CN106368314A - 一种基于自平衡原理的柱子抗冲击设备 - Google Patents

一种基于自平衡原理的柱子抗冲击设备 Download PDF

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崔家春
徐自然
巫燕贞
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    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/185—Connections not covered by E04B1/21 and E04B1/2403, e.g. connections between structural parts of different material
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    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers

Abstract

本发明公开了一种基于自平衡原理的柱子抗冲击设备，包括抗冲击外套管、地面固定钢板和固定装置，所述抗冲击外套管用于包围在柱子外表面并向下延伸至地面，所述地面固定钢板与抗冲击外套管的底部固定连接，并固定于地面。本发明的有益效果在于，可以使柱子有效抵抗车辆冲击的荷载，提高偶然荷载下柱子的抗冲击性能，进而提高结构的抗连续倒塌性能。

Description

一种基于自平衡原理的柱子抗冲击设备
技术领域
本发明涉及建筑结构领域，具体涉及一种基于自平衡原理的柱子抗冲击设备。
背景技术
柱子是结构的关键构件，尤其是暴露于室外的柱子如酒店门厅入口处的支撑柱，以及大型铁路站房或候车室的柱子。近年来我国车祸事件频繁发生，由汽车引起的灾害发生频率越来越高，建筑结构的抗倒塌能力也越来越引起人们的关注。当结构关键构件失效时，可能引起周边构件的破坏，进而导致结构整体或局部的倒塌。柱子是结构的重要组成部分，当受到汽车的突然撞击时，由于汽车行驶速度很快，会导致柱子受到较为严重的损伤甚至破坏，从而引发更加严重的次生灾害。
因此，为保障结构柱的运行安全，亟需有效的柱子抗冲击设备，使其在汽车撞击等冲击荷载作用下可以正常运行，保证结构安全。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种基于自平衡原理的柱子抗冲击设备，以提高柱子抵抗车辆等冲击荷载的能力，提高偶然荷载下柱子的抗冲击性能，从而提高结构的抗连续倒塌性能。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于自平衡原理的柱子抗冲击设备，包括抗冲击外套管、地面固定钢板和固定装置，所述抗冲击外套管用于包围在柱子外表面并向下延伸至地面，所述地面固定钢板与抗冲击外套管的底部固定连接，并固定于地面。
进一步地，所述地面固定钢板嵌入地面内并与之固定连接，所述抗冲击外套管的底部嵌入到地面内与所述地面固定钢板固定连接。
进一步地，所述抗冲击外套管为钢管。
进一步地，所述抗冲击外套管的高度为1.0m～1.5m。
进一步地，所述抗冲击外套管管壁厚度为20mm～40mm。
进一步地，所述地面固定钢板通过焊接或螺栓的方式固定连接于所述抗冲击外套管的底部。
进一步地，所述地面固定钢板的长度不小于3.0m。
进一步地，所述地面固定钢板厚度为20mm～40mm。
进一步地，所述地面固定钢板通过螺栓或锚栓固定于地面。
本发明的有益效果在于：通过包围在柱子外表面并向下延伸至地面的抗冲击外套管，柱子在受到车辆撞击时，产生的巨大能量通过抗冲击外套管-地面固定钢板-地面与汽车形成的一个完整自平衡体系吸收，从而降低冲击荷载对结构柱的作用力，从而有效地抵抗汽车冲击荷载，提高柱子的抗冲击性能，保证柱子在冲击荷载下可以正常运行而不至于失效，从而保证了结构的抗倒塌性能。
附图说明
图1为本发明实施例的截面结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
如图1所示，一般情况下，结构柱的底部直接与地面连接暴露于外界环境中。本发明实施例提供了一种基于自平衡原理的柱子抗冲击设备，主要用于大型公众场合与外界直接联系的结构柱的抗冲击防护。所述基于自平衡原理的柱子抗冲击设备包括抗冲击外套管1、地面固定钢板2和固定装置3。
结构柱的截面形状可以为圆形或方形，也可以为任意不规则截面；柱子材料可以为钢筋混凝土柱、型钢混凝土柱、钢柱、铝合金柱等。所述抗冲击外套管1为钢管，形状依柱子而定，包围于柱子的外表面并延伸至地面，所述地面固定钢板2嵌于地面4内，通过所述固定装置3与地面4固定连接，保证所述地面固定钢板2与地面4的共同作用。所述抗冲击外套管1与所述地面固定钢板2通过焊接、螺栓或其它方法相连，所述地面固定钢板2和地面4固定连接，则抗冲击外套管、地面固定钢板与地面共同形成一个整体，保证当车辆撞击柱子时，车辆与抗冲击外套管、地面固定钢板与地面共同形成的整体形成一个自平衡体系，冲击力经过抗冲击外套管传递至地面固定钢板，并由地面固定钢板传递至地面，由此撞击产生的巨大能量可以被体系内部吸收，从而减少对结构柱的影响。
需要说明的是，所述抗冲击外套管1的尺寸不限，考虑到实际车身尺寸，建议所述抗冲击外套管1高度为1.0m～1.5m，厚度为20mm～40mm。所述地面固定钢板2的尺寸不限，建议长度不小于3.0m，厚度为20mm～40mm。
需要说明的是，所述固定装置3可为螺栓、锚栓或其它，其形式、数量与排列方式不限，根据柱子的材料、直径经计算确定。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，作出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于自平衡原理的柱子抗冲击设备，其特征在于，包括抗冲击外套管、地面固定钢板和固定装置，所述抗冲击外套管用于包围在柱子外表面并向下延伸至地面，所述地面固定钢板与抗冲击外套管的底部固定连接，并固定于地面。
2.根据权利要求1所述的一种基于自平衡原理的柱子抗冲击设备，其特征在于，所述地面固定钢板嵌入地面内并与之固定连接，所述抗冲击外套管的底部嵌入到地面内与所述地面固定钢板固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于自平衡原理的柱子抗冲击设备，其特征在于，所述抗冲击外套管为钢管。
4.根据权利要求1或3所述的一种基于自平衡原理的柱子抗冲击设备，其特征在于，所述抗冲击外套管的高度为1.0m～1.5m。
5.根据权利要求1或3所述的一种基于自平衡原理的柱子抗冲击设备，其特征在于，所述抗冲击外套管管壁厚度为20mm～40mm。
6.根据权利要求1或2所述的一种基于自平衡原理的柱子抗冲击设备，其特征在于，所述地面固定钢板通过焊接或螺栓的方式固定连接于所述抗冲击外套管的底部。
7.根据权利要求1所述的一种基于自平衡原理的柱子抗冲击设备，其特征在于，所述地面固定钢板的长度不小于3.0m。
8.根据权利要求1所述的一种基于自平衡原理的柱子抗冲击设备，其特征在于，所述地面固定钢板厚度为20mm～40mm。
9.根据权利要求1或2所述的一种基于自平衡原理的柱子抗冲击设备，其特征在于，所述地面固定钢板通过螺栓或锚栓固定于地面。
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