CN110258909A - 一种装配式抗震建筑墙板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装配式抗震建筑墙板，属于装配式建筑领域，包括外墙板、内墙板以及设置在外墙板和内墙板之间的抗震组件，所述抗震组件由四个三角块和若干减震装置拼装而成，四个三角块位于同一平面内且其顶角相对依次拼装形成所述抗震组件，相邻两个三角块之间相隔设置，使得四个三角块之间形成X型的间隙，在受到地震的激励时，忽略外墙板和内墙板的破坏，抗震组件作为墙板的主体，相邻两个三角块之间错动，使得两者之间的主拉应力通过减震装置减震，并且减震装置的方向沿着斜裂缝或交叉斜裂缝产生的方向，可以防止墙体的直接破坏，保护了墙体的主体结构不受破坏，从而防止了房屋的倒塌，增加了建筑的稳定性和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及装配式建筑技术领域，具体涉及一种装配式抗震建筑墙板。
背景技术
随着现代工业技术的发展，建造房屋可以像机器生产那样，成批成套地制造。只要把预制好的房屋构件，运到工地装配起来就成了，装配式建筑在20世纪初就开始引起人们的兴趣，到六十年代终于实现。英、法、苏联等国首先作了尝试。由于装配式建筑的建造速度快，而且生产成本较低，迅速在世界各地推广开来。早期的装配式建筑外形比较呆板，千篇一律。后来人们在设计上做了改进，增加了灵活性和多样性，使装配式建筑不仅能够成批建造，而且样式丰富。
混合结构房屋中,墙体除了承担屋(楼)盖传来的竖向压力以及本身的自重外,还承担风、地震引起的水平力。砌体结构墙体在地震作用下会产生不同形式的裂缝。与水平地震作用方向相平行的墙体受到平面内地震剪力的作用，在地震剪力以及竖向荷载共同作用下，当该墙体内的主拉应力超过砌体强度时，墙体就会产生斜裂缝或交叉斜裂缝。砌体结构由于墙体之间、墙体与楼盖之间以及结构其它部位之间连接不牢是造成震害的重要原因。交叉斜裂缝是典型的剪切裂缝。墙体抗剪承载力不够，在承受较大的水平力时，就会出现这样的裂缝，因此装配式建筑的稳定性成为了建筑工程中急需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种装配式抗震建筑墙板，在受到地震等外力的作用过程中，可以保护墙体的主体结构不受破坏，从而防止了房屋的倒塌，增加了建筑的稳定性和安全性。
一种装配式抗震建筑墙板，包括外墙板、内墙板以及设置在外墙板和内墙板之间的抗震组件，所述抗震组件由四个三角块和若干减震装置拼装而成，所述四个三角块包括上三角块、下三角块、左三角块和右三角块，所述四个三角块均为等腰三角形，所述四个三角块位于同一平面内且其顶角相对依次拼装形成所述抗震组件，所述左三角块和右三角块相对于抗震组件的中心呈中心对称，所述上三角块和下三角块相对于抗震组件的中心呈中心对称，相邻两个三角块之间相隔设置，使得四个三角块之间形成X型的间隙，相邻两个三角块之间设置有至少一个减震装置，所述四个三角块分别与所述外墙板和内墙板连接。
进一步，所述减震装置包括阻尼器，所述阻尼器包括可相对运动并进行减震的两端，所述阻尼器的两端分别与相邻两个三角块铰接。
进一步，所述阻尼器包括外壳、第一连接杆、第二连接杆、第一活塞、第二活塞以及中间板，所述外壳呈桶状且内部填充有阻尼液，所述中间板、第一活塞和第二活塞上均开设有阻尼孔，所述中间板设置在外壳内将所述外壳内腔分为第一活动腔和第二活动腔，所述第一活塞和第二活塞分别可沿外壳的轴向活动地设置在第一活动腔和第二活动腔内，所述第一连接杆连接第一活塞且从所述外壳的一端穿出，所述第二连接杆连接第二活塞且从所述外壳的另一端穿出，所述第一连接杆和第二连接杆的外端均连接至万向接头，所述阻尼器通过两万向接头分别与相邻两个三角块铰接。
