一种带有侧向支承的装配式减振围挡立柱

本发明涉及一种带有侧向支承的装配式减振围挡立柱，主要通过设置侧向支承和聚氨酯包胶螺栓从而在确保增强围挡侧向支承能力的同时实现减振耗能的效果，从而保护围挡在工作时不被强风或地震等灾害破坏，属于结构防灾减灾和施工新。

背景技术：

1、建筑施工是指工程建设实施阶段的生产活动，是各类建筑物的建造过程，而在建造过程中为了营造一个安全、有序的施工环境，就需要用到相应的围挡结构来对施工工地和外部环境进行隔离。然而，就目前的围挡结构而言，其在对建筑工地进行防护作业时，由于多为直接拼接、焊接或制作水泥基座等固定连接方式进行安装，使得在工地上挪动使用时则需要将相应的围挡进行逐一强力拆除后才能进行使用，进而存在着安装与拆除方面的局限性，施工效率低且围挡构件的重复利用情况不理想。另外，安装后的围挡结构缺乏足够的侧向支承能力，容易受风荷载和地震等动力作用发生损坏，对建筑工地的正常施工造成影响。

2、目前来看，建筑施工过程中装配式构件的应用方兴未艾，装配式构件所具备的施工效率高、成本低、节能环保的特点日渐凸显。其中三角支撑构件就是一种具备加固能力的装配式构件，其具有整体刚度大，承载力相对较大，成本低等特点，独特的结构形式可以有效地将水平力和竖向力相联结，进行力的传递，进而达到强化结构性能的目的。

3、另外，结构消能减振技术也逐步应用于建筑施工过程。其在结构某些部位设置耗能装置。在主体进入非弹性状态前装置率先进入耗能工作状态，通过该装置产生摩擦、弯曲或剪切、扭转等弹塑性滞回变形来耗散能量以减少主体结构的动力反应，可确保施工安全。然而，目前国内外关于结构正常使用时的消能减振技术比较成熟，而关于施工过程中的结构减振和防灾减灾技术、材料和工艺等都亟需深入研究和发展。

4、现有研究表明聚氨酯橡胶(ur)是一种良好的减振耗能材料，其耐磨性能卓越。实验室测定结果表明，ur的耐磨性是天然橡胶的3～5倍，实际应用中往往高达10倍左右；在邵氏a60至邵氏a70硬度范围内强度高、弹性好；ur减振元件能吸收10％～20％振动能量，振动频率越高，能量吸收越大，因而适合在结构减振中应用。

5、为更好地解决目前工地围挡所存在的问题，参考上述先进技术思路，本发明提出一种带有侧向支承的装配式减振围挡立柱以显著增强围挡结构的侧向支承能力、提高结构施工效率并有效缓解风荷载等动力作用对围挡结构的破坏。

技术实现思路

1、为了提高围挡结构的侧向支承能力和结构施工效率，以及缓解风荷载等动力作用对围挡结构的破坏，本发明提供了一种带有侧向支承的装配式减振围挡立柱。本发明主要由内柱、外柱、侧向支承主板、侧向支承底板、顺向支承主板、顺向支承底板、聚氨酯包胶螺栓等装置所构成；相比于传统的围挡立柱，所配备的侧向支承使得围挡的稳定性更强；所采取的内外双层立柱结构使围挡立柱具有高度可调节的功能；将聚氨酯包胶螺栓用于连接侧向支承与立柱主体，使围挡立柱具有优良的减振耗能能力；围挡立柱各部件间通过螺栓连接，围挡支承的折叠与展开依靠调整少数螺栓的位置即可实现，显著提高了围挡结构的施工效率。

2、本发明采用的技术方案为一种带有侧向支承的装配式减振围挡立柱，其侧向支承的设计参考了三角支撑构件，侧向支承的主板具有类似三角支撑构件的斜撑。侧向支承底板上的紧固螺栓固定底板于地面，主板作为斜撑连接外柱和底板。当侧面承受风荷载或其它动力作用时，挡板传递作用力到围挡立柱，立柱的侧向支承主板受力并传递作用力到底板，进而传递作用力至地面，相比于传统围挡立柱基脚的抗力，底板上紧固螺栓的阻力臂更大，围挡立柱的侧向承载力也更大。侧向支承底板上的紧固螺栓配合侧向支承主板将围挡立柱固定在地面，避免了制作水泥基座，另外在不便于安装紧固螺栓的地点，也可以采取在侧向支承底板上放置沙袋、石头等重物的方式固定围挡。

