专利名称：一种用于建筑结构构件卸载的支撑机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于建筑领域的部件，具体来说，涉及一种用于建筑结构构件卸载的支撑机构。
背景技术：
在实际工程中，常常需要对结构进行加固改造。改造过程中，为了消除被加固构件应力滞后所造成的对加固效果的不利影响，或者为了避免拆除构件后传力途径的变化造成相邻构件承载能力不足，因此需要先卸载再加固改造。目前，常用的卸载方法有角钢支撑法、立杆支撑法、托梁换柱法等。托梁换柱法不设置支撑，而是对所需卸载的柱的上部梁施加预应力或安装叠合梁进行支托，从而达到卸载目的，该技术实施对原结构要求较多、破损较大，且施工技术含量高。相对而言，支撑卸载方法最为常见。但所设支撑不仅要便于调节内力从而可以按设计要求转移被支撑构件所承受的荷载，而且必须操作方便。角钢支撑法在施工中应用较多，柱子所承受的力部分或全部由角钢来承担，但存在施工难度大、影响原结构其他构件受力的缺点；立杆支撑来源于桥梁工程，是角钢支撑的一种优化，其底部装有顶托，可调节立杆升降，但也存在着支撑力不便于施加、装置无法重复使用的缺点。
发明内容技术问题本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于建筑结构构件卸载的支撑机构，该支撑机构利用菱形的几何可变特点，可对被支撑位置形成数倍于横杆拉力的支撑合力，确保结构构件卸载安全进行。技术方案为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案—种用于建筑结构构件卸载的支撑机构，该支撑机构包括四个受压斜杆、受拉横杆、上端板和下端板，四个受压斜杆由长度相等的第一受压斜杆、第二受压斜杆、第三受压斜杆和第四受压斜杆组成，四个受压斜杆呈菱形布置，第一受压斜杆的一端和第二受压斜杆的一端分别与上端板的下部转动连接，第一受压斜杆的另一端和第三受压斜杆的一端转动连接，第二受压斜杆的另一端和第四受压斜杆的一端转动连接，第三受压斜杆的另一端和第四受压斜杆的另一端分别与下端板的上部转动连接，受拉横杆两端的外表面设有螺纹，受拉横杆的一端穿出第一受压斜杆和第三受压斜杆的连接部位，受拉横杆的另一端穿出第二受压斜杆和第四受压斜杆的连接部位，且受拉横杆的两端分别设有一螺母，螺母位于受压斜杆的外侧。有益效果与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果1.该支撑机构利用菱形的几何可变特点，可对被支撑位置形成数倍于横杆拉力的支撑合力，确保结构构件卸载安全进行。本实用新型的四个受压斜杆由长度相等的第一受压斜杆、第二受压斜杆、第三受压斜杆和第四受压斜杆组成，四个受压斜杆呈菱形布置。通过调节受拉横杆的有效长度，可以改变支撑机构的高度。在几何关系确定后，通过在受拉横杆中施加拉力，可对被支撑位置形成数倍于横杆拉力的支撑合力，确保结构构件卸载安全进行。2.支撑力可精确控制。根据菱形特点，横向拉杆中拉力L与支撑机构的支撑力P的比值是横向拉杆与斜向压杆间夹角Θ的单调函数，因此精确控制拉力L，便可精确控制支撑机构的支撑力P。当支撑机构与结构被顶撑面紧密贴合后，四个受压斜杆组成的菱形四条边与中部横向拉杆的夹角不再发生明显变化，最终的夹角Θ可测量得到，进而通过确定关系计算在横向拉杆中所需施加的拉力，精确控制支撑机构的支撑力。3.适用范围广。本实用新型的支撑机构产生的支撑力值范围大，不仅适用于对结构构件加固，也适用于对结构构件进行置换，因此适用于加固改造各类场合。4.使用简单易行。本实用新型的支撑机构的使用方法包括连接支撑机构与结构被顶撑面和支撑机构对结构被顶撑面施加支撑力两个步骤，步骤简单。因为仅需要在横杆中施加仅几分之一、甚至十几分之一倍于支撑机构支撑力的拉力，而拉力由扭力扳手施加，仅单个人力即可完成，容易实施。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型局部放大图。图3是本实用新型中转换支座的结构示意图。