CN115262852B - 一种清水砖墙支撑结构 - Google Patents

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Abstract

本发明的清水砖墙支撑结构，包括挑出梁、连接梁、内护板和外护板，内护板和外护板经贯穿混凝土梁的多个连接螺栓固定连接；挑出梁的内端固定于外护板上，连接梁的两端固定于在水平方向相邻的两挑出梁的外端；连接梁用于承载清水砖；其特征在于：所述清水砖上开设有固定通孔，上下相邻的两连接梁之间固定有插入清水砖的固定通孔中的清水砖固定杆；记挑出梁的长度为L，挑出梁的长度L≤3.2m。本发明的清水砖墙支撑结构，不同长度段范围的挑出梁设置了不同截面积、不同尺寸的内护板和外护板，在保证了整个支撑结构强度满足对清水砖墙的稳定、持久支撑的同时，也最大限度地减少了支撑结构的重量。

Description

一种清水砖墙支撑结构
技术领域
本发明涉及一种支撑结构，更具体的说，尤其涉及一种清水砖墙支撑结构。
背景技术
清水砖墙拥有悠久的应用历史，普遍出现于年代久远的建筑中，利用清水砖墙可呈现多曲面、镂空、视觉阴影的特点，能体现出深厚的时代气息，清水砖墙越来越多地作为建筑的装饰外立面。由于清水砖本身质量较重，其作为建筑的装饰外立面时需要设计相应的承载结构，以满足对清水砖的稳固固定。但对于已建成的建筑，如果需要将其外立面用清水砖墙重新装饰，这需要设计在已建成的建筑外立面上设计出承载结构，然后将清水砖按照设计要求垒筑在承载结构上，以构建出符合设计要求的清水砖墙外立面。
在用清水砖对现有建筑进行外立面装饰过程中，为了实现对清水砖的承托以及构造立体或镂空效果，需要在现有建筑的混凝土梁体上增加外延长度不同的支撑结构，支撑结构的外延长度越长，就要求其刚度越大，因此如何根据外延长度来设计强度满足要求的支撑结构成为保证清水砖墙坚固、耐久的关键。
发明内容
本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种清水砖墙支撑结构。
本发明的清水砖墙支撑结构，包括挑出梁、连接梁、内护板和外护板，内护板、外护板分别固定在待装饰建筑的混凝土梁的内表面和外表面上，内护板和外护板经贯穿混凝土梁的多个连接螺栓固定连接；所述挑出梁、连接梁均水平设置，挑出梁的内端固定于外护板上，连接梁的两端固定于在水平方向相邻的两挑出梁的外端；连接梁用于承载清水砖；其特征在于：所述清水砖上开设有固定通孔，上下相邻的两连接梁之间固定有插入清水砖的固定通孔中的清水砖固定杆；记挑出梁的长度为L，挑出梁的长度L≤3.2m；
当挑出梁的长度L＜0.8m时：挑出梁采用横截面为100mm×100mm的正方形、厚度为10mm的矩形钢管，连接梁采用横截面为120mm×60mm的长方形、厚度为5mm的矩形钢管，内护板和外护板均采用长为220mm、高为250mm、厚度为16mm的热镀锌钢板，内护板与外护板经均匀分布的4个连接螺栓相连接；水平方向上两相邻挑出梁之间的距离不大于1m；
当挑出梁的长度0.8m≤L＜1.0m时：挑出梁采用横截面为120mm×120mm的正方形、厚度为10mm的矩形钢管，连接梁采用横截面为120mm×60mm的长方形、厚度为5mm的矩形钢管，内护板和外护板均采用长为340mm、高为250mm、厚度为16mm的热镀锌钢板，内护板与外护板经均匀分布的6个连接螺栓相连接；水平方向上两相邻挑出梁之间的距离不大于1m；
当挑出梁的长度1.0m≤L＜2.5m时：挑出梁采用横截面为120mm×150mm的长方形、厚度为10mm的矩形钢管，连接梁采用横截面为120mm×60mm的长方形、厚度为5mm的矩形钢管，内护板和外护板均采用长为480mm、高为240mm、厚度为16mm的热镀锌钢板，内护板与外护板经均匀分布的8个连接螺栓相连接；水平方向上两相邻挑出梁之间的距离不大于0.65m；
