CN113550435B - 一种具有减震功能的装配式建筑钢结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑技术领域，具体为一种具有减震功能的装配式建筑钢结构，包括底座、配合安装座、单元连接柱、单元调节柱、斜向支撑单元柱和多向连接单元架。有益效果为：该钢结构能够采用模块化设计的底座、配合安装座、单元连接柱、单元调节柱、斜向支撑单元柱和多向连接单元架自由的组成所需要的建筑钢结构，因此使用的通用性能强，并且各部件也更加的方便运输，并且所用的部件之间均采用可快速拆卸的螺栓进行连接，因此能够更加方便的对钢结构进行组装和拆卸，同时也方便了在拆卸后对部件进行重新利用，另外设置在底座、斜向支撑单元柱、加强单元架、多向连接单元架上的相应减震结构起到良好的减震作用，从而有效的满足建筑的抗震需求。

Description

一种具有减震功能的装配式建筑钢结构

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，具体为一种具有减震功能的装配式建筑钢结构。

背景技术

钢结构建筑是指以建筑钢材为主要的承重部件，从而与屋面、楼面和墙面等围护结构共同组成建筑物。但是现有的建筑钢结构存在以下问题：首先缺乏模块化的设计，造成在搭建钢结构建筑时需要通过大量的裁切钢材来完成，从而导致这些钢材难以被重新的拆除回收利用至新建筑中；其次是为了能够连接这些临时制作的钢材部件需要大量用到焊接等难以再次拆卸的连接方式，不方便钢结构后续的拆卸，最后就是现有的钢结构缺乏良好的减震设计，导致这些钢结构建筑安装在容易产生震动的区域时，居住体验差并且可能由于震动带来安全隐患。因此现有的建筑钢结构不适用于在施工场地等容易产生震动的区域搭建可以拆除回收利用的钢结构建筑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有减震功能的装配式建筑钢结构，以解决上述背景技术中提出的现有钢结构缺乏模块化设计，不方便安装和拆卸以及不能拆除后重新回收利用，同时还缺乏良好的抗震设计的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有减震功能的装配式建筑钢结构，包括底座、配合安装座、单元连接柱、单元调节柱、斜向支撑单元柱和多向连接单元架，所述底座包括辅助板，且辅助板的底部固定安装有插入地面的插入柱，所述辅助板的上方通过螺栓与配合安装座固定安装，且配合安装座与辅助板之间设置有缓冲座；

所述多向连接单元架包括中心架，且中心架在上下左右前后六个方向上均固定设置有滑动环，所述滑动环内滑动安装有配合座，且配合座的底部焊接安装有卡紧座，所述配合座的顶部通过螺栓固定安装有底板，且底板上焊接安装有配合对接座，所述卡紧座与滑动环之间以及底板与滑动环之间均设置有用于减震的减震装置；

所述单元连接柱包括单元板，且单元板的两端均焊接安装有第一对接座，所述第一对接座与底部对接座之间通过辅助固定装置固定连接，且第一对接座与配合对接座之间通过螺栓固定安装；

所述单元调节柱包括一对配合对接板，且每个配合对接板上呈阵列设置有至少五对调节孔，所述配合对接板的末端焊接安装有第二对接座，且第二对接座通过螺栓与配合对接座固定安装，位于同一个单元调节柱内的两个配合对接板的调节孔之间通过调节螺栓固定安装，且任意两个在指定间距范围内的相邻多向连接单元架之间通过斜向支撑单元柱连接。

优选的，所述辅助固定装置包括粘合固定在底部对接座内的辅助座，且辅助座上通过弹簧连接有复位弹簧连接有移动板，所述辅助座上一体成型有导向管，且移动板上一体成型有与导向管滑动安装的导向杆，所述移动板上一体成型有与底部对接座滑动插接且用于卡入第一对接座内的插入螺杆，且插入螺杆上螺接安装有用于压紧第一对接座的固定螺母。

优选的，相连的两个单元连接柱之间以及相邻的单元连接柱和单元调节柱之间可以通过加强单元架进行强化连接，所述加强单元架包括一对转动对接板，且转动对接板上通过螺栓固定的定位圈与单元调节柱或者单元连接柱卡紧安装，所述定位圈和转动对接板之间设置有减震垫，且减震垫为橡胶垫圈或者橡胶气囊，所述转动对接板上转动安装有铰接座，且铰接座上铰接安装有铰接耳，所述铰接耳上一体成型有可调板，且每个可调板上呈线性阵列开设有至少五个限位连接孔，位于同一个加强单元架内的两个可调板的限位连接孔之间通过定位螺栓固定连接。