3、一种带有侧向支承的装配式减振围挡立柱，其主要装置包括：内柱(1)、外柱(2)、调整螺栓(3)、调整螺栓孔(4)、顺向支承主板(5)、顺向支承底板(6)、顺向支承转动螺栓(7)、顺向支承螺栓(8)、顺向支承收纳螺栓孔(9)、侧向支承主板(10)、侧向支承底板(11)、侧向支承转动螺栓(12)、紧固螺栓(13)、聚氨酯包胶螺栓(14)、侧向支承收纳螺栓孔(15)、顺向支承螺栓孔(16)和侧向支承螺栓孔(17)。其特征在于：内柱(1)和外柱(2)通过将调整螺栓(3)装入调整螺栓孔(4)进行连接，作为围挡立柱的主体结构。顺向支承主板(5)和顺向支承底板(6)组成顺向支承，两者通过顺向支承转动螺栓(7)铰接，顺向支承参与传递挡板(22)上的作用力到围挡立柱并控制其不发生偏转。侧向支承主板(10)和侧向支承底板(11)组成侧向支承，两者通过侧向支承转动螺栓(12)铰接。将顺向支承螺栓(8)穿过顺向支承两端装入顺向支承螺栓孔(16)或顺向支承收纳螺栓孔(9)使顺向支承与外柱(2)相连接；将聚氨酯包胶螺栓(14)穿过侧向支承两端装入侧向支承螺栓孔(17)或侧向支承收纳螺栓孔(15)使侧向支承与外柱(2)相连接。紧固螺栓(13)穿过侧向支承底板(6)上的紧固螺栓孔(21)将侧向支承固定在地面上，侧向支承传递来自围挡立柱的作用力到地面，保证围挡的侧向稳定。将挡板(22)放置在展开的顺向支承空隙中，使用顺向支承螺栓(8)穿过顺向支承收纳螺栓孔(9)固定挡板。

4、所述的一种带有侧向支承的装配式减振围挡立柱，其特征在于：其侧向支承主板(10)作为斜撑连接外柱和底板，承受风荷载等动力作用时，挡板(22)传递作用力到围挡立柱，立柱的侧向支承主板(10)受力并传递作用力到底板，进而传递作用力至地面，由于底板上紧固螺栓(13)的阻力臂大，围挡立柱具有足够的侧向承载力。

5、所述的一种带有侧向支承的装配式减振围挡立柱，其特征在于：其顺向支承与侧向支承通过在竖直面上移动进行展开和折叠。展开时将顺向支承螺栓(8)和聚氨酯包胶螺栓(14)分别从顺向支承收纳螺栓孔(9)和侧向支承收纳螺栓孔(15)中移动至外柱(2)上部的顺向支承螺栓孔(16)和侧向支承螺栓孔(17)。折叠时再将顺向支承螺栓(8)和聚氨酯包胶螺栓(14)分别移动至顺向支承收纳螺栓孔(9)和侧向支承收纳螺栓孔(15)。仅通过改变2个聚氨酯包胶螺栓(14)和4个顺向支承螺栓(8)的位置便可完成立柱的展开与折叠，有效提高了立柱的施工效率和使用寿命。

6、所述的一种带有侧向支承的装配式减振围挡立柱，其特征在于：其立柱主体主要由内柱(1)和外柱(2)两部分组成，外柱(2)长度不小于1.8m，横截面积不小于50cm2，内柱(1)比外柱(2)稍短，长度不小于外柱长度的65％，横截面积稍小，面积不小于外柱面积的80％，以便于内柱(1)嵌套于外柱(2)之中，内柱(1)与外柱(2)通过调整螺栓(3)连接，内柱(1)下部和外柱(2)上部均有多个均匀分布、大小一致的调整螺栓孔(4)，可以通过有选择性地将调整螺栓(3)安装入其中两个螺栓孔来改变围挡立柱的高度。

