CN110424628B - 一种混凝土立柱钢桁架 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑物的构造技术领域,具体的说是一种混凝土立柱钢桁架,包括钢架,钢架下方设有钢筋混凝土材质的立柱,钢架上设有起吊小车;立柱顶部预埋有安装座,安装座底部设有L形的预埋钢筋;安装座内转动连接有关节球,关节球顶部固连有螺栓,螺栓穿过钢架上的安装孔后与螺母连接;本发明通过钢架在昼夜温差剧烈变化时不断膨胀和收缩,带动螺栓和关节球在安装座中转动,在保证钢架可靠安装在立柱的同时,减少螺栓受到的扭转应力,防止螺栓在长时间受到反复的扭转应力后折断,减少钢架脱落的安全隐患。

Description

一种混凝土立柱钢桁架
技术领域
本发明属于建筑物的构造技术领域,具体的说是一种混凝土立柱钢桁架。
背景技术
钢桁架是指用钢材制造的桁架,工业与民用建筑的屋盖结构吊车梁、桥梁和水工闸门等,常用钢桁架作为主要承重构件。各式塔架,如桅杆塔、电视塔和输电线路塔等,常用三面、四面或多面平面桁架组成的空间钢桁架。
在沙漠气候地区的厂房采用钢桁架作为屋顶支架时,由于昼夜温差可达四十摄氏度以上,钢桁架的热胀冷缩较为剧烈,钢桁架长度变化较大,对混凝土立柱产生较大威胁;钢桁架热胀冷缩时不断对立柱上固定钢桁架的螺栓产生扭转应力,容易使得螺栓金属疲劳后断裂,产生巨大安全隐患,同时钢桁架上运行的起吊小车也会加剧钢桁架的变形的振动,进一步加快螺栓的疲劳速度。
发明内容
为了弥补现有技术的不足,解决沙漠气候地区的厂房屋顶的钢桁架由于昼夜温较大,钢桁架的热胀冷缩较为剧烈,对混凝土立柱产生较大威胁;钢桁架热胀冷缩时不断对立柱上固定钢桁架的螺栓产生扭转应力,容易使得螺栓金属疲劳后断裂,产生巨大安全隐患,同时钢桁架上运行的起吊小车也会加剧钢桁架的变形的振动,进一步加快螺栓的疲劳速度的问题,本发明提出的一种混凝土立柱钢桁架。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述的一种混凝土立柱钢桁架,包括钢架,钢架下方设有钢筋混凝土材质的立柱,钢架上设有起吊小车;所述立柱顶部预埋有安装座,安装座底部设有L形的预埋钢筋;所述安装座内转动连接有关节球,关节球顶部固连有螺栓,所述螺栓穿过钢架上的安装孔后与螺母连接;工作过程中钢架通过螺栓和螺母固定在立柱顶部,当钢架在昼夜温差剧烈变化时不断膨胀和收缩,钢架受热时长度伸长或者遇冷时长度缩短,带动螺栓和关节球在安装座中转动,在保证钢架可靠安装在立柱的同时,减少螺栓受到的扭转应力,防止螺栓在长时间受到反复的扭转应力后折断,减少钢架脱落的安全隐患。
优选的,所述立柱内与预埋钢筋对应位置预埋有弧形的活塞缸,活塞缸中设有半圆形的一号活塞杆,一号活塞杆中部固连有一号活塞头,一号活塞头与活塞缸内壁滑动连接;所述一号活塞头上开设有限流孔,活塞缸内装满液压油;所述一号活塞杆两端均与钢架固接;当钢架由于热胀冷缩或者起吊小车在钢架上移动引起的钢架变形,使得钢架绕关节球不断转动时,钢架带动一号活塞杆转动,一号活塞杆带动一号活塞头在活塞缸中滑动,此时活塞缸中的液压油不断流经限流孔,阻碍一号活塞头在活塞缸中滑动,进而通过一号活塞杆减缓钢架变形,从而减少钢架振动,减少螺栓受到的扭转应力,保证螺栓配合螺母可靠的锁紧钢架,从而进一步减少钢架脱落的安全隐患。
优选的,所述钢架与立柱之间的螺栓上套有橡胶垫圈,橡胶垫圈内部设有空腔,空腔内装有油泥;当钢架变形时绕关节球转动时,橡胶垫圈变形,橡胶垫圈内的油泥在空腔中流动到空腔的另一侧,变形后的橡胶垫圈分散钢架对立柱的压力,使得钢架对立柱的压力均匀的分散到立柱顶面,防止钢架变形后对立柱顶端的压应力集中,进而损坏立柱顶部的混凝土,进一步保证立柱的强度,减少钢架脱落的安全隐患,此外,油泥还能提供很好的支撑力,保证橡胶垫圈对钢架的有效支撑。
