[发明专利]一种装配式三角桁架梁钢结构支撑及其组合键

说明书

本发明公开了一种装配式三角桁架梁钢结构支撑及其组合键，该三角桁架梁是由水平梁和八字斜梁与组合键装配而成的等腰三角形结构，其中：水平梁、垂直梁和斜梁的轴线与组合键的连接面相互垂直，由螺栓装配连接成整体。组合键分为五种类型，分别为六等边形组合键、小五边形组合键、大五边形组合键、小三角组合键和大三角组合键；位于底部水平梁二端的组合键之间设置有预应力钢绞线拉紧装置，钢绞线穿过组合键内加劲肋板中预留的半园孔，通过锚具将钢绞线锁定在组合键的端部；三角桁架梁能上下叠合应用，用螺栓将钢梁的叠合翼缘连接成整体。这种支撑结构，增加了支护跨度，降低造价和缩短工期，具有重大的经济和社会价值价值。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体来说是一种装配式钢支撑的结构形式及其关键部件的设计方法。

背景技术

在基坑工程中，装配式钢结构支撑具有安装方便、能回收利用等优点，已达到了较广泛的推广应用。但是目前常用的钢支撑，主要以对撑梁和角撑梁密集布置的方式进行基坑支护，这给基坑的挖运土及后续的地下结构施工带来很多麻烦。

例如，现行的地铁站基坑或明挖隧道基坑，采用的钢管对撑和角撑，支撑中心距只有3m，严重影响了挖运土的速度和施工工期。施工单位为了满足挖土的条件，和方便快速挖土的要求，均按先挖后撑的方式进行基坑施工，这给地铁车站的深基坑施工带来了严重的安全隐患。如果按设计要求的先撑后挖工况来施工，则钢管支撑间的土体挖运效率将很低，而成本很高。此外，按目前的钢支撑布置密度，采用装配式混凝土结构建设地铁站的可行性将被否定。

H型钢组合支撑，国内外的布撑方式一般按八字撑方式布置，使支撑的间距由钢支撑的3米间距扩大到6米左右，但仍不能满足施工安全和挖土速度的要求。

要扩大支撑梁布置的间距，必须要安装一个刚度和强度较大的围檩梁，目前除了大跨度鱼腹梁钢结构和混凝土边桁架结构之外，尚没有一种可靠的钢支撑结构来满足基坑支护的要求。

因此，工程界亟需寻找一种受力合理、装配方便的钢结构支撑，既能克服现行钢支撑布置存在的缺陷，又能降低造价，加快施工速度，保护好周边环境，实现文明施工、安全施工。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服现有装配式钢支撑的布置间距小，整体性差，受力不合理、使用钢材量大等不足，提供一种装配式三角桁架梁钢结构支撑及其组合键。

为达到上述目的，本专利采用的技术方案是：

所述的一种装配式三角桁架梁钢结构支撑的三角桁架梁是由水平梁和八字斜梁与组合键装配而成的等腰三角形结构；水平梁、垂直梁和斜梁的轴线与组合键的连接面相互垂直，由螺栓装配连接成整体；三角桁架梁能上下叠合应用，用螺栓将钢梁的叠合翼缘连接成整体

所述的组合键分为五种类型，分别为六等边形组合键、小五边形组合键、大五边形组合键、小三角组合键和大三角组合键；

所述的三角桁架梁的底部水平梁外侧面与基坑围护结构相连；三角桁架梁的底部水平梁为H型钢梁和钢筋混凝土梁二种；

所述的三角桁架梁的角部均装配有组合键，位于顶角的组合键外侧分别与对撑梁和八字斜梁或垂直梁相连，位于底角的组合键分别与八字斜梁、底部水平梁及围护结构的围檩相连。

所述的组合键由H型钢与钢板焊接而成，并在平行的翼缘板之间按一定间距焊接了加劲肋板，在连接面板上分布有螺孔，螺孔的直径及其分布与支撑梁端板上的相同；组合键的结构形状是按连接面的轴线与其长边轴线的夹角分别为45度、60度和30度三种形式构建的。