7、所述的一种带有侧向支承的装配式减振围挡立柱，其特征在于：其聚氨酯包胶螺栓(14)用于分别连接外柱(2)和侧向支承主板(10)、侧向支承底板(11)。在侧向支承底板(11)牢固连接地面的前提下，当围挡受力导致围挡立柱有扭转的趋势时，聚氨酯包胶螺栓(14)中的聚氨酯包胶(18)即发挥耗能作用，产生弹塑性变形吸收部分能量，达到减振耗能的效果。

8、所述的一种带有侧向支承的装配式减振围挡立柱，其特征在于：聚氨酯包胶螺栓(14)主要由聚氨酯包胶(18)、聚氨酯包胶螺栓的螺帽(19)、聚氨酯包胶螺栓的螺杆(20)组成。聚氨酯包胶的材质是聚氨酯橡胶(ur)，硬度不低于邵氏a60。聚氨酯包胶(18)包裹在聚氨酯包胶螺栓的螺杆(20)上，两侧聚氨酯包胶螺栓的螺帽(19)固定聚氨酯包胶(18)使其在侧向支承主板(10)和侧向支承螺栓孔(17)间的相对位置不变，发挥其减振、耗能的作用。

9、所述的一种带有侧向支承的装配式减振围挡立柱，其特征在于：内柱(1)和外柱(2)的横截面除核心矩形外的外伸部分长度不小于5cm，宽度不小于1.5cm，便于布置螺栓孔。聚氨酯包胶外径不小于2cm，长度大于侧向支承主板宽度的两倍，确保聚氨酯包胶螺栓良好的工作性能。

10、所述的一种带有侧向支承的装配式减振围挡立柱，其特征在于：其各部件之间采用螺栓连接，围挡立柱顺向支承控制挡板(22)下部、顺向支承螺栓(8)固定挡板(22)上部的方式实现结构装配式的特点，提高了施工效率和构件的重复利用率。

11、所述的一种带有侧向支承的装配式减振围挡立柱，其特征在于：为了保证顺向支承和侧向支承的作用发挥，要求顺向支承主板(5)和侧向支承主板(10)的长度达到外柱(2)长度的1/3～1/2，顺向支承底板(6)的长度达到外柱(2)长度的1/3左右，侧向支承底板(11)的长度不小于外柱(2)长度的1/5。

12、所述的一种带有侧向支承的装配式减振围挡立柱，其特征在于：为了保证顺向支承、侧向支承具有足够的刚度，要求顺向支承主板(5)、顺向支承底板(6)、侧向支承主板(10)、侧向支承底板(11)的宽度不大于4cm，厚度不小于1cm。

13、所述的一种带有侧向支承的装配式减振围挡立柱，其特征在于：为了使紧固螺栓(13)将围挡立柱牢固固定在地面，与传统紧固螺栓相比增加紧固螺栓(13)的螺杆长度，使其不小于8cm。

14、所述的一种带有侧向支承的装配式减振围挡立柱，其特征在于：除聚氨酯包胶外的其他构件材质均为建筑用钢材，其屈服强度应不低于180mpa。

15、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

16、1.带有侧向支承的装配式减振围挡立柱使用可折叠的侧向支承代替传统围挡立柱的基脚，增大了与地面的接触面积和阻力臂，显著提高了工地围挡的侧向承载力。

17、2.带有侧向支承的装配式减振围挡立柱采用双立柱，柱间通过调整螺栓的达到立柱高度可变的效果，方便围挡立柱为适应不同的挡板高度要求进行高度调整。

18、3.带有侧向支承的装配式减振围挡立柱采用聚氨酯包胶螺栓代替传统的连接螺栓连接立柱主体和侧向支承，在其将围挡立柱主体的受力传递至侧向支承的同时，发生弹塑性变形，吸收部分能量，达到减振耗能的目的，从而增强围挡立柱的使用寿命。

19、4.带有侧向支承的装配式减振围挡立柱其各部件间以及围挡立柱与地面间均采用螺栓的方式连接，侧向支承、顺向支承可折叠收纳，围挡挡板与围挡立柱依靠螺栓和顺向支承进行简单连接，便于整个围挡结构快速拆卸和安装，提高了围挡施工效率。