩架634伸展开，当安装板635与墙体侧壁相接触时，使用紧固螺栓636将安装板635与墙体侧壁进行固定，以上的配合设置可加强桁架整体的稳定性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种基于绿色钢结构建筑的桁架支撑系统，包括连接板（1）以及通过上下相邻的横梁（2）固定连接于连接板（1）一侧的固定板（3），其特征在于：位于下部的所述横梁（2）的表面设置有连接固定机构（4），位于下部的所述横梁（2）的表面设置有调节机构（5），且调节机构（5）的底部设置有支撑机构（6）；

所述支撑机构（6）包括固定连接于底板（61）顶部的标准节（62）以及侧面固定组件（63），所述标准节（62）包括竖向设置的固定杆（621）和连接杆（622），两个所述固定杆（621）表面相对的一侧之间固定连接有连接架（623），两个所述连接杆（622）表面相对的一侧之间固定连接有横杆（624），所述固定杆（621）和连接杆（622）的顶端均固定连接有连接组件（64），所述连接组件（64）包括固定框（641），所述固定框（641）内壁的两侧均通过缓冲弹簧（643）固定连接有滑动板（642），且滑动板（642）一侧的顶部和底部均固定连接有卡块（644），所述滑动板（642）的另一侧固定连接有贯穿至固定框（641）外部的拉环（645），所述固定框（641）的顶部开设有通槽（646），且通槽（646）的内壁固定连接有密封圈（647），所述固定杆（621）和连接杆（622）的顶面内部均螺纹连接有螺纹柱（648），且螺纹柱（648）的顶端固定连接有限位块（649），所述固定杆（621）和连接杆（622）的底端均开设有与限位块（649）相适配的通孔（64a），所述固定杆（621）和连接杆（622）表面两侧的顶部和底部均开设有与卡块（644）相适配的卡槽（64b），相邻两个连接架（623）相对的一侧均通过连接环转动连接有活动卡板（65），两个所述活动卡板（65）相对的一侧分别固定连接有磁极相反的第一磁铁（66）和第二磁铁（67）；

所述侧面固定组件（63）包括双杆液压缸（631）和限位框（632），所述限位框（632）的一侧转动连接有第一伸缩架（633），限位框（632）的另一侧与标准节（62）相连接，且第一伸缩架（633）的一侧转动连接有第二伸缩架（634）；

所述第二伸缩架（634）的一侧转动连接有安装板（635），且安装板（635）一侧的顶部和底部均螺纹连接有紧固螺栓（636），所述第一伸缩架（633）和第二伸缩架（634）的中部均转动连接有销钉（637），且销钉（637）的表面固定连接有转动板（638），所述双杆液压缸（631）的两个伸出端均与转动板（638）的表面固定连接；

上下相邻的两个横梁（2）之间固定连接有加强筋（7），两个所述加强筋（7）相对的两侧之间固定连接有斜杆（8），所述连接固定机构（4）包括通过第二螺钉（41）固定连接于位于下部的横梁（2）表面的滑动块（42）；

所述滑动块（42）的表面转动连接有活动杆（43），两个所述活动杆（43）相对的一侧均固定连接有套环（44）；

两个所述套环（44）的内部均螺纹连接有螺纹杆（45），且两个螺纹杆（45）的顶端能够分别贯穿连接板（1）和固定板（3）并延伸至连接板（1）和固定板（3）的内部，所述螺纹杆（45）的表面且位于套环（44）表面的底部固定连接有固定块（46）。

2.根据权利要求1所述的一种基于绿色钢结构建筑的桁架支撑系统，其特征在于：所述调节机构（5）包括支撑板（51）和垫板（52），且支撑板（51）顶部两侧的正面和背面均固定连接有液压油缸（53），所述液压油缸（53）的伸出端与垫板（52）的底部固定连接，所述垫板（52）的顶部固定连接有缓冲垫（54），且缓冲垫（54）的顶部固定连接有顶板（55）。

3.根据权利要求2所述的一种基于绿色钢结构建筑的桁架支撑系统，其特征在于：所述顶板（55）顶部两侧的正面和背面均固定连接有能够卡在横梁（2）表面的卡环（56），且卡环（56）顶部的正面和背面均螺纹连接有第一螺钉（57）。

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