CN116717001A - 一种支撑墙结构 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种支撑墙结构,包括:钢框架,呈网格状,由多根条形钢件组合形成;支撑装置,包括柔性支撑装置和/或刚性支撑装置,设置在所述网格中,以与所述钢框架配合形成支撑墙结构;其中,所述柔性支撑装置由高强度拉索形成,所述刚性支撑装置由防屈曲支撑结构形成。本发明的支撑墙结构简单,且抗侧刚度大,承载性能优。
Description
技术领域
本发明实施例涉及结构工程技术领域,特别涉及一种支撑墙结构。
背景技术
随着国家对环境保护和能源安全的日益重视,现代大型垃圾焚烧厂的建设需求日益增长。由于垃圾焚烧工艺的要求,其厂房具有高度大、平面尺寸适中等特点,因此抗震设计中对其结构的抗侧力提出了较高要求。要求其结构设计在不影响工艺布置的情况下,能满足受力高效、制作与安装方便等条件。
因此,为了满足工艺和抗侧力的要求,目前大多垃圾焚烧发电厂房采用截面更为开展的格构式柱-格构式梁形成的框架结构,该结构形式比较笨重,所需杆件种类和个数多,节点数量多且连接复杂,存在设计经济性差、制作复杂、运输不方便等缺点。
发明内容
本发明提供了一种结构简单,且抗侧刚度大,承载性能优的支撑墙结构。
为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种支撑墙结构,包括:
钢框架,呈网格状,由多根条形钢件组合形成;
支撑装置,包括柔性支撑装置和/或刚性支撑装置,设置在所述网格中,以与所述钢框架配合形成支撑墙结构;
其中,所述柔性支撑装置由高强度拉索形成,所述刚性支撑装置由防屈曲支撑结构形成。
作为一可选实施例,所述多根条形钢件包括第一条形钢件与第二条形钢件,多根所述第一条形钢件与第二条形钢件配合连接形成具有多个单元格的所述钢框架,所述支撑装置设置在所述单元格中。
作为一可选实施例,所述第一条形钢件为横截面为工字形的工型钢,所述第二条形钢件为横截面为箱型的箱型钢。
作为一可选实施例,每根所述第二条形钢件纵向设置,多根所述第二条形钢件沿横向均匀排列,相邻两根所述第二条形钢件之间沿纵向均匀设有多根第一条形钢件,每根所述第一条形钢件具有至少排列形成工字形的三块钢板条,每个所述钢板条均与对应的所述第二条形钢件相连。
作为一可选实施例,所述第二条形钢件用于连接第一条形钢件处均设有T形连接钢件,所述T形连接钢件包括第一钢件及与所述第一钢件垂直连接的第二钢件,所述第一钢件纵向设置并与所述第二条形钢件螺接;
所述第一条形钢件包括两个平行设置的第一钢板条及设置在所述第一钢板条之间的第二钢板条,所述第二钢件横向设置并与所述第一钢板条平行,且所述第二钢件与所述第一钢板条螺接;
所述第二条形钢件上位于两个所述T形连接钢件之间设有L形连接钢件,所述L形连接钢件一端与所述第二条形钢件螺接,另一端与所述第一条形钢件的第二钢板条螺接。
作为一可选实施例,所述第二条形钢件内对应所述第一条形钢件的第一钢板条处设有与所述第一钢板条位于同一延伸线上的内隔板。
作为一可选实施例,所述柔性支撑装置包括两组沿所述单元格的对角线而交叉设置的柔性支撑组件;
所述柔性支撑组件包括沿所述单元格的对角线对称设置在两根所述第二条形钢件上的耳板、与所述耳板转动连接的销栓、与所述销栓相连的索夹,所述高强度拉索与两个所述索夹相连。
作为一可选实施例,所述销栓用于连接所述索夹的一端设有螺纹槽,所述螺纹槽内沿其螺纹走向间隔设有多个胶珠,或沿所述螺纹槽的螺纹走向对应设有螺旋状胶珠条,所述胶珠及胶珠条均由封装膜以及由所述封装膜封装的胶黏剂形成;
