[实用新型]应用于双向钢支撑结构的柔性节点及双向钢支撑结构

说明书

技术领域

本实用新型属于建筑施工领域，涉及应用于双向钢支撑结构的柔性节点及双向钢支撑结构。

背景技术

目前在建筑施工中，基坑开挖一般采用钢筋混凝土作为坑中的水平支撑，但这种做法施工成本高，不能重复利用，特别是在施工完成后拆除工作量大，噪声大、污染严重，不利于环保。而目前另一种方法就是用钢支撑作为地下开挖后的水平支撑，它克服了混凝土水平支撑的缺点，具有可重复使用，利于环保等优点。

大型基坑采用双向钢支撑时，是通过对逐根钢支撑在端部施加预应力的方法形成支撑体系的，其纵横向支撑交界处一般采用法兰节点或抱箍节点，这种支撑节点为刚性节点。

本领域技术人员往往忽视而申请人注意到的是：双向钢支撑结构在施加预应力时，存在施加预应力的先后顺序以及支撑的轴向变形，施加预应力的支撑产生轴向压缩变形。由于刚性节点的存在，这种轴向压缩变形会通过刚性节点直接传递给垂直向的支撑，垂直向的支撑就会发生弯曲，弯曲的垂直向的支撑必然会对与施加预应力的支撑邻近的同向钢支撑产生节点附加弯矩，这样会逐步增加钢支撑的应力。因此，当施工至若干根支撑后，先前施工受力的钢支撑应力逐步增加，会导致支撑体系的应力超限而失效。

如图1所示，在下图1所示的数字部位安装千斤顶，并按数字顺序逐个施加预应力(例如756吨)，即先施加1号支撑预应力，再施加2号支撑预应力，然后逐渐施加至12号支撑预应力，根据序号施加应力的过程中，施加应力值是逐渐增大的，计算结果表明，第1次加载时的最大应力值为-160.5MPa，而在最后施加12号支撑预应力时，应力值达到最大值 -391.8Mpa。

上述的计算结果表明，由于采用刚性节点的双向钢支撑结构在逐根施加预应力时，将导致后期施工的钢支撑对已施加预应力的钢支撑产生附加弯矩的作用，相应支撑的应力最大值由160.5MPa增加到391.8MPa，当超过钢支撑结构的承受范围时，就可能导致支撑体系的应力超限而失效。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供应用于双向钢支撑结构的柔性节点及双向钢支撑结构，旨在解决现有技术中采用刚性节点的双向钢支撑结构存在的附加弯矩(附加应力)过大导致的支撑体系应力超限的难题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了应用于双向钢支撑结构的柔性节点，所述双向钢支撑结构包括互相垂直的水平支撑和垂直支撑，所述柔性节点设置于所述水平支撑和所述垂直支撑的交接处，所述柔性节点包括外箱体、内箱体、第一连接组件和第二连接组件，

所述外箱体为中空结构，其表面开设有共轴的第一孔洞和第二孔洞，所述内箱体设置于所述外箱体内部；

所述第一连接组件和所述第二连接组件分别穿过所述第一孔洞和所述第二孔洞与所述内箱体连接；

所述内箱体的外壁与所述外箱体内壁之间设置有弹性元件。

作为优选的，所述外箱体和内箱体均为立方体；

所述外箱体与水平面垂直的四个面分别为相互平行的第一面和第二面、相互平行的第三面和第四面，所述第一面和第二面上分别开设有共轴的第一孔洞和第二孔洞。

进一步的，所述内箱体与水平面平行的两个面均与滑动件固定，所述滑动件与所述外箱体的内壁接触。

优选的，所述滑动件为不锈钢板，所述内箱体与水平面平行的两个面均与一不锈钢板焊接，所述不锈钢板与所述外箱体的接触面涂布涂润滑油。

进一步的，所述柔性节点还包括第三连接组件和第四连接组件，

所述第一连接组件贯穿所述第一孔洞，其一端与所述内箱体连接，另 一端用于与所述垂直支撑连接；

所述第二连接组件贯穿所述第二孔洞，其一端与所述内箱体连接，另一端用于与所述垂直支撑连接；

所述第三连接组件一端与所述外箱体的第三面连接，另一端与所述水平支撑连接；

所述第四连接组件一端与所述外箱体的第四面连接，另一端与所述水平支撑连接。

优选的，所述第一连接组件和所述第二连接组件与所述内箱体焊接或一体成型；

所述第三连接组件和所述第四连接组件与所述外箱体焊接或一体成型。

进一步的，所述第一连接组件包括第一连接杆和第一法兰，第二连接组件包括第二连接杆和第二法兰，第三连接组件包括第三连接杆和第三法兰，第四连接组件包括第四连接杆和第四法兰，

所述第一连接杆贯穿所述第一孔洞，其一端与所述内箱体连接，另一端与所述第一法兰连接，所述第一法兰用于与所述垂直支撑连接；