CN108130982A - 一种钢结构外露柱脚自动复位装置 - Google Patents

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李广慧
李亮
刘晨宇
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Zhengzhou University
Zhengzhou University of Aeronautics
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Zhengzhou University
Zhengzhou University of Aeronautics
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    • E04C3/32—Columns; Pillars; Struts of metal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
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Abstract

一种钢结构外露柱脚自动复位装置，包括固定底板、反力板、钢板和梯形底板，所述反力板包括第一反力板和焊接在固定底板上的第二反力板，所述第一反力板垂直固定在所述第二反力板的一端，第二反力板的另一端设置有所述钢板，钢板通过弹簧连接第一反力板并在所述弹簧的拉力作用下沿第二反力板滑动，所述梯形底板设置在钢板的上方，梯形底板通过锚栓与钢板相连接，所述锚栓的上端套有用于调节压力大小的螺母。综上所述，本发明与现有技术相比，结构简单、易操作、成本低，通过预压力弹簧的推动，该装置能够有效自动复位以填补受拉时螺母与底板产生的间隙，以保证柱脚的固定度，从而稳定结构整体工作的性能。

Description

一种钢结构外露柱脚自动复位装置
技术领域
本发明属于建筑结构防震减灾技术领域，具体涉及一种钢结构外露柱脚自动复位装置。
背景技术
在钢结构建筑中，框架结构的性能主要收到结构中连接节点性能的控制，其中最重要的连接节点就是柱脚连接节点。外露柱脚作为最为简便的方法在中低层钢结构建筑中广泛应用，钢结构连接部位的破坏将对上构造整体产生重大的影响，尤其是作为最底部连接的柱脚，其固定程度决定了上部构造的结构性能。由于反复承受风荷载或者偶发地震，钢结构外露柱脚在风荷载或者地震作用下柱脚锚栓会产生较大拉力直至产生塑性变形并且达到屈服强度，由于锚栓发生塑性变形，所以螺母与底板之间产生间隙导致柱脚的固定度降低，在产生大的灾害或者长年老化后，一般通过肉眼对钢结构连接部尤其是柱脚的固定度进行判断并重新对其进行固定。现有的柱脚自复位装置主要存在以下缺点：一是无法满足在级数较高的地震的冲击力下的空间变形；二是无法消除地震能量对建筑结构的损害；三是无法实现震后快速修复；四是结构复杂、成本高。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种钢结构外露柱脚自动复位装置，以此来解决上述技术问题的不足。
本发明的技术方案是：一种钢结构外露柱脚自动复位装置，包括固定底板、反力板、钢板和梯形底板，所述反力板包括第一反力板和焊接在固定底板上的第二反力板，所述第一反力板垂直固定在所述第二反力板的一端，第二反力板的另一端设置有所述钢板，钢板通过弹簧连接第一反力板并在所述弹簧的拉力作用下沿第二反力板滑动，所述梯形底板设置在钢板的上方，梯形底板通过锚栓与钢板相连接，所述锚栓的上端套有用于调节压力大小的螺母。
进一步优化，所述钢板为楔形钢板。
进一步优化，所述第一反力板上设置有滑轨，钢板底部设置有与滑轨相对应的滑块。
进一步优化，所述钢板与梯形底板的高度相同，钢板的倾斜截面的长度大于梯形底板的倾斜截面。
进一步优化，所述钢板与梯形底板之间设置有垫板，所述垫板上开设有与锚栓相配合的锚栓孔，钢板上开设有锚栓槽，锚栓通过卡到锚栓槽内来固定梯形底板。
进一步优化，所述垫板与钢板的横截面大小相同。
本发明的有益效果为：
一、该自动恢复装置使用施加预压力的弹簧推动楔形钢板追随螺母的变形，弹簧通过第一反力板与固定底板连接，第二反力板通过焊接与固定底板结合，整个装置使用材料以及连接方法简单，适合现场或者工厂进行加工，此外，该自动复位装置主要由钢板以及弹簧组成，并主要通过焊接与结构连接，从使用材料以及施工方法上考虑，使用成本较低；