当挑出梁的长度2.5m≤L≤3.2m时：挑出梁采用横截面为120mm×180mm的长方形、厚度为10mm的矩形钢管，连接梁采用横截面为120mm×60mm的长方形、厚度为5mm的矩形钢管，内护板和外护板均采用长为480mm、高为240mm、厚度为18mm的热镀锌钢板，内护板与外护板经均匀分布的8个连接螺栓相连接；水平方向上两相邻挑出梁之间的距离不大于0.65m；
挑出梁的长度为1.0m≤L＜2.5m或2.5m≤L≤3.2m时，所述上下和左右相邻的四个挑出梁之间设置有加固架。
本发明的清水砖墙支撑结构，所述加固架由内竖杆、外竖杆、中横杆、下斜杆、上斜杆、两下连杆、两中连杆以及两上连杆构成，内竖板和外竖杆分别与上下相邻的两挑出梁的内端和外端相连接，中横梁的两端分别与内外相邻的内竖杆和外竖杆的中部固定连接；下斜杆的上、下两端分别与中横杆的外端和下部挑出梁的内端相连接，上斜杆的两端分别与上部挑出梁的内端和中横杆的外端相连接；
所述两下连杆分别与下部水平方向相邻的两挑出梁的内端和外端相连接，两中连杆分别与水平方向相邻的两内竖杆和两外竖板的中部相连接，两上连杆的分别与上部水平方向相邻的两挑出梁的内端和外端相连接。
本发明的清水砖墙支撑结构，所述清水砖的中央均匀开设有3个中央通孔，中央通孔两侧均设置有4个固定通孔。
本发明的清水砖墙支撑结构，所述同一水平高度上的清水砖间隔一定距离设置，以使左右相邻清水砖之间形成镂空区。
本发明的有益效果是：本发明的清水砖墙支撑结构，设置有挑出梁、连接梁、内护板和外护板，内护板和外护板经连接螺栓固定在混凝土梁的内、外侧面上，挑出梁的内端固定在外护板的外表面上，水平方向上相邻两挑出梁的外端经连接梁相连接，装饰建筑外立面的清水砖固定在连接梁上，通过在上下相邻的两连接梁上固定穿入清水砖的清水砖固定杆，有效地保证了清水砖的牢固性；挑出梁的长度L可根据设计要求在不超过3.2m的范围内设计，并且不同长度段范围的挑出梁（L＜0.8m、0.8m≤L＜1.0m、1.0m≤L＜2.5m、2.5m≤L≤3.2m）设置了不同截面积、不同尺寸的内护板和外护板，其原则是“挑出梁的长度越大截面积越大、内护板和外护板的尺寸也越大”，在保证了整个支撑结构强度满足对清水砖墙的稳定、持久支撑的同时，也最大限度地减少了支撑结构的重量，有利于降低对建筑物的混凝土梁受力，同时也降低了工程造价，可谓有益效果显著，适于应用推广。
附图说明
图1为本发明中清水砖的主视图；
图2为本发明中清水砖的俯视图；
图3为本发明的实施例1的清水砖墙支撑结构的主视图；
图4为本发明的实施例1的清水砖墙支撑结构的俯视图；
图5为本发明的实施例1中外护板与混凝土梁的连接示意图；
图6为本发明的实施例1中内护板、外护板和连接螺栓的组合示意图；
图7为本发明的实施例1中内护板和外护板的结构示意图；
图8为本发明的实施例2的清水砖墙支撑结构的主视图；
图9为本发明的实施例2中外护板与混凝土梁的连接示意图；
图10为本发明的实施例2中内护板、外护板和连接螺栓的组合示意图；
图11为本发明的实施例2中内护板和外护板的结构示意图；
图12为本发明的实施例3的清水砖墙支撑结构的主视图；
图13为本发明的实施例3中外护板与混凝土梁的连接示意图；
图14为本发明的实施例3中内护板、外护板和连接螺栓的组合示意图；
图15为本发明的实施例4的清水砖墙支撑结构的主视图；
图16为本发明的实施例4中外护板与混凝土梁的连接示意图；
图17为本发明的实施例4中内护板、外护板和连接螺栓的组合示意图；
图18为本发明中加固架的结构示意图；
图19为本发明中由清水砖所形成的清水砖墙的结构示意图；