进一步，所述万向接头分别与所述第一连接杆和第二连接杆通过螺纹可拆卸连接。
进一步，所述四个三角块均包括三角钢筋骨架以及一体浇筑于三角钢筋骨架外的三角块本体，所述三角块本体与阻尼器连接一侧的侧面上开设有若干凹槽，所述三角钢筋骨架通过所述凹槽露出三角块本体部分形成用于连接所述阻尼器的连接部。
进一步，所述外墙板、内墙板分别与所述四个三角块通过装配结构可拆卸装配连接，所述外墙板与内墙板之间通过第二连接件固定连接。
进一步，所述四个三角块的外侧分别设置有水平导轨，所述外墙板和内墙板靠抗震组件一侧均对应开设有水平槽，通过所述水平槽和水平导轨的配合实现与抗震组件的可拆卸连接。
进一步，所述水平槽的一端开口处设置有导向槽。
进一步，所述水平导轨为水平设置的T型导轨，所述水平槽为T型槽。
进一步，所述外墙板和内墙板均为混凝土板。
本发明的有益效果：本发明建筑墙板包括外墙板、内墙板以及设置在外墙板和内墙板之间的抗震组件，所述抗震组件由四个三角块和若干减震装置拼装而成，四个三角块位于同一平面内且其顶角相对依次拼装形成所述抗震组件，相邻两个三角块之间相隔设置，使得四个三角块之间形成X型的间隙，相邻两个三角块之间设置有至少一个减震装置，在受到地震的激励时，忽略外墙板和内墙板的破坏，抗震组件作为墙板的主体，相邻两个三角块之间错动，使得两者之间的主拉应力通过减震装置减震，并且减震装置的方向沿着斜裂缝或交叉斜裂缝产生的方向，可以防止墙体的直接破坏，保护了墙体的主体结构不受破坏，从而防止了房屋的倒塌，增加了建筑的稳定性和安全性。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明抗震组件的结构示意图；
图2为本发明的装配示意图；
图3为外墙板的结构示意图；
图4为图2在A处的放大图；
图5为本发明阻尼器的结构示意图；
图6为上三角块的结构示意图；
图7、8、9为本发明抗震组件在三种受力情况下的减震示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图1和图2所示，图1为本发明抗震组件的结构示意图，图2为本发明的装配示意图；本发明一种装配式抗震建筑墙板，包括外墙板1、内墙板2以及设置在外墙板1和内墙板2之间的抗震组件3，所述抗震组件3由四个三角块和若干减震装置拼装而成，所述四个三角块包括上三角块301、下三角块302、左三角块303和右三角块304，所述四个三角块均为等腰三角形，所述四个三角块位于同一平面内且其顶角相对依次拼装形成所述抗震组件3，所述左三角块303和右三角块304相对于抗震组件3的中心呈中心对称，所述上三角块301和下三角块302相对于抗震组件3的中心呈中心对称，相邻两个三角块之间相隔设置，使得四个三角块之间形成X型的间隙，相邻两个三角块之间设置有至少一个减震装置，所述四个三角块分别与所述外墙板1和内墙板2连接。
本发明建筑墙板，四个三角块位于同一平面内且其顶角相对依次拼装形成所述抗震组件3，相邻两个三角块之间相隔设置，使得四个三角块之间形成X型的间隙，相邻两个三角块之间设置有至少一个减震装置，在受到地震的激励时，忽略外墙板1和内墙板2的破坏，抗震组件3作为墙板的主体，相邻两个三角块之间错动，使得两者之间的主拉应力通过减震装置减震，并且减震装置的方向沿着斜裂缝或交叉斜裂缝产生的方向，可以防止墙体的直接破坏，保护了墙体的主体结构不受破坏，从而防止了房屋的倒塌，增加了建筑的稳定性和安全性。