二、通过预压力弹簧的推动，该装置能够自动复位以填补受拉时螺母与固定底板产生的间隙，不需要人工操作，可以节省人力并且避免肉眼检测时的误差；
三、由于可以自动填补残留变形引起的空隙，可以在反复风荷载或者地震作用后减少螺栓的再固定以及构件的更换，起到很好的经济效益；
综上所述，本发明与现有技术相比，结构简单、易操作、成本低，通过预压力弹簧的推动，该装置能够有效自动复位以填补受拉时螺母与固定底板产生的间隙，以保证柱脚的固定度，从而稳定结构整体工作的性能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
图2为锚栓变形的结构示意图
图3为垫板的结构示意图
图中标记：1、固定底板，2、钢板，3、梯形底板，4、第一反力板，5、第二反力板，6、弹簧，7、锚栓，8、螺母，9、垫板，10、锚栓孔。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的以及有益效果易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
一种钢结构外露柱脚自动复位装置，其具体实施方式为：包括固定底板1、反力板、钢板2和梯形底板3，所述反力板包括第一反力板4和焊接在固定底板1上的第二反力板5，所述第一反力板4上设置有滑轨，所述钢板2底部设置有与滑轨相对应的滑块，所述第一反力板4垂直固定在所述第二反力板5的一端，第二反力板5的另一端设置有所述钢板2，钢板2通过弹簧6连接第一反力板4并在所述弹簧6的拉力作用下沿第二反力板5滑动，所述梯形底板3设置在钢板2的上方，钢板2与梯形底板3的高度相同，钢板2的倾斜截面的长度大于梯形底板3的倾斜截面，梯形底板3通过锚栓7与钢板2相连接，所述锚栓7的上端套有用于调节压力大小的螺母8，所述钢板2与梯形底板3之间设置有垫板9，为了保证所述垫板9与钢板2能完全契合，垫板9与钢板2的横截面大小相同，垫板9上开设有与锚栓7相配合的锚栓孔10，钢板2上开设有锚栓槽，锚栓7通过卡到锚栓槽内来固定梯形底板3。该自动复位装置使用施加预压力的弹簧6推动钢板2追随螺母8的变形，弹簧6通过第二反力5板与梯形底板3连接，第二反力板5通过焊接与梯形底板3结合，以保证柱脚的固定度，从而稳定结构整体工作的性能，整个装置使用材料以及连接方法简单，适合现场或者工厂进行加工，此外，该自动复位装置主要由钢板2以及弹簧6组成，并主要通过焊接与结构连接，从使用材料以及施工方法上考虑，使用成本较低。
在本发明中需要的说明的是，钢板2为楔形钢板。
以上显示和描述了本发明的主要特征、使用方法、基本原理以及本发明的优点。本行业技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会根据实际情况有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种钢结构外露柱脚自动复位装置，其特征在于，包括固定底板、反力板、钢板和梯形底板，所述反力板包括第一反力板和焊接在固定底板上的第二反力板，所述第一反力板垂直固定在所述第二反力板的一端，第二反力板的另一端设置有所述钢板，钢板通过弹簧连接第一反力板并在所述弹簧的拉力作用下沿第二反力板滑动，所述梯形底板设置在钢板的上方，梯形底板通过锚栓与钢板相连接，所述锚栓的上端套有用于调节压力大小的螺母。
2.如权利要求1所述一种钢结构外露柱脚自动复位装置，其特征在于，所述钢板为楔形钢板。
3.如权利要求1所述一种钢结构外露柱脚自动复位装置，其特征在于，所述第一反力板上设置有滑轨，钢板底部设置有与滑轨相对应的滑块。
4.如权利要求1所述一种钢结构外露柱脚自动复位装置，其特征在于，所述钢板与梯形底板的高度相同，钢板的倾斜截面的长度大于梯形底板的倾斜截面。
5.如权利要求1所述一种钢结构外露柱脚自动复位装置，其特征在于，所述钢板与梯形底板之间设置有垫板，所述垫板上开设有与锚栓相配合的锚栓孔，钢板上开设有锚栓槽，锚栓通过卡到锚栓槽内来固定梯形底板。
6.如权利要求5所述一种钢结构外露柱脚自动复位装置，其特征在于，所述垫板与钢板的横截面大小相同。
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