[发明专利]一种用于建筑结构构件卸载的支撑机构及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于建筑领域的部件及其使用方法，具体来说，涉及一种用于建筑结构构件卸载的支撑机构及其使用方法。

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：本发明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；同时本发明还提供了该支撑机构的使用方法，该方法简单易操作，具有广泛的应用场合。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一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。

一种权利要求1所述的用于建筑结构构件卸载的支撑机构的使用方法，该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：通过旋转受拉横杆两端外侧的螺母，改变受压斜杆与受拉横杆之间的角度，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；

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一侧的螺母，用扭力扳手旋转受拉横杆另一侧的螺母，使得两个螺母之间的距离减小，在受拉横杆中建立拉力，在受压斜杆中建立压力，直至实现支撑机构对结构被顶撑面施加支撑力。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

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。本发明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。本发明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.使用方法简单易行。本发明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。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明局部放大图。

图3是本发明中转换支座的结构示意图。