图20为本发明中挑出梁长度L＜1.0m时所构建的清水砖墙支撑结构示意图；
图21为本发明中挑出梁长度1.0m≤L≤3.2m时所构建的清水砖墙支撑结构示意图。
图中：1清水砖，2中央通孔，3固定通孔，4清水砖固定杆，5混凝土梁，6挑出梁，7连接梁，8内护板，9外护板，10连接螺栓，11螺栓孔，12加固架，13内竖杆，14外竖杆，15中横杆，16下斜杆，17上斜杆，18下连杆，19中连杆，20上连杆。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，给出了本发明中清水砖的主视图和图视图，所示的清水砖1为长方体结构，清水装的中央均匀开设有3个中央通孔2，中央通孔2既能减轻清水砖1的重量，又能避免应力集中而提高清水砖1的强度。所示中央通孔2的两侧均设置有4个固定通孔3，每块清水砖1经穿过其两个固定通孔3的清水砖固定杆4进行固定。所示清水砖1的长度为240mm，宽度为115mm，厚度为53mm。
实施例1，如图3和图4所示，分别给出了本发明的实施例1的清水砖墙支撑结构的主视图和俯视图，其由挑出梁6、连接梁7、外护板9、内护板8和连接螺栓10构成，所示的内护板8和外护板9分别固定在待装饰外立面的建筑物的混凝土梁5的外侧面和内侧面上，内护板8和外护板9经4个穿过混凝土梁5的连接螺栓10进行固定。连接梁7的内端固定在外护板9上，水平方向上相邻两挑出梁6的外端经连接梁7固定连接，连接梁7用于承载待装饰的清水砖1，清水砖1在连接梁7上堆叠形成所用装饰的结构（如设计的镂空造型），上下两层清水砖1之间经混凝土粘结，并且每个清水砖1经两根穿过其固定通孔3的清水砖固定杆4进一步固定，这样，就使得所形成的清水砖墙十分牢固，经久耐用。
如图5所示，给出了本发明的实施例1中外护板与混凝土梁的连接示意图，图6给出了本发明的实施例1中内护板、外护板和连接螺栓的组合示意图，图7给出了本发明的实施例1中内护板和外护板的结构示意图。
本实施例中挑出梁6的长度L＜0.8m，挑出梁6采用横截面为100mm×100mm的正方形、厚度为10mm的矩形钢管，连接梁7采用横截面为120mm×60mm的长方形、厚度为5mm的矩形钢管，连接梁7以长度为120mm面朝上设置，这样就能实现对宽度为115mm的清水砖1的承托。所示内护板8和外护板9均采用长为220mm、高为250mm、厚度为16mm的热镀锌钢板，内护板8与外护板9经均匀分布的4个连接螺栓10相连接。水平方向上两相邻挑出梁6之间的距离不大于1m，在两相邻挑出梁6之间的距离为1m的情况下，连接梁7的长度为900mm，连接梁7的长度恰好等于两相邻挑出梁6之间的距离（1m）与邻挑出梁6宽度（100mm）之差。
实施例2，如图8所示，给出了本发明的实施例2的清水砖墙支撑结构的主视图，图9给出了本发明的实施例2中外护板与混凝土梁的连接示意图，图10给出了实施例2中内护板、外护板和连接螺栓的组合示意图，图11给出了实施例2中内护板和外护板的结构示意图，本实施例中除了挑出梁6的长度、横截面以及内护板8和外护板9的尺寸与实施例1中的不同外，其余的结构均与实施例1中的相同。
本实施例中挑出梁6的长度L的范围为：0.8m≤L＜1.0m，由于本实施例中挑出梁6的长度范围（0.8m≤L＜1.0m）大于实施例1中挑出梁6的长度范围（＜0.8m），故采用了更大截面积的挑出梁6，本实施例中挑出梁6的截面积为横截面为120mm×120mm的正方形，大于实施例1中的100mm×100mm，以保证挑出梁6的长度边长后其外端的承载能力不变。
由于本实施例中挑出梁6的长度加长了，为了确保固定端的承载能力，所示的内护板8和外护板9采用长为340mm、高为250mm的热镀锌钢板，其承载能力更加，以确保混凝土梁5固定部位的稳定性。