所述索夹一端与所述高强度拉索固定连接,另一端设有与所述螺纹槽配合的外螺纹,当所述索夹的一端转动接入所述螺纹槽后,所述外螺纹与所述螺纹槽配合连接,同时压破所述胶珠或胶珠条,使胶黏剂溢出以黏接所述外螺纹与螺纹槽;
其中,所述索夹与所述螺纹槽连接后,所述索夹的另一端位于所述螺纹槽外。
作为一可选实施例,所述防屈曲支撑结构包括横截面为十字型的条形钢板内核,及可拆卸式设置在所述钢板内核外用于限制其形变的外围约束组件,由所述防屈曲支撑结构形成的刚性支撑装置的两端分别沿所述单元格的任一对角线固定设于所述单元格内,每个所述单元格内设有一个所述刚性支撑装置,
作为一可选实施例,所述外围约束组件包括四根横截面为L形的条形角钢,四根所述条形角钢通过螺栓配合连接形成横截面为十字形的限位腔室,所述钢板内核固定在所述限位腔室中;
其中,所述限位腔室内位于相邻两根所述条形角钢之间夹固有弹性垫块,基于所述弹性垫块使得所述条形角钢的内表面与钢板内核间具有间隙。
基于上述实施例的公开可以获知,本发明实施例具备的有益效果包括:
(1)设置的支撑装置可以将钢框架承受的剪切作用力转化为支撑装置的轴向压缩力或拉伸作用力。当支撑装置采用高强度拉索或防屈曲支撑形成柔性支撑装置或刚性支撑装置时,均可以有效提高支撑墙结构整体的抗侧承载力,同时高强度拉索能够在大震作用下仍处于弹性状态,防屈曲支撑也具有良好的滞回性能,故二者均可以改善支撑墙结构的抗震性能,提高其抗倒塌能力。
(2)由于支撑墙结构的抗侧承载力主要由支撑装置承担,本实施例通过将现有方案中结构笨重复杂的格构梁柱更换为具有截面简单的实腹式截面构件的钢框架,且其内部条形钢件间连接节点采用螺栓连接,不仅用钢量大大降低,安装也变得更加便捷,总体建造成本降低。
(3)相比起现有方案中格构式梁柱框架,本实施例提出的钢框架及支撑装置结构形式均更为简单,所用构件相对单一且易于制备获得,整体施工也更加高效准确,大幅降低人工成本。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本申请的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本申请的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本申请,并不构成对本申请的限制。在附图中:
图1为本发明实施例中的支撑墙结构的结构示意图。
图2为本发明另一实施例中的支撑墙结构的结构示意图。
图3为本发明实施例中的钢框架的连接结构示意图。
图4为本发明实施例中的柔性支撑装置与钢框架的连接示意图。
图5为本发明实施例中的刚性支撑装置的结构示意图。
图6为图5中所示结构的横截面剖视图。
附图标记:
1-第一条形钢件;2-第二条形钢件;3-柔性支撑装置;3-1-高强度拉索;3-2-索夹;3-3-销栓;3-4耳板;4-刚性支撑装置;4-1-钢板内核;4-2-约束组件;4-3-垫块;5-内隔板;6-高强螺栓;7-1-T形连接钢件;7-2-L形连接钢件。
具体实施方式
下面,结合附图对本发明的具体实施例进行详细的描述,但不作为本发明的限定。
应理解的是,可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此,下述说明书不应该视为限制,而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例,并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。
通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述,本发明的这些和其它特性将会变得显而易见。