优选的,所述一号活塞头与活塞缸接触的部位开设有密封槽,密封槽中设有气囊;所述一号活塞杆内开设有气道,气道与气囊连通;所述橡胶垫圈下方设有一组气缸,气缸的无杆腔通过管道与气道连通;所述气缸内滑动连接有二号活塞头,与二号活塞头固连的二号活塞杆伸出气缸外;所述二号活塞杆位于气缸外部的一端插入橡胶垫圈内的空腔中,二号活塞杆与空腔顶部固连;当橡胶垫圈因钢架变形而跟随变形以分散钢架对立柱的压力时,橡胶垫圈一侧膨胀后拉动与之对应位置的二号活塞杆,二号活塞杆带动二号活塞头在气缸中滑动时产生压缩气体,压缩气体通过管道进入气道中,进而充入气囊中,气囊膨胀后增大了一号活塞头与活塞缸的摩擦力,从而进一步增加一号活塞头在活塞缸内滑动时受到的阻尼,进一步减缓钢架的变形,从而进一步减少钢架脱落的安全隐患。
优选的,所述气囊为环形,且限流孔从气囊环形中部穿过;气囊用于在充气后膨胀,减小限流孔流量;当环形的气囊充气后,气囊膨胀进一步减小限流孔的流通直径,进一步阻碍液压油流过限流孔,从而增加了一号活塞头在活塞缸内滑动时受到的阻尼,减少钢架脱落的安全隐患。
优选的,所述螺栓上与橡胶垫圈对应部位为光杆,且光杆的表面粗糙度小于1.6;螺栓与橡胶垫圈对应位置经抛光处理后表面粗糙度降低,进而减少螺栓因钢架变形时对橡胶垫圈的磨损,增加橡胶垫圈的使用寿命。
本发明的有益效果如下:
1.本发明所述的一种混凝土立柱钢桁架,当钢架在昼夜温差剧烈变化时不断膨胀和收缩,钢架受热时长度伸长或者遇冷时长度缩短,带动螺栓和关节球在安装座中转动,在保证钢架可靠安装在立柱的同时,减少螺栓受到的扭转应力,防止螺栓在长时间受到反复的扭转应力后折断,减少钢架脱落的安全隐患。
2.本发明所述的一种混凝土立柱钢桁架,通过钢架变形时绕关节球转动时,橡胶垫圈变形,橡胶垫圈内的油泥在空腔中流动到空腔的另一侧,变形后的橡胶垫圈分散钢架对立柱的压力,使得钢架对立柱的压力均匀的分散到立柱顶面,防止钢架变形后对立柱顶端的压应力集中,进而损坏立柱顶部的混凝土,进一步保证立柱的强度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的主视图;
图2是图1中A处局部放大图;
图3是图1中B处局部放大图;
图中:钢架1、立柱2、安装座21、预埋钢筋22、关节球23、螺栓24、安装孔25、螺母26、活塞缸3、一号活塞杆31、一号活塞头32、限流孔33、橡胶垫圈27、空腔28、密封槽34、气囊35、气道36、气缸37、二号活塞头38、二号活塞杆39。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1至图3所示,本发明所述的一种混凝土立柱2钢桁架,包括钢架1,钢架1下方设有钢筋混凝土材质的立柱2,钢架1上设有起吊小车;所述立柱2顶部预埋有安装座21,安装座21底部设有L形的预埋钢筋22;所述安装座21内转动连接有关节球23,关节球23顶部固连有螺栓24,所述螺栓24穿过钢架1上的安装孔25后与螺母26连接;工作过程中钢架1通过螺栓24和螺母26固定在立柱2顶部,当钢架1在昼夜温差剧烈变化时不断膨胀和收缩,钢架1受热时长度伸长或者遇冷时长度缩短,带动螺栓24和关节球23在安装座21中转动,在保证钢架1可靠安装在立柱2的同时,减少螺栓24受到的扭转应力,防止螺栓24在长时间受到反复的扭转应力后折断,减少钢架1脱落的安全隐患。
作为本发明的一种实施方式,所述立柱2内与预埋钢筋22对应位置预埋有弧形的活塞缸3,活塞缸3中设有半圆形的一号活塞杆31,一号活塞杆31中部固连有一号活塞头32,一号活塞头32与活塞缸3内壁滑动连接;所述一号活塞头32上开设有限流孔33,活塞缸3内装满液压油;所述一号活塞杆31两端均与钢架1固接;当钢架1由于热胀冷缩或者起吊小车在钢架1上移动引起的钢架1变形,使得钢架1绕关节球23不断转动时,钢架1带动一号活塞杆31转动,一号活塞杆31带动一号活塞头32在活塞缸3中滑动,此时活塞缸3中的液压油不断流经限流孔33,阻碍一号活塞头32在活塞缸3中滑动,进而通过一号活塞杆31减缓钢架1变形,从而减少钢架1振动,减少螺栓24受到的扭转应力,保证螺栓24配合螺母26可靠的锁紧钢架1,从而进一步减少钢架1脱落的安全隐患。
