一种建筑工程用抗震型钢结构承重构件 |
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申请号 | CN202410252002.3 | 申请日 | 2024-03-06 | 公开(公告)号 | CN117966893A | 公开(公告)日 | 2024-05-03 |
申请人 | 江苏乾森机电安装工程有限公司; | 发明人 | 陈祥; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种建筑工程用抗震型 钢 结构承重构件,包括:连接座,其 侧壁 上嵌入式安装有加 固件 ,且连接座的顶部固定有上支座;还包括:下立柱,其贯穿至所述 定位 管和连接座内固定,且下立柱的顶部通过 橡胶 减震座连接有上立柱,上立柱的外壁底部与上支座的顶部外壁之间铰接有弹性伸缩杆件;泄压杆,其贯穿式活动安装于所述下立柱内,且泄压杆的下端固定有阻尼球,并且阻尼球正下方的连接座内设置有 增压 稳固构件,利用膨胀填充作用提高连接座内部的抗压 稳定性 强度。该建筑工程用抗震型钢结构承重构件,能够作为梁柱搭接及立柱插接定位部件使用,具有良好的使用抗震和卸载能 力 ,同时在高强度的震荡时,能够稳定构件内部强度。 | ||||||
权利要求 | 1.一种建筑工程用抗震型钢结构承重构件,包括: |
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说明书全文 | 一种建筑工程用抗震型钢结构承重构件技术领域[0001] 本发明涉及钢结构承重件技术领域,具体为一种建筑工程用抗震型钢结构承重构件。 背景技术[0002] 在钢结构建筑设施搭建施工时,为了满足钢结构配件搭接及安装的稳定强度,防止因外力荷载,如冲击外力、振动外力导致的钢结构连接配件连接脱落,导致建筑构件之间出现重力承载失稳,需要对钢结构的承重构件进行加固,使其满足使用的抗震保护性能,在使用时防止因为多方位的外力振动导致钢结构整体性断裂。 [0003] 然而现有的钢结构承重构件一般分为立柱承重及钢结构搭接处承重,其中立柱承重即立柱构件底部插入待安装定位的土壤之中,利用夯实及浇筑等作业方式,进行钢结构承重立柱的加固;而钢结构搭接处承重则是进行梁柱搭接位置、梁梁搭接位置的定位加固,其一般利用角钢或插接及焊接等方式进行定位加固,在使用时满足使用的荷载外力均匀分布特性,但是各承重构件之间独立设置,独立分布,存在使用的局限;如梁柱搭接及立柱插接定位,两者定位构件均为独立存在,在受到高强度外力荷 载的冲击震动时,其对外力震荡作用的削弱性能差,不能进行震动外力的均摊分布,降低局部构件的所受震荡外力的副作用影响,同时其局部构件的外力卸载能力差,易出现荷载冲击的剪切受力,导致刚性连接件出现应力疲劳破坏,不能达到良好的使用稳定。 [0004] 针对上述问题,急需在原有钢结构承重构件的基础上进行创新设计。 发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种建筑工程用抗震型钢结构承重构件,以解决上述背景技术提出现有的钢结构承重构件使用局限大,构件的外力卸载能力差,易出现荷载冲击的剪切受力,导致刚性连接件出现应力疲劳破坏,不能达到良好使用稳定的问题。 [0006] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种建筑工程用抗震型钢结构承重构件,包括:连接座,其侧壁上嵌入式安装有加固件,且连接座的顶部固定有上支座,并且相邻的上支座之间安装桁架加固定位,而且上支座的顶部贯穿式固定定位管; 还包括:下立柱,其贯穿至所述定位管和连接座内固定,且下立柱的顶部通过橡胶减震座连接有上立柱,上立柱的外壁底部与上支座的顶部外壁之间铰接有弹性伸缩杆件; 泄压杆,其贯穿式活动安装于所述下立柱内,且泄压杆的下端固定有阻尼球,并且阻尼球正下方的连接座内设置有增压稳固构件,利用膨胀填充作用提高连接座内部的抗压稳定性强度。 [0008] 优选的,所述泄压杆与下立柱构成贯穿式相对伸缩结构,且泄压杆的下端与下立柱的底部外壁之间固定有弹簧,并且下立柱与泄压杆贯穿内壁上等间距分布有条形孔洞,条形孔洞提高摩擦润滑效率。 [0009] 优选的,所述橡胶减震座与下立柱和上立柱的柱端均为嵌入式安装的定位连接,且橡胶减震座中部贯穿式设置有气孔渠,并且橡胶减震座与下立柱中部为竖向同轴分布的、内部贯通结构设置。 [0010] 优选的,所述阻尼球的底部外侧包裹有弹性外层,弹性外层的底部内侧固定有加重支座,加重支座的内壁顶部设置有弹性内层,同时阻尼球与弹性外层及弹性内层之间的空隙内设置有膨胀胶,同时加重支座的底部中心处设置有孔洞。 [0011] 优选的,所述增压稳固构件包括连接座内壁底部的底部加固支架,且底部加固支架之间的孔隙内设置有填充腔,填充腔的外壁与连接座内壁之间固定有加固底板,同时填充腔的顶部位于阻尼球正下方,而且填充腔的顶部中心处固定有尖锥。 [0014] 优选的,所述填充腔的底部和中部分别嵌入式安装有内空腔和压力液腔,其中内空腔内固定有冲击腔,冲击腔内设置有冲击火药,冲击腔内部通过管道与点火器连接,冲击腔和点火器之间的管道内设置有引线,并且冲击腔正上方的内空腔内还活动安装有压力板。 [0015] 优选的,所述压力液腔与内空腔内部的压力板之间设置有膨胀胶,压力液腔的顶部设置有排液口。 [0016] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:该建筑工程用抗震型钢结构承重构件,能够作为梁柱搭接及立柱插接定位部件使用,具有良好的使用抗震和卸载能力,同时在高强度的震荡时,能够稳定构件内部强度,其具体内容如下:1、通过加固件的使用,方便该承重构件在梁柱搭接节点位置或立柱的安装定位,利用橡胶减震座的设置,使得该钢结构承重构件在搭接定位时,提高构件整体稳定,不易出现连接处的定位松动,同时当桁架与上支座之间进行定位时,区别于钢结构连接的梁柱结构,将各钢结构承重构件进行组装搭接,利用泄压杆及其底部的阻尼球结构作用,当该钢结构承重构件遭受使用的外力荷载冲击式,利用阻尼球及泄压杆的同步运动,达到荷载外力卸载的效果,使得该钢结构搭接节点更加稳定; 进一步地,泄压杆和定位管之间构成竖向安装定位的相对伸缩结构,在使用时泄 压杆进行滑动升降卸载外力,并且泄压杆与定位管之间设置为条形孔道,使得两者在滑动安装时,其滑动连接处具有良好的润滑效果,不会因两者的滑动贴合连接,导致其连接处缝隙过小,难以进行使用润滑,同时橡胶减震座设置与定位管内部贯通的气孔渠,使得泄压杆和定位管相对伸缩过程中进行气体压力泄压时,还能便于其内部润滑辅助作业; 2、在连接座使用时,其整体强度由加固件及加固底板和底部加固支架支撑,形成连接座内部的高强度稳定性,使得阻尼球和泄压杆具有良好的荷载外力卸载空间,而当该承重构件使用遭受高强度的震荡作用时,其震荡荷载外力超过阻尼球和泄压杆最大荷载卸载外力时,阻尼球在摩擦及滑动外力作用下破裂,使其内部膨胀剂炸裂以强压排出导入连接座内,形成膨胀和固化作用,填充连接座内部空间,防止连接座因内部空间余留造成坍塌形变; 进一步地,当震荡外力荷载过大时,震荡外力冲击底部加固支架及其上的加固底 板,使其上的锥块与填充腔上的点火器相互作用下,使得点火器在压力冲击作用下启动,压力液腔内部膨胀剂排出膨胀并排出,填充连接座内部空间,使得连接座整体更加稳定,强度更高,不易出现承重能力破坏。 