还应当理解,尽管已经参照一些具体实例对本发明进行了描述,但本领域技术人员能够确定地实现本发明的很多其它等效形式,它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
当结合附图时,鉴于以下详细说明,本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
此后参照附图描述本公开的具体实施例;然而,应当理解,所公开的实施例仅仅是本公开的实例,其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此,本文所公开的具体的结构性和功能性细节并非意在限定,而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。
本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”,其均可指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。
下面,结合附图详细的说明本发明实施例。
如图1和图2所示,本发明实施例提供一种支撑墙结构,包括:
钢框架,呈网格状,由多根条形钢件组合形成;
支撑装置,包括柔性支撑装置3和/或刚性支撑装置4,设置在网格中,以与钢框架配合形成支撑墙结构;
其中,柔性支撑装置3由高强度拉索3-1形成,刚性支撑装置4由防屈曲支撑结构形成。
基于上述实施例的公开可以获知,本实施例具备的有益效果至少包括:
(1)设置的支撑装置可以将钢框架承受的剪切作用力转化为支撑装置的轴向压缩力或拉伸作用力。当支撑装置采用高强度拉索3-1或防屈曲支撑形成柔性支撑装置3或刚性支撑装置4时,均可以有效提高支撑墙结构整体的抗侧承载力,同时高强度拉索3-1能够在大震作用下仍处于弹性状态,防屈曲支撑也具有良好的滞回性能,故二者均可以改善支撑墙结构的抗震性能,提高其抗倒塌能力。
(2)由于支撑墙结构的抗侧承载力主要由支撑装置承担,本实施例通过将现有方案中结构笨重复杂的格构梁柱更换为具有截面简单的实腹式截面构件的钢框架,且其内部条形钢件间连接节点采用螺栓连接,不仅用钢量大大降低,安装也变得更加便捷,总体建造成本降低。
(3)相比起现有方案中格构式梁柱框架,本实施例提出的钢框架及支撑装置结构形式均更为简单,所用构件相对单一且易于制备获得,整体施工也更加高效准确,大幅降低人工成本。
具体地,本实施例中的多根条形钢件包括第一条形钢件1与第二条形钢件2,多根第一条形钢件1与第二条形钢件2配合连接形成具有多个单元格的钢框架,支撑装置设置在单元格中。
例如,每个单元格中均可以设置一个支撑装置,或者每个单元格中可以设置多个支撑装置,而且,多个单元格中可以部分单元格设置支撑装置,也可以全部单元格均设置支撑装置,具体不唯一。假设钢框架上设有多行单元格,每行单元格的奇数位单元格设有支撑装置;或每行单元格的偶数位单元格设有支撑装置;或奇数行单元格的奇数位单元格设有支撑装置,偶数行单元格的偶数位单元格设有支撑装置。另外,本实施例中的单元格优选为矩形,当然也可以为其他形状,如三角形、多边形等等,多个单元格的结构可以相同,也可以不同,或者尺寸可以相同也可以不同,具体均不唯一,可以根据实际需要而灵活设置。
进一步地,本实施例中的第一条形钢件1为横截面为工字形的工型钢,第二条形钢件2为横截面为箱型的箱型钢,也就是横截面为矩形框的箱型钢。