实施例3，如图12所示，给出了本发明的实施例3的清水砖墙支撑结构的主视图，图13给出了实施例3中外护板与混凝土梁的连接示意图，图14给出了实施例3中内护板、外护板和连接螺栓的组合示意图，与实施例2相比，本除了挑出梁6的长度、横截面以及内护板8和外护板9的尺寸与实施例1中的不同，以及增加了外加固架12外，其余的结构均与实施例1中的相同。
本实施例中挑出梁6的长度范围为：1.0m≤L＜2.5m，可见本实施例中挑出梁6的长度范围大于实施例2中挑出梁6的长度范围（0.8m≤L＜1.0m），故为了保证挑出梁6末端的支撑强度，对挑出梁6的截面积进行了增加，本实施例中挑出梁6的截面积为120mm×150mm的长方形，大于实施例2中120mm×120mm的正方形。
由于挑出梁6的长度增加后，挑出梁6的末端经内护板8和外护板9施加在混凝土梁5上的作用力会增加，因此本实施例中对内护板8和外护板9的面积进行了增加，其采用长为480mm、高为240mm的热镀锌钢板，大于实施例2中长为340mm、高为250mm的热镀锌钢板的面积。
由于挑出梁6的长度增加后，当清水砖1作用于挑出梁6的外端后，挑出梁6受到的弯折力度加大，故为了增加挑出梁6的抗弯强度，在上下和左右相邻的四个挑出梁6之间设置有加固架12。
如图18所示，给出了本发明中加固架的结构示意图，所示加固架12由内竖杆13、外竖杆14、中横杆15、下斜杆16、上斜杆17、两下连杆18、两中连杆19以及两上连杆20构成，内竖板13和外竖杆14分别与上下相邻的两挑出梁6的内端和外端相连接，中横梁15的两端分别与内外相邻的内竖杆13和外竖杆14的中部固定连接。下斜杆16的上、下两端分别与中横杆15的外端和下部挑出梁6的内端相连接，上斜杆17的两端分别与上部挑出梁6的内端和中横杆的外端相连接。
所示两下连杆18分别与下部水平方向相邻的两挑出梁6的内端和外端相连接，两中连杆19分别与水平方向相邻的两内竖杆13和两外竖杆14的中部相连接，两上连杆20的分别与上部水平方向相邻的两挑出梁6的内端和外端相连接。这样，通过设置加固架12，有效增加了挑出梁6的抗弯强度。
实施例4，如图15所示，给出了本发明的实施例4的清水砖墙支撑结构的主视图，图16给出了实施例4中外护板与混凝土梁的连接示意图，图17给出了实施例4中内护板、外护板和连接螺栓的组合示意图，本实施例中除了挑出梁6的长度、横截面以及内护板8和外护板9的厚度与实施例1中的不同，其余的结构均与实施例3中的相同。
本实施例中挑出梁6的长度范围为：2.5m≤L≤3.2m，可见，本实施例中挑出梁6的长度范围大于实施例3中挑出梁6的长度范围1.0m≤L＜2.5m，故为了保证挑出梁6末端的支撑强度，对挑出梁6的截面积进行了增加，本实施例中挑出梁6的截面积为120mm×180mm的长方形，大于实施例2中120mm×150mm的正方形。
由于挑出梁6的长度增加后，挑出梁6的末端经内护板8和外护板9施加在混凝土梁5上的作用力会增加，因此本实施例中对内护板8和外护板9的面积进行了增加，其采用长为480mm、高为240mm、厚度为18mm的热镀锌钢板，其厚度大于实施例3中的16mm的厚度。
如图19所示，给出了本发明中由清水砖所形成的清水砖墙的结构示意图，所示的同一水平高度上的清水砖1间隔一定距离设置，以使左右相邻清水砖1之间形成镂空区21。
如图20所示，给出了本发明中挑出梁长度L＜1.0m时所构建的清水砖墙支撑结构示意图，图21给出了本发明中挑出梁长度1.0m≤L≤3.2m时所构建的清水砖墙支撑结构示意图，可将，当挑出梁6的长度超过1m后不仅挑出梁6的长度、横截面以及内护板8和外护板9的尺寸进行了增加，还需要增设加固架12进行加固。