附图说明 [0017] 图1为本发明整体拼接结构示意图;图2为本发明正面结构示意图; 图3为本发明正剖结构示意图; 图4为本发明连接座内部拆分结构示意图; 图5为本发明泄压杆安装结构示意图; 图6为本发明填充腔安装结构示意图; 图7为本发明填充腔内部结构示意图; 图8为本发明内空腔内部结构示意图; 图9为本发明阻尼球内部正面结构示意图; 图10为本发明阻尼球内部仰视结构示意图。 [0018] 图中:1、连接座;2、加固件;3、上支座;4、桁架;5、定位管;6、下立柱;7、上立柱;8、橡胶减震座;9、弹性伸缩杆件;10、泄压杆;11、阻尼球;1101、弹性外层;1102、加重支座;1103、弹性内层;1104、尖锥;12、气孔渠;13、底部加固支架;14、填充腔;15、加固底板;16、压力板件;17、点火器;18、内空腔;19、压力液腔;20、冲击腔;21、压力板。 具体实施方式[0019] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。 [0020] 实施例一:请参阅图1‑图5,本发明提供一种技术方案:一种建筑工程用抗震型钢结构承重构件,包括:连接座1,其侧壁上嵌入式安装有加固件2,且连接座1的顶部固定有上支座3,并且相邻的上支座3之间安装桁架4加固定位,而且上支座3的顶部贯穿式固定定位管5;加固件2与连接座1的侧壁之间竖向贯穿设置,且加固件2的顶部及底部均位于连接座1外侧,加固件 2采用螺纹钢设置,并且相邻的加固件2底部外伸长度设置不同; 上述技术方案中,如图1所示,加固件2采用螺纹钢设置,利用螺纹钢的焊接及螺栓加固定位,可以将该连接座1及其上结构装配式安装于梁柱连接节点位置,也可以代替常规的立柱插接定位方式,直接将连接座1整体作为立柱底座使用;当连接座1作为梁柱连接节点时,连接座1嵌入式立柱上端,而上立柱7则采用横梁结构代替,进行梁柱搭接,连接座1作为立柱插接定位时,连接座1整体预埋至土壤之下,加固件2作为加固构件深入土壤之下,同时桁架4的安装,利用螺栓或焊接方式与上支座3上螺杆连接,使得各连接座1之间形成稳定的整体结构,能够更加适应外力荷载冲击,均摊震荡荷载,使得各钢结构承重构件受力更加稳定; 还包括:下立柱6,其贯穿至定位管5和连接座1内固定,且下立柱6的顶部通过橡胶减震座8连接有上立柱7,上立柱7的外壁底部与上支座3的顶部外壁之间铰接有弹性伸缩杆件9;泄压杆10与下立柱6构成贯穿式相对伸缩结构,且泄压杆10的下端与下立柱6的底部外壁之间固定有弹簧,并且下立柱6与泄压杆10贯穿内壁上等间距分布有条形孔洞,条形孔洞提高摩擦润滑效率;橡胶减震座8与下立柱6和上立柱7的柱端均为嵌入式安装的定位连接,且橡胶减震座8中部贯穿式设置有气孔渠12,并且橡胶减震座8与下立柱6中部为竖向同轴分布的、内部贯通结构设置; 又如图3和图5所示,在下立柱6和上立柱7之间利用橡胶减震座8进行连接,并予以弹性伸缩杆件9连接加固,使得下立柱6和上立柱7之间定位稳定,在产生局部剪切时,不会发生应力剪切破坏,能够对剪切应力进行削弱和卸载,同时泄压杆10和定位管5之间相对伸缩安装,在该钢结构承重构件遭受外力荷载冲击时,泄压杆10发生竖向的滑动升降,对定位管5及连接座1承受的荷载外力进行削弱释放动能,同时气孔渠12的余留设置,使得泄压杆 10在竖向升降时,维持定位管5内部气体压力的稳定,不会造成内压增大的副影响;同时气孔渠12与条形孔洞的组合设置,使得该承重构件在装配使用时,可以对泄压杆10的活动安装区域进行润滑作业,使其长期作用,不会因摩擦力阻尼,影响其震荡冲击卸载的效果; 实施例二:在实施例一的基础上,本发明如图6和图9及图10所示,还公开了阻尼球 11的具体构件,用于该承重构件使用时的卸载及连接座1整体强度的稳定,其具体内容如下: 