具体地,继续结合图1和图2所示,本实施例中的每根第二条形钢件2纵向设置,多根第二条形钢件2沿横向均匀排列,相邻两根第二条形钢件2之间沿纵向均匀设有多根第一条形钢件1。沿横向相邻设置的第一条形钢件1可以共线设置,也可以异线设置,如形成的单元格的结构尺寸不等时,便可以采用异线设置,而当形成的单元格结构尺寸相同时,便可以共线设置。上述第一条形钢件1与第二条形钢件2的设置位置也可对换,并不固定。而且多个第二条形钢件2间的间距也是可以调节的,也就是可以等距排列设置,也可不等距排列设置。
进一步地,本实施例中的每根第一条形钢件1具有至少排列形成工字形的三块钢板条,每个钢板条均与对应的第二条形钢件2相连。
具体地,如图3所示,本实施例中的第二条形钢件2用于连接第一条形钢件1处均设有T形连接钢件7-1。该T形连接钢件7-1包括第一钢件及与第一钢件垂直连接的第二钢件,其中第一钢件纵向设置,即与第二条形钢件2平行设置,同时相互贴靠,并利用多个高强螺栓6将第一钢件与第二条形钢件2螺接。
第一条形钢件1包括两个平行设置的第一钢板条及设置在第一钢板条之间的第二钢板条,即两个钢板条配合形成横截面为工字形的条形钢件。T形连接钢件7-1中的第二钢件横向设置并与第一钢板条平行、贴靠,且通过高强螺栓6与第一钢板条螺接。每根第一条形钢的端部均由两个T连接钢件与第二条形钢件2配合连接。
优选地,本实施例中的第二条形钢件2上位于两个均与同一第一条形钢件1的一端连接的T形连接钢件7-1之间还设有L形连接钢件7-2,该L形连接钢件7-2的一端与第二条形钢件2螺接,另一端与第一条形钢件1的第二钢板条螺接。如此就可以使得第一条形钢件1的每个钢板件均与第二条形钢板件固定连接,加强了结构的刚性及稳定性,而且使用高强度螺栓可以进一步增加连接强度,应用时,上述使用高强螺栓6连接的位置,使用的高强螺栓6的数量不定,可根据实际钢件的尺寸而定,若钢件接触面积大,则使用更多个高强螺栓6,若钢件接触面积较小,则可适当减少高强螺栓6的使用量。
采用上述的不同形状的连接钢件实现第一条形钢件1与第二条形钢件2的连接,不仅可以简化安装工艺,方便拆装维护,而且增加了连接面积,可有效防止连接处变形断裂,进一步提升连接处的稳定性及刚性。
优选地,为了进一步避免连接处变形,尤其是第二条形钢件2,避免其与第一条形钢件1连接时受到牵拉而导致变形,本实施例中在第二条形钢件2内对应第一条形钢件1的第一钢板条处设有与第一钢板条位于同一延伸线上的内隔板5。也即,第二条形钢件2内对应每根第一钢板条处均设有与该第一钢板条共线的内隔板5,以避免第二条形钢件2受到过度牵拉而变形。
当然,对应L形件连接的位置处,第二条形钢件2内也可以设置一个或多个内隔板5。而且,对应第一钢板条处,第二条形钢件2内可以在该对应位置处不仅设置一个与第一钢板条共线的内隔板5,还可在该对应位置的相邻位置也设置内隔板5,以增加第二条形钢件2的抗拉能力。
进一步地,如图1和图4所示,本实施例中的柔性支撑装置3包括两组沿单元格的对角线而交叉设置的柔性支撑组件;
柔性支撑组件包括沿单元格的对角线对称设置在两根第二条形钢件2上的耳板3-4、与耳板3-4转动连接的销栓3-3、与销栓3-3相连的索夹3-2,高强度拉索3-1与两个索夹3-2相连,该高强度拉索3-1可以为一根,也可以为多根组合在一起与两个对应的索夹3-2相连。由上述内容可知,本实施例中的两组柔性支撑组件是沿单元格的两条对角线交叉设置的,或者说,每个单元格内至少需要沿其对角线交叉设置两组柔性支撑组件,在此基础上,也可以增加柔性支撑组件的设置数量,对此不做限制。
具体地,本实施例中的销栓3-3用于连接索夹3-2的一端设有螺纹槽,螺纹槽内沿其螺纹走向间隔设有多个胶珠,或沿螺纹槽的螺纹走向对应设有螺旋状胶珠条,该胶珠及胶珠条均由封装膜以及由封装膜封装的胶黏剂形成。也就是胶黏剂被封装在封装膜内,并固定在螺纹槽中。该封装膜可以是透明膜也可以是由其他包装材料制备形成,如塑封纸等。只要是受到挤压后会破损,可使得内部的胶黏剂溢出的材料均可。