Claims (4)

1.一种清水砖墙支撑结构，包括挑出梁（6）、连接梁（7）、内护板（8）和外护板（9），内护板、外护板分别固定在待装饰建筑的混凝土梁（5）的内表面和外表面上，内护板和外护板经贯穿混凝土梁的多个连接螺栓（10）固定连接；所述挑出梁、连接梁均水平设置，挑出梁的内端固定于外护板上，连接梁的两端固定于在水平方向相邻的两挑出梁的外端；连接梁（7）用于承载清水砖（1）；其特征在于：所述清水砖上开设有固定通孔（3），上下相邻的两连接梁之间固定有插入清水砖的固定通孔中的清水砖固定杆（4）；记挑出梁（6）的长度为L，挑出梁的长度L≤3.2m；
当挑出梁的长度L＜0.8m时：挑出梁采用横截面为100mm×100mm的正方形、厚度为10mm的矩形钢管，连接梁采用横截面为120mm×60mm的长方形、厚度为5mm的矩形钢管，内护板和外护板均采用长为220mm、高为250mm、厚度为16mm的热镀锌钢板，内护板与外护板经均匀分布的4个连接螺栓相连接；水平方向上两相邻挑出梁（6）之间的距离不大于1m；
当挑出梁的长度0.8m≤L＜1.0m时：挑出梁采用横截面为120mm×120mm的正方形、厚度为10mm的矩形钢管，连接梁采用横截面为120mm×60mm的长方形、厚度为5mm的矩形钢管，内护板和外护板均采用长为340mm、高为250mm、厚度为16mm的热镀锌钢板，内护板与外护板经均匀分布的6个连接螺栓相连接；水平方向上两相邻挑出梁（6）之间的距离不大于1m；
当挑出梁的长度1.0m≤L＜2.5m时：挑出梁采用横截面为120mm×150mm的长方形、厚度为10mm的矩形钢管，连接梁采用横截面为120mm×60mm的长方形、厚度为5mm的矩形钢管，内护板和外护板均采用长为480mm、高为240mm、厚度为16mm的热镀锌钢板，内护板与外护板经均匀分布的8个连接螺栓相连接；水平方向上两相邻挑出梁（6）之间的距离不大于0.65m；
当挑出梁的长度2.5m≤L≤3.2m时：挑出梁采用横截面为120mm×180mm的长方形、厚度为10mm的矩形钢管，连接梁采用横截面为120mm×60mm的长方形、厚度为5mm的矩形钢管，内护板和外护板均采用长为480mm、高为240mm、厚度为18mm的热镀锌钢板，内护板与外护板经均匀分布的8个连接螺栓相连接；水平方向上两相邻挑出梁（6）之间的距离不大于0.65m；
挑出梁的长度为1.0m≤L＜2.5m或2.5m≤L≤3.2m时，上下和左右相邻的四个挑出梁（6）之间设置有加固架（12）。
2.根据权利要求1所述的清水砖墙支撑结构，其特征在于：所述加固架（12）由内竖杆（13）、外竖杆（14）、中横杆（15）、下斜杆（16）、上斜杆（17）、两下连杆（18）、两中连杆（19）以及两上连杆（20）构成，内竖板和外竖杆分别与上下相邻的两挑出梁（6）的内端和外端相连接，中横梁的两端分别与内外相邻的内竖杆和外竖杆的中部固定连接；下斜杆的上、下两端分别与中横杆的外端和下部挑出梁的内端相连接，上斜杆的两端分别与上部挑出梁的内端和中横杆的外端相连接；
所述两下连杆分别与下部水平方向相邻的两挑出梁的内端和外端相连接，两中连杆分别与水平方向相邻的两内竖杆和两外竖杆的中部相连接，两上连杆的分别与上部水平方向相邻的两挑出梁的内端和外端相连接。
3.根据权利要求1或2所述的清水砖墙支撑结构，其特征在于：所述清水砖（1）的中央均匀开设有3个中央通孔（2），中央通孔两侧均设置有4个固定通孔（3）。
4.根据权利要求1或2所述的清水砖墙支撑结构，其特征在于：同一水平高度上的清水砖（1）间隔一定距离设置，以使左右相邻清水砖之间形成镂空区（21）。
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