作为本发明的一种实施方式,所述钢架1与立柱2之间的螺栓24上套有橡胶垫圈27,橡胶垫圈27内部设有空腔28,空腔28内装有油泥;当钢架1变形时绕关节球23转动时,橡胶垫圈27变形,橡胶垫圈27内的油泥在空腔28中流动到空腔28的另一侧,变形后的橡胶垫圈27分散钢架1对立柱2的压力,使得钢架1对立柱2的压力均匀的分散到立柱2顶面,防止钢架1变形后对立柱2顶端的压应力集中,进而损坏立柱2顶部的混凝土,进一步保证立柱2的强度,减少钢架1脱落的安全隐患,此外,油泥还能提供很好的支撑力,保证橡胶垫圈27对钢架1的有效支撑。
作为本发明的一种实施方式,所述一号活塞头32与活塞缸3接触的部位开设有密封槽34,密封槽34中设有气囊35;所述一号活塞杆31内开设有气道36,气道36与气囊35连通;所述橡胶垫圈27下方设有一组气缸37,气缸37的无杆腔通过管道与气道36连通;所述气缸37内滑动连接有二号活塞头38,与二号活塞头38固连的二号活塞杆39伸出气缸37外;所述二号活塞杆39位于气缸37外部的一端插入橡胶垫圈27内的空腔28中,二号活塞杆39与空腔28顶部固连;当橡胶垫圈27因钢架1变形而跟随变形以分散钢架1对立柱2的压力时,橡胶垫圈27一侧膨胀后拉动与之对应位置的二号活塞杆39,二号活塞杆39带动二号活塞头38在气缸37中滑动时产生压缩气体,压缩气体通过管道进入气道36中,进而充入气囊35中,气囊35膨胀后增大了一号活塞头32与活塞缸3的摩擦力,从而进一步增加一号活塞头32在活塞缸3内滑动时受到的阻尼,进一步减缓钢架1的变形,从而进一步减少钢架1脱落的安全隐患。
作为本发明的一种实施方式,所述气囊35为环形,且限流孔33从气囊35环形中部穿过;气囊35用于在充气后膨胀,减小限流孔33流量;当环形的气囊35充气后,气囊35膨胀进一步减小限流孔33的流通直径,进一步阻碍液压油流过限流孔33,从而增加了一号活塞头32在活塞缸3内滑动时受到的阻尼,减少钢架1脱落的安全隐患。
作为本发明的一种实施方式,所述螺栓24上与橡胶垫圈27对应部位为光杆,且光杆的表面粗糙度小于1.6;螺栓24与橡胶垫圈27对应位置经抛光处理后表面粗糙度降低,进而减少螺栓24因钢架1变形时对橡胶垫圈27的磨损,增加橡胶垫圈27的使用寿命。
工作时,钢架1通过螺栓24和螺母26固定在立柱2顶部,当钢架1在昼夜温差剧烈变化时不断膨胀和收缩,钢架1受热时长度伸长或者遇冷时长度缩短,带动螺栓24和关节球23在安装座21中转动,在保证钢架1可靠安装在立柱2的同时,减少螺栓24受到的扭转应力,防止螺栓24在长时间受到反复的扭转应力后折断,减少钢架1脱落的安全隐患;当钢架1由于热胀冷缩或者起吊小车在钢架1上移动引起的钢架1变形,使得钢架1绕关节球23不断转动时,钢架1带动一号活塞杆31转动,一号活塞杆31带动一号活塞头32在活塞缸3中滑动,此时活塞缸3中的液压油不断流经限流孔33,阻碍一号活塞头32在活塞缸3中滑动,进而通过一号活塞杆31减缓钢架1变形,从而减少钢架1振动,减少螺栓24受到的扭转应力,保证螺栓24配合螺母26可靠的锁紧钢架1,从而进一步减少钢架1脱落的安全隐患;当钢架1变形时绕关节球23转动时,橡胶垫圈27变形,橡胶垫圈27内的油泥在空腔28中流动到空腔28的另一侧,变形后的橡胶垫圈27分散钢架1对立柱2的压力,使得钢架1对立柱2的压力均匀的分散到立柱2顶面,防止钢架1变形后对立柱2顶端的压应力集中