图中有第一受压斜杆1、第二受压斜杆2、第三受压斜杆3、第四受压斜杆4、受拉横杆5、上端板6、下端板7、螺母8、耳板9、销10、底板11、斜板12、加强肋13、弹性元件14。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细的说明。本实用新型提出了一种用于建筑结构构件卸载的支撑机构，该支撑机构适用于为了消除被加固构件应力滞后所造成的对加固效果的不利影响，或者为了避免临时拆除构件后传力途径的变化造成相邻构件承载能力不足，需要先卸载再加固改造的结构。如图1所示，本实用新型的一种用于建筑结构构件卸载的支撑机构，包括四个受压斜杆、受拉横杆5、上端板6和下端板7。受压斜杆的截面形状不限定，但优选为槽钢、圆钢、H型钢、或者工字钢。如图1中选择的是槽钢。受拉横杆5优选为圆形截面拉杆。四个受压斜杆由长度相等的第一受压斜杆1、第二受压斜杆2、第三受压斜杆3和第四受压斜杆4组成。四个受压斜杆呈菱形布置。第一受压斜杆I的一端和第二受压斜杆2的一端分别与上端板6的下部转动连接，第一受压斜杆I的另一端和第三受压斜杆3的一端转动连接，第二受压斜杆2的另一端和第四受压斜杆4的一端转动连接，第三受压斜杆3的另一端和第四受压斜杆4的另一端分别与下端板7的上部转动连接。受拉横杆5两端的外表面设有螺纹，受拉横杆5的一端穿出第一受压斜杆I和第三受压斜杆3的连接部位，受拉横杆5的另一端穿出第二受压斜杆2和第四受压斜杆4的连接部位，且受拉横杆5的两端分别设有一螺母8，螺母8位于受压斜杆的外侧。如图1所示，四个受压斜杆的每个端部均设有一个耳板9，第一受压斜杆I 一端的耳板9和第二受压斜杆2—端的耳板9分别与上端板6的下部通过销10连接，第一受压斜杆I另一端的耳板9和第三受压斜杆3 —端的耳板5通过销10连接，第二受压斜杆2另一端的耳板9和第四受压斜杆4 一端的耳板9通过销10连接，第三受压斜杆3另一端的耳板9和第四受压斜杆4另一端的耳板9分别与下端板7的上部通过销10连接。通过设置耳板9和销10，来实现零件之间的转动。如图2所示，为了保证扳手可以对螺母8施加作用力，所述的用于建筑结构构件卸载的支撑机构还包括中空的弹性元件14，该弹性元件14套装在受拉横杆5上，且位于螺母8和销10之间。这样设置弹性元件14后，弹性元件14的一端可抵靠在销10上，弹性元件14的另一端可抵靠在螺母8上，避免螺母8卡在两个平行的耳板中间，使得扳手无法旋转施力。弹性元件14可以是空心圆钢管、弹簧或其他弹性体。上述用于建筑结构构件卸载的支撑机构的使用方法，包括如下步骤第一步连接支撑机构与结构被顶撑面通过旋转受拉横杆5两端外侧的螺母8，改变受压斜杆与受拉横杆5之间的角度，改变支撑机构的高度，使支撑机构与结构被顶撑面紧密贴合。在第一步中，当支撑机构与结构被顶撑面相垂直时，支撑机构的上端板6和下端板7用螺栓或化学锚栓固定于结构上。当支撑机构与结构被顶撑面不垂直时，安装转换支座，转换支座的底板11与结构被顶撑面采用螺栓或化学锚栓固定连接，转换支座的斜板12与支撑机构相垂直，且采用螺栓连接斜板12与支撑机构，转换支座的底板11与斜板12之间用加强肋13进行连接。如图3所示，转换支座包括底板11、斜板12和加强肋13，底板11平行于被顶撑面布置，斜板12倾斜于被顶撑面布置，且底板11和斜板12之间设置加强肋13进行固定连接。第二步支撑机构对结构被顶撑面施加支撑力用扳手固定受拉横杆5 —侧的螺母8，用扭力扳手旋转受拉横杆5另一侧的螺母8，使得两个螺母8之间的距离减小，在受拉横杆5中建立拉力，在受压斜杆f 4中建立压力，直至实现支撑机构对结构被顶撑面施加支撑力。上述用于建筑结构构件卸载的支撑机构的制备方法是( I)在每根受压斜杆的端部焊接一个带孔耳板，同时在上端板6和下端板7上焊接带孔耳板，耳板上的孔可以为圆孔，便于部件之间的转动，然后采用圆形插销连接受压斜杆之间、以及受压斜杆和上端板6或下端板7之间的耳孔，使得四根受压斜杆、上端板6和下端板7组成一个整体，且呈菱形的形状；(2)在连接第一受压斜杆I和第三受压斜杆3的销上钻孔，在连接第二受压斜杆2和第四受压斜杆4的销上钻孔，再将受拉横杆5的两端分别穿过销上的孔，并将螺母8旋扭在受拉横杆5的两端；(3)在上端板6和下端板7上钻螺栓孔，用于将支撑机构与被顶支撑面连接。