泄压杆10,其贯穿式活动安装于下立柱6内,且泄压杆10的下端固定有阻尼球11; 底部加固支架13在连接座1内交叉分布,且底部加固支架13与连接座1之间通过螺栓连接,同时上下两侧底部加固支架13之间交叉节点位置固定有螺栓; 上述如图6所示,在泄压杆10进行滑动升降时,其下端的阻尼球11发生震荡外力作用下的摇摆作用,使得连接座1的内部具有阻尼器效果,使得该承重构件在使用时更加稳定,不易出现自身的形变扭曲和局部剪切受力; 同时阻尼球11的底部外侧包裹有弹性外层1101,弹性外层1101的底部内侧固定有 加重支座1102,加重支座1102的内壁顶部设置有弹性内层1103,同时阻尼球11与弹性外层 1101及弹性内层1103之间的空隙内设置有膨胀胶,同时加重支座1102的底部中心处设置有孔洞;增压稳固构件包括连接座1内壁底部的底部加固支架13,且底部加固支架13之间的孔隙内设置有填充腔14,填充腔14的外壁与连接座1内壁之间固定有加固底板15,同时填充腔 14的顶部位于阻尼球11正下方,而且填充腔14的顶部中心处固定有尖锥1104; 在阻尼球11进行阻尼效应进行震荡外力削弱时,该钢结构承重构件造成高强度的 震荡冲击时,震荡冲击施加的荷载外力大于阻尼球11和泄压杆10的泄压极限时,阻尼球11形变幅度增大,泄压杆10下移至极限状态,阻尼球11底部的弹性外层1101与尖锥1104之间进行摩擦和相互挤压滑动,使得弹性外层1101在重复加压作用下破裂,阻尼球11内部的膨胀剂在压力及弹性外层1101和弹性内层1103弹性作用下排出,导入连接座1内,并形成膨胀扩张,填充至连接座1内部空腔结构中,使得连接座1整体稳定强度增大,不会因内部空腔出现内陷内塌形变,使得该钢结构承重构件在卸载能力削弱时,稳定性进一步增大,在钢结构破坏时,该承重构件节点不会发生破坏,降低钢结构坍塌危害。 [0021] 实施例三:又如图2及图6‑图8所示,本发明公开了该钢结构承重构件的增压稳固构件,具体如下:阻尼球11正下方的连接座1内设置有增压稳固构件,利用膨胀填充作用提高连接 座1内部的抗压稳定性强度;底部加固支架13靠向填充腔14的一侧固定有压力板件16,压力板件16朝向填充腔14外壁的一侧设置有锥块,并且填充腔14对应锥块的外壁上分布有点火器17,点火器17与锥块之间一一对应、横向同轴分布;填充腔14的底部和中部分别嵌入式安装有内空腔18和压力液腔19,其中内空腔18内固定有冲击腔20,冲击腔20内设置有冲击火药,冲击腔20内部通过管道与点火器17连接,冲击腔20和点火器17之间的管道内设置有引线,并且冲击腔20正上方的内空腔18内还活动安装有压力板21;压力液腔19与内空腔18内部的压力板21之间设置有膨胀胶,压力液腔19的顶部设置有排液口; 在上述实施例二的钢结构承重构件震荡冲击荷载强度过大时,底部加固支架13同 步受力震荡冲击或预埋至土壤之下的震动波的影响,使得加固支架13上的加固底板15发生震荡或挤压,加固底板15上具有锥块结构,锥块与点火器17一一对应并相互靠近,在外力冲击作用下给予点火器17冲击外压力,点火器17在压力作用下通过引线点燃点火器17内部的余留火药部件,使其形成小规模的爆发冲击,在压力板21作用下,使得压力液腔19内部的膨胀胶膨胀剂加压从压力液腔19顶部排液口的压力阀排出,导入连接座1内部,在膨胀填充作用下快速满充连接座1内部,使得连接座1整体结构稳定,不会因内部空腔内塌形变,使得该钢结构承重构件在卸载能力削弱时,稳定性进一步增大,在钢结构破坏时,该承重构件节点不会发生破坏,降低钢结构坍塌危害。 [0022] 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。 |