,进而损坏立柱2顶部的混凝土,进一步保证立柱2的强度,减少钢架1脱落的安全隐患,此外,油泥还能提供很好的支撑力,保证橡胶垫圈27对钢架1的有效支撑;当橡胶垫圈27因钢架1变形而跟随变形以分散钢架1对立柱2的压力时,橡胶垫圈27一侧膨胀后拉动与之对应位置的二号活塞杆39,二号活塞杆39带动二号活塞头38在气缸37中滑动时产生压缩气体,压缩气体通过管道进入气道36中,进而充入气囊35中,气囊35膨胀后增大了一号活塞头32与活塞缸3的摩擦力,从而进一步增加一号活塞头32在活塞缸3内滑动时受到的阻尼,进一步减缓钢架1的变形,从而进一步减少钢架1脱落的安全隐患;当环形的气囊35充气后,气囊35膨胀进一步减小限流孔33的流通直径,进一步阻碍液压油流过限流孔33,从而增加了一号活塞头32在活塞缸3内滑动时受到的阻尼,减少钢架1脱落的安全隐患;螺栓24与橡胶垫圈27对应位置经抛光处理后表面粗糙度降低,进而减少螺栓24因钢架1变形时对橡胶垫圈27的磨损,增加橡胶垫圈27的使用寿命。
上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准,按照人物观察视角为标准,装置面对观察者的一面定义为前,观察者左侧定义为左,依次类推。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,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 (5)

1.一种混凝土立柱钢桁架,包括钢架(1),钢架(1)下方设有钢筋混凝土材质的立柱(2),钢架(1)上设有起吊小车;其特征在于:所述立柱(2)顶部预埋有安装座(21),安装座(21)底部设有L形的预埋钢筋(22);所述安装座(21)内转动连接有关节球(23),关节球(23)顶部固连有螺栓(24),所述螺栓(24)穿过钢架(1)上的安装孔(25)后与螺母(26)连接;
所述立柱(2)内与预埋钢筋(22)对应位置预埋有弧形的活塞缸(3),活塞缸(3)中设有半圆形的一号活塞杆(31),一号活塞杆(31)中部固连有一号活塞头(32),一号活塞头(32)与活塞缸(3)内壁滑动连接;所述一号活塞头(32)上开设有限流孔(33),活塞缸(3)内装满液压油;所述一号活塞杆(31)两端均与钢架(1)固接。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土立柱钢桁架,其特征在于:所述钢架(1)与立柱(2)之间的螺栓(24)上套有橡胶垫圈(27),橡胶垫圈(27)内部设有空腔(28),空腔(28)内装有油泥。
3.根据权利要求2所述的一种混凝土立柱钢桁架,其特征在于:所述一号活塞头(32)与活塞缸(3)接触的部位开设有密封槽(34),密封槽(34)中设有气囊(35);所述一号活塞杆(31)内开设有气道(36),气道(36)与气囊(35)连通;所述橡胶垫圈(27)下方设有一组气缸(37),气缸(37)的无杆腔通过管道与气道(36)连通;所述气缸(37)内滑动连接有二号活塞头(38),与二号活塞头(38)固连的二号活塞杆(39)伸出气缸(37)外;所述二号活塞杆(39)位于气缸(37)外部的一端插入橡胶垫圈(27)内的空腔(28)中,二号活塞杆(39)与空腔(28)顶部固连。
4.根据权利要求3所述的一种混凝土立柱钢桁架,其特征在于:所述气囊(35)为环形,且限流孔(33)从气囊(35)环形中部穿过;气囊(35)用于在充气后膨胀,减小限流孔(33)流量。
5.根据权利要求2所述的一种混凝土立柱钢桁架,其特征在于:所述螺栓(24)上与橡胶垫圈(27)对应部位为光杆,且光杆的表面粗糙度小于1.6。
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