本实用新型的一种用于建筑结构构件卸载的支撑机构，不仅受拉横杆5的拉力便于施加和控制，而且通过调节菱形角度控制整套支撑机构的高度，可以适应实际净高存在的差异。通过在受拉横杆5两端外侧旋转螺母8改变受拉横杆5的有效长度，受压斜杆与受拉横杆5所形成角度变大，从而改变支撑机构的整体高度，使支撑机构与结构紧密贴合。受拉横杆5的有效长度是指受拉横杆5上位于两个螺母8之间的长度。然后旋转一侧螺母，使受拉横杆5张拉,从而使菱形支撑机构在另一对角线方向对结构产生支撑力。受拉横杆5中的拉力为L,支撑机构的支撑力为P,受拉横杆5与受压斜杆之间的夹角为Θ ,根据力的平衡关系P=L *tg Θ，可由受拉横杆5所受的横向拉力求出支撑机构的支撑力。在相同的支撑力条件下，受压斜杆与受拉横杆5之间的角度越大，受拉横杆5所需的拉力越小。通过调节受拉横杆5拉力控制支撑力，在支撑机构所在位置产生荷载，以达到卸载目的。受拉横杆5中拉力小，因而便于施加和控制。支撑机构 的高度可调且设置灵活，可根据实际需要将多套支撑机构组合使用和重复使用。该菱形的可调支撑机构的实际应用效果良好。
权利要求1.一种用于建筑结构构件卸载的支撑机构，其特征在于，该支撑机构包括四个受压斜杆、受拉横杆(5)、上端板(6)和下端板(7)，四个受压斜杆由长度相等的第一受压斜杆(I)、第二受压斜杆(2)、第三受压斜杆(3)和第四受压斜杆(4)组成，四个受压斜杆呈菱形布置，第一受压斜杆(I)的一端和第二受压斜杆(2)的一端分别与上端板(6)的下部转动连接，第一受压斜杆(I)的另一端和第三受压斜杆(3)的一端转动连接，第二受压斜杆(2)的另一端和第四受压斜杆(4)的一端转动连接，第三受压斜杆(3)的另一端和第四受压斜杆(4)的另一端分别与下端板(7)的上部转动连接，受拉横杆(5)两端的外表面设有螺纹，受拉横杆(5)的一端穿出第一受压斜杆(I)和第三受压斜杆(3)的连接部位，受拉横杆(5)的另一端穿出第二受压斜杆(2)和第四受压斜杆(4)的连接部位，且受拉横杆(5)的两端分别设有一螺母(8 )，螺母(8 )位于受压斜杆的外侧。
2.按照权利要求1所述的用于建筑结构构件卸载的支撑机构，其特征在于，所述的四个受压斜杆的每个端部均设有一个耳板(9)，第一受压斜杆(I) 一端的耳板(9)和第二受压斜杆(2)—端的耳板(9)分别与上端板(6)的下部通过销(10)连接，第一受压斜杆(I)另一端的耳板(9)和第三受压斜杆(3)—端的耳板(5)通过销(10)连接，第二受压斜杆(2)另一端的耳板(9)和第四受压斜杆(4) 一端的耳板(9)通过销(10)连接，第三受压斜杆(3)另一端的耳板(9)和第四受压斜杆(4)另一端的耳板(9)分别与下端板(7)的上部通过销(10)连接。
3.按照权利要求1所述的用于建筑结构构件卸载的支撑机构，其特征在于，所述的四个受压斜杆为槽钢、圆钢、H型钢、或者工字钢。
4.按照权利要求1所述的用于建筑结构构件卸载的支撑机构，其特征在于，所述的受拉横杆(5 )为圆形截面拉杆。
5.按照权利要求1所述的用于建筑结构构件卸载的支撑机构，其特征在于，还包括中空的弹性元件(14)，该弹性元件(14)套装在受拉横杆(5)上，且位于螺母(8)和销(10)之间。
专利摘要本实用新型公开了一种用于建筑结构构件卸载的支撑机构，包括四个受压斜杆、受拉横杆、上端板和下端板，第一受压斜杆和第二受压斜杆分别与上端板转动连接，第一受压斜杆和第三受压斜杆转动连接，第二受压斜杆和第四受压斜杆转动连接，第三受压斜杆和第四受压斜杆分别与下端板转动连接，受拉横杆两端的外表面设有螺纹，受拉横杆的一端穿出第一受压斜杆和第三受压斜杆的连接部位，受拉横杆的另一端穿出第二受压斜杆和第四受压斜杆的连接部位，且受拉横杆的两端分别设有一螺母。该支撑机构可确保结构构件卸载安全进行。
文档编号E04G25/04GK202899638SQ201220535918
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月18日 优先权日2012年10月18日
发明者朱虹, 吴京, 陈昊阳, 陈荣忠 申请人:东南大学