本实施例中，所述减震装置包括阻尼器4，所述阻尼器4包括可相对运动并进行减震的两端，所述阻尼器4的两端分别与相邻两个三角块铰接。可以理解，减震装置最好是在两个交接点之间可以伸长或者缩短的方式设置的，这样就可以适应三角块之间的错动和挤压变形，达到良好的抗震效果。
本实施例中，如图5所示，所述阻尼器4包括外壳408、第一连接杆401、第二连接杆402、第一活塞403、第二活塞404以及中间板405，所述外壳408呈桶状且内部填充有阻尼液406，所述中间板405、第一活塞403和第二活塞404上均开设有阻尼孔，所述中间板405设置在外壳408内将所述外壳408内腔分为第一活动腔和第二活动腔，所述第一活塞403和第二活塞404分别可沿外壳408的轴向活动地设置在第一活动腔和第二活动腔内，所述第一连接杆401连接第一活塞403且从所述外壳408的一端穿出，所述第二连接杆402连接第二活塞404且从所述外壳408的另一端穿出，所述第一连接杆401和第二连接杆402的外端均连接至万向接头407，所述阻尼器4通过两万向接头407分别与相邻两个三角块铰接。采用本发明阻尼器4，处于正常状态时，阻尼器4的轴向垂直于三角块的连接侧面，第一连接杆401和第二连接杆402均是可伸缩的，因此可以沿着其轴向双向来回运动实现减震，可以很方便地与三角块连接，解决了装置减震的问题。本实施例中，通过铰接的方式，用于限制阻尼器在墙板所在平面内转动，可以使墙板收到地震激励传递地力顺利通过减震装置减震，防止受力不稳导致减震失效。
本实施例中，所述万向接头407分别与所述第一连接杆401和第二连接杆402通过螺纹可拆卸连接。可以根据需要调节第一连接杆401和第二连接杆402的连接长度，防止因为固定长度导致装配不方便的问题，使得各个阻尼器4之间的阻尼器在初始位置时阻尼力相等。
本实施例中，如图6所示，以上三角块301为例，三角块301包括三角钢筋骨架3012以及一体浇筑于三角钢筋骨架3012外的三角块本体3011，所述三角块本体3011与阻尼器4连接一侧的侧面上开设有若干凹槽5，所述三角钢筋骨架3012通过所述凹槽5露出三角块本体3011部分形成用于连接所述阻尼器4的连接部，采用这样的方式，连接更为稳定，减少了三角块本体3011的局部受力，使其受力更为均匀，增加了抗震组件的寿命。
本实施例中，如图4所示，所述外墙板1、内墙板2分别与所述四个三角块通过装配结构可拆卸装配连接，所述外墙板1与内墙板2之间通过第二连接件固定连接。本实施例第二连接件包括连接杆6，连接杆6的两端均设置有外螺纹，分别穿过外墙板1和内墙板2上的阶梯孔，然后通过螺栓7固定，螺栓7将外墙板1与内墙板2分别压紧于抗震组件3，通过外墙板1和内墙板2之间的固定，使得整个装置装配更为稳定。
本实施例中，如图2和图3所示，所述四个三角块的外侧分别设置有水平导轨8，所述外墙板1和内墙板2靠抗震组件3一侧均对应开设有水平槽9，通过所述水平槽9和水平导轨8的配合实现与抗震组件3的可拆卸连接。
本实施例中，所述水平槽9的一端开口处设置有导向槽10，使得外墙板1和内墙板2分别与抗震组件3在配合过程中，更为方便，可以提高装配效率。
本实施例中，所述水平导轨8为水平设置的T型导轨，所述水平槽9为T型槽，采用T型槽和T型导轨之间的连接，可以同时起到定位和固定的效果。