优选的，所述斜向支撑单元柱包括一对转动座，且每个转动座上通过螺栓固定安装有至少一个连接板，所述连接板上呈线性阵列开设有至少五对定位孔，且位于同一个斜向支撑单元柱内的两个不同转动座上的相邻连接板的定位孔之间通过螺栓固定连接，所述转动座上铰接安装有转动架，且转动架与转动座之间可以通过定位销或者限位螺栓调节固定角度，所述转动架的底部转动连接有第三对接座，且第三对接座通过螺栓与配合对接座固定安装，所述转动架与第三对接座之间安装有缓冲圈，且转动架与第三对接座之间可以通过定位销钉或者限位螺栓调整固定角度，所述缓冲圈为橡胶圈或者空气弹簧，且连接板上开设有减重槽。

优选的，所述承载座的底部呈圆周阵列焊接设置有至少两个辅助板，且缓冲座为橡胶气囊或者减震弹簧，所述承载座上开设有导向卡槽，且配合安装座的底部焊接安装有与导向卡槽配合滑动的导向凸起。

优选的，所述配合座的横截面为圆形或者矩形，且减震装置为减震弹簧或者减震橡胶垫。

优选的，所述第二对接座上焊接安装有限位导向板，且限位导向板用于导向卡紧位于同一个单元调节柱内的另一个第二对接座上所连接的配合对接板。

优选的，所述第一对接座的横截面为矩形，且位于同一个单元连接柱内的第一对接座之间均在四角处焊接安装一个单元板。

优选的，所述插入柱的横截面为圆形或者矩形，且插入柱的末端为锥型。

优选的，所述单元连接柱上焊接安装有定位对接板，且定位对接板通过螺栓与定位圈固定安装。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明设计的钢结构能够采用模块化设计的底座、配合安装座、单元连接柱、单元调节柱、斜向支撑单元柱和多向连接单元架自由的组成所需要的建筑钢结构，因此使用的通用性能强，并且各部件也更加的方便运输；

2.本发明设计的钢结构所用的部件之间均采用可快速拆卸的螺栓进行连接，因此能够更加方便的对钢结构进行组装和拆卸，同时也方便了在拆卸后对部件进行重新利用，避免了传统结构部件难以重新利用的问题；

3.本发明设计的钢结构能够通过设置在底座、斜向支撑单元柱、加强单元架、多向连接单元架上的相应减震结构起到良好的减震作用，从而有效的满足建筑的抗震需求。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明斜向支撑单元柱的结构示意图；

图3为本发明单元调节柱的结构示意图；

图4为本发明加强单元架的结构示意图；

图5为本发明多向连接单元架的结构示意图；

图6为本发明单元连接柱的结构示意图；

图7为本发明底座和配合安装座的结构示意图；

图8为本发明配合座和对接座的结构连接示意图；

图9为本发明辅助固定装置的结构示意图。

图中：1、底座；101、插入柱；102、辅助板；103、承载座；104、缓冲座；105、导向卡槽；2、单元连接柱；201、第一对接座；202、定位对接板；203、单元板；3、单元调节柱；301、第二对接座；302、调节孔；303、调节螺栓；304、配合对接板；305、限位导向板；4、导向凸起；5、斜向支撑单元柱；501、第三对接座；502、转动架；503、转动座；504、连接板；505、定位孔；506、减重槽；507、缓冲圈；6、辅助固定装置；601、辅助座；602、导向管；603、复位弹簧；604、导向杆；605、移动板；606、插入螺杆；607、固定螺母；7、多向连接单元架；701、卡紧座；702、配合座；703、减震装置；704、底板；705、配合对接座；706、中心架；707、滑动环；8、底部对接座；9、加强单元架；901、定位圈；902、减震垫；903、铰接座；904、可调板；905、定位螺栓；906、铰接耳；907、转动对接板；10、配合安装座。