索夹3-2的一端与高强度拉索3-1固定连接,另一端设有连接头,该连接头上设有与螺纹槽配合的外螺纹,当索夹3-2的一端,也即连接头转动接入螺纹槽后,外螺纹与螺纹槽配合连接,同时外螺纹转动挤压胶珠或胶珠条,使胶珠或胶珠条破损,胶黏剂溢出,以黏接外螺纹与螺纹槽,使二者连接更为紧密牢固,不会受应力,牵拉力的影响而轻易脱离。
其中,本实施例中索夹3-2上的连接头与螺纹槽连接后,索夹3-2的另一端位于螺纹槽外,也即索夹3-2整体不会均旋入螺纹槽内,而是有部分位于螺纹槽外,如此可以使得在拆换索夹3-2及高强度拉索3-1时,可以使用工具夹住裸露在螺纹槽外的索夹3-2而转动索夹3-2或拉拔索夹3-2,使索夹3-2与销栓3-3分离。
如图2和图5所示,本实施例中的防屈曲支撑结构包括横截面为十字型的条形钢板内核4-1,及可拆卸式设置在钢板内核4-1外用于限制其形变的外围约束组件4-2,由防屈曲支撑结构形成的刚性支撑装置4的两端分别沿单元格的任一对角线固定设于单元格内,每个单元格内设有一个刚性支撑装置4,或者可以是至少设有一个刚性支撑装置4,如也可以设置两个等。其中,以每个单元格斜向设置一个刚性支撑装置4为例,每个刚性支撑装置4设置的方位可以不同,也可以均相同,如一部分刚性支撑装置4由左向右倾斜设置,另一部分支撑装置由右向左倾斜设置,具体设置方位不固定,也不唯一。
具体地,继续结合图5和图6所示,本实施例中的外围约束组件4-2包括四根横截面为L形的条形角钢,四根条形角钢通过高强螺栓6配合连接形成横截面为十字形的限位腔室,同为十字形的钢板内核4-1被限位、固定在限位腔室中。其中,用于形成条形角钢的两个钢板条的宽度均大于钢板内核4-1每个支臂的长度,高强螺栓6是固定在相邻两个相互平行并配合夹固同一支臂的钢板条上。
优选地,为了使钢板内核4-1与限位腔室的内表面间具有间隙,使钢板内核4-1具有一定晃动或受力形变空间,同时降低磨损,本实施例中在限位腔室内位于相邻两根条形角钢之间夹固有弹性垫块4-3,也即上述位于每个支臂外并用于夹固该支臂的钢板条之间均设有多个弹性垫块4-3,以基于弹性垫块4-3使得条形角钢的内表面与钢板内核4-1间具有间隙。在本实施例中,该垫块4-3由钢垫板和若干橡胶垫片组成,通过调节橡胶垫片的厚度可以实现将上述间隙保持在保持1mm-2mm之间。另外,垫块4-3的组成结构并不局限于上述的钢垫板及橡胶垫片,还可以是其他刚柔配合结构,而且钢垫板与橡胶垫片各自的厚度也是不定的,可以根据实际对支撑墙结构的应力要求、钢板内核4-1中支臂的厚度等综合确定。
在实际应用时,支撑墙结构可以预先在工厂预置,之后将钢框架,支撑装置运送至施工地进行组装即可,简单方便。
具体地,步骤1,在工厂完成钢框架中的各个结构件,如工形钢梁、箱形钢柱等结构件的制作,以及支撑装置的制作,并运往施工现场;
步骤2,完成钢框架的组装施工,如完成工形钢梁、箱形钢柱等结构件的组装施工形成钢框架。其中在梁柱连接的部位,一般需要在工形梁翼缘板对应位置的箱形柱内设置内隔板5,以保证连接的稳定与准确,加强节点连接的施工质量;
步骤3,完成支撑装置与钢框架的连接,包括耳板3-4或防屈曲支撑结构与钢框架的连接等,其中,防屈曲支撑结构与钢框架间可以焊接,也可以采用鱼尾板连接等方式实现连接。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例,不用于限制本发明,本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内,对本发明做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种支撑墙结构,其特征在于,包括:
钢框架,呈网格状,由多根条形钢件组合形成;
支撑装置,包括柔性支撑装置和/或刚性支撑装置,设置在所述网格中,以与所述钢框架配合形成支撑墙结构;
其中,所述柔性支撑装置由高强度拉索形成,所述刚性支撑装置由防屈曲支撑结构形成。
2.根据权利要求1所述的支撑墙结构,其特征在于,所述多根条形钢件包括第一条形钢件与第二条形钢件,多根所述第一条形钢件与第二条形钢件配合连接形成具有多个单元格的所述钢框架,所述支撑装置设置在所述单元格中。
3.根据权利要求2所述的支撑墙结构,其特征在于,所述第一条形钢件为横截面为工字形的工型钢,所述第二条形钢件为横截面为箱型的箱型钢。
4.根据权利要求3所述的支撑墙结构,其特征在于,每根所述第二条形钢件纵向设置,多根所述第二条形钢件沿横向均匀排列,相邻两根所述第二条形钢件之间沿纵向均匀设有多根第一条形钢件,每根所述第一条形钢件具有至少排列形成工字形的三块钢板条,每个所述钢板条均与对应的所述第二条形钢件相连。
5.根据权利要求4所述的支撑墙结构,其特征在于,所述第二条形钢件用于连接第一条形钢件处均设有T形连接钢件,所述T形连接钢件包括第一钢件及与所述第一钢件垂直连接的第二钢件,所述第一钢件纵向设置并与所述第二条形钢件螺接;
所述第一条形钢件包括两个平行设置的第一钢板条及设置在所述第一钢板条之间的第二钢板条,所述第二钢件横向设置并与所述第一钢板条平行,且所述第二钢件与所述第一钢板条螺接;
所述第二条形钢件上位于两个所述T形连接钢件之间设有L形连接钢件,所述L形连接钢件一端与所述第二条形钢件螺接,另一端与所述第一条形钢件的第二钢板条螺接。
6.根据权利要求5所述的支撑墙结构,其特征在于,所述第二条形钢件内对应所述第一条形钢件的第一钢板条处设有与所述第一钢板条位于同一延伸线上的内隔板。
7.根据权利要求2所述的支撑墙结构,其特征在于,所述柔性支撑装置包括两组沿所述单元格的对角线而交叉设置的柔性支撑组件;
所述柔性支撑组件包括沿所述单元格的对角线对称设置在两根所述第二条形钢件上的耳板、与所述耳板转动连接的销栓、与所述销栓相连的索夹,所述高强度拉索与两个所述索夹相连。
8.根据权利要求7所述的支撑墙结构,其特征在于,所述销栓用于连接所述索夹的一端设有螺纹槽,所述螺纹槽内沿其螺纹走向间隔设有多个胶珠,或沿所述螺纹槽的螺纹走向对应设有螺旋状胶珠条,所述胶珠及胶珠条均由封装膜以及由所述封装膜封装的胶黏剂形成;
所述索夹一端与所述高强度拉索固定连接,另一端设有与所述螺纹槽配合的外螺纹,当所述索夹的一端转动接入所述螺纹槽后,所述外螺纹与所述螺纹槽配合连接,同时压破所述胶珠或胶珠条,使胶黏剂溢出以黏接所述外螺纹与螺纹槽;
其中,所述索夹与所述螺纹槽连接后,所述索夹的另一端位于所述螺纹槽外。
9.根据权利要求2所述的支撑墙结构,其特征在于,所述防屈曲支撑结构包括横截面为十字型的条形钢板内核,及可拆卸式设置在所述钢板内核外用于限制其形变的外围约束组件,由所述防屈曲支撑结构形成的刚性支撑装置的两端分别沿所述单元格的任一对角线固定设于所述单元格内,每个所述单元格内设有一个所述刚性支撑装置。
10.根据权利要求9所述的支撑墙结构,其特征在于,所述外围约束组件包括四根横截面为L形的条形角钢,四根所述条形角钢通过螺栓配合连接形成横截面为十字形的限位腔室,所述钢板内核固定在所述限位腔室中;
其中,所述限位腔室内位于相邻两根所述条形角钢之间夹固有弹性垫块,基于所述弹性垫块使得所述条形角钢的内表面与钢板内核间具有间隙。
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