本实施例中，所述外墙板1和内墙板2均为混凝土板，即使受到强烈地震的激励，地震传递作用力于整个墙体，由于外墙板1和内墙板2均是硬性接触的，因此墙体在受到地震破坏后，首先是破坏外墙板1和内墙板2，减少了外墙板1和内墙板2对抗震组件3力的传递，减少了抗震组件3被破坏的可能，增加了房屋的稳定性。
图7、8、9为本发明抗震组件在三种受力情况下的减震示意图，图7为上三角块301和下三角块302受到竖直方向的作用力时，抗震组件3受力作用和变形示意图，图8和图9为在三角块受到作用力时，抗震组件3沿着斜裂缝的方向错动的示意图。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种装配式抗震建筑墙板，其特征在于：包括外墙板、内墙板以及设置在外墙板和内墙板之间的抗震组件，所述抗震组件由四个三角块和若干减震装置拼装而成，所述四个三角块包括上三角块、下三角块、左三角块和右三角块，所述四个三角块均为等腰三角形，所述四个三角块位于同一平面内且其顶角相对依次拼装形成所述抗震组件，所述左三角块和右三角块相对于抗震组件的中心呈中心对称，所述上三角块和下三角块相对于抗震组件的中心呈中心对称，相邻两个三角块之间相隔设置，使得四个三角块之间形成X型的间隙，相邻两个三角块之间设置有至少一个减震装置，所述四个三角块分别与所述外墙板和内墙板连接。
2.根据权利要求1所述的装配式抗震建筑墙板，其特征在于：所述减震装置包括阻尼器，所述阻尼器包括可相对运动并进行减震的两端，所述阻尼器的两端分别与相邻两个三角块铰接。
3.根据权利要求2所述的装配式抗震建筑墙板，其特征在于：所述阻尼器包括外壳、第一连接杆、第二连接杆、第一活塞、第二活塞以及中间板，所述外壳呈桶状且内部填充有阻尼液，所述中间板、第一活塞和第二活塞上均开设有阻尼孔，所述中间板设置在外壳内将所述外壳内腔分为第一活动腔和第二活动腔，所述第一活塞和第二活塞分别可沿外壳的轴向活动地设置在第一活动腔和第二活动腔内，所述第一连接杆连接第一活塞且从所述外壳的一端穿出，所述第二连接杆连接第二活塞且从所述外壳的另一端穿出，所述第一连接杆和第二连接杆的外端均连接至万向接头，所述阻尼器通过两万向接头分别与相邻两个三角块铰接。
4.根据权利要求3所述的装配式抗震建筑墙板，其特征在于：所述万向接头分别与所述第一连接杆和第二连接杆通过螺纹可拆卸连接。
5.根据权利要求4所述的装配式抗震建筑墙板，其特征在于：所述四个三角块均包括三角钢筋骨架以及一体浇筑于三角钢筋骨架外的三角块本体，所述三角块本体与阻尼器连接一侧的侧面上开设有若干凹槽，所述三角钢筋骨架通过所述凹槽露出三角块本体部分形成用于连接所述阻尼器的连接部。
6.根据权利要求1所述的装配式抗震建筑墙板，其特征在于：所述外墙板、内墙板分别与所述四个三角块通过装配结构可拆卸装配连接，所述外墙板与内墙板之间通过第二连接件固定连接。
7.根据权利要求6所述的装配式抗震建筑墙板，其特征在于：所述四个三角块的外侧分别设置有水平导轨，所述外墙板和内墙板靠抗震组件一侧均对应开设有水平槽，通过所述水平槽和水平导轨的配合实现与抗震组件的可拆卸连接。
8.根据权利要求7所述的装配式抗震建筑墙板，其特征在于：所述水平槽的一端开口处设置有导向槽。
9.根据权利要求8所述的装配式抗震建筑墙板，其特征在于：所述水平导轨为水平设置的T型导轨，所述水平槽为T型槽。
10.根据权利要求9所述的装配式抗震建筑墙板，其特征在于：所述外墙板和内墙板均为混凝土板。
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