具体实施方式

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。基于本发明中的技术方案，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。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种具有减震功能的装配式建筑钢结构，包括底座1、配合安装座10、单元连接柱2、单元调节柱3、斜向支撑单元柱5和多向连接单元架7，底座1包括辅助板102，且辅助板102的底部固定安装有插入地面的插入柱101，辅助板102的上方通过螺栓与配合安装座10固定安装，且配合安装座10与辅助板102之间设置有缓冲座104，承载座103的底部呈圆周阵列焊接设置有至少两个辅助板102，且缓冲座104为橡胶气囊或者减震弹簧，承载座103上开设有导向卡槽105，且配合安装座10的底部焊接安装有与导向卡槽105配合滑动的导向凸起4，插入柱101的横截面为圆形或者矩形，且插入柱101的末端为锥型；

请参阅图5和图8，多向连接单元架7包括中心架706，且中心架706在上下左右前后六个方向上均固定设置有滑动环707，滑动环707内滑动安装有配合座702，且配合座702的底部焊接安装有卡紧座701，配合座702的顶部通过螺栓固定安装有底板704，且底板704上焊接安装有配合对接座705，卡紧座701与滑动环707之间以及底板704与滑动环707之间均设置有用于减震的减震装置703，配合座702的横截面为圆形或者矩形，且减震装置703为减震弹簧或者减震橡胶垫；

请参阅图6，单元连接柱2包括单元板203，且单元板203的两端均焊接安装有第一对接座201，第一对接座201与底部对接座8之间通过辅助固定装置6固定连接，且第一对接座201与配合对接座705之间通过螺栓固定安装，第一对接座201的横截面为矩形，且位于同一个单元连接柱2内的第一对接座201之间均在四角处焊接安装一个单元板203，单元连接柱2上焊接安装有定位对接板202，且定位对接板202通过螺栓与定位圈901固定安装；

请参阅图3，单元调节柱3包括一对配合对接板304，且每个配合对接板304上呈阵列设置有至少五对调节孔302，配合对接板304的末端焊接安装有第二对接座301，且第二对接座301通过螺栓与配合对接座705固定安装，位于同一个单元调节柱3内的两个配合对接板304的调节孔302之间通过调节螺栓303固定安装，且任意两个在指定间距范围内的相邻多向连接单元架7之间通过斜向支撑单元柱5连接，该指定间距为斜向支撑单元柱5的最小可缩短距离至最大可伸长距离；

请参阅图9，辅助固定装置6包括粘合固定在底部对接座8内的辅助座601，且辅助座601上通过弹簧连接有复位弹簧603连接有移动板605，辅助座601上一体成型有导向管602，且移动板605上一体成型有与导向管602滑动安装的导向杆604，移动板605上一体成型有与底部对接座8滑动插接且用于卡入第一对接座201内的插入螺杆606，且插入螺杆606上螺接安装有用于压紧第一对接座201的固定螺母607，辅助固定装置6起到的作用和普通的连接螺栓一样，只是预先设置在底部对接座8内，方便快速的而连接，需要拆除单元连接柱2时，只需要拧动固定螺母607然后将插入螺杆606向内压入底部对接座8使其脱离与第一对接座201的卡紧状态即可；

请参阅图1和图4，相连的两个单元连接柱2之间以及相邻的单元连接柱2和单元调节柱3之间可以通过加强单元架9进行强化连接，加强单元架9包括一对转动对接板907，且转动对接板907上通过螺栓固定的定位圈901与单元调节柱3或者单元连接柱2卡紧安装，定位圈901和转动对接板907之间设置有减震垫902，且减震垫902为橡胶垫圈或者橡胶气囊，转动对接板907上转动安装有铰接座903，且铰接座903上铰接安装有铰接耳906，铰接耳906上一体成型有可调板904，且每个可调板904上呈线性阵列开设有至少五个限位连接孔，位于同一个加强单元架9内的两个可调板904的限位连接孔之间通过定位螺栓905固定连接；

请参阅图2，斜向支撑单元柱5包括一对转动座503，且每个转动座503上通过螺栓固定安装有至少一个连接板504，连接板504上呈线性阵列开设有至少五对定位孔505，且位于同一个斜向支撑单元柱5内的两个不同转动座503上的相邻连接板504的定位孔505之间通过螺栓固定连接，转动座503上铰接安装有转动架502，且转动架502与转动座503之间可以通过定位销或者限位螺栓调节固定角度，转动架502的底部转动连接有第三对接座501，且第三对接座501通过螺栓与配合对接座705固定安装，转动架502与第三对接座501之间安装有缓冲圈507，且转动架502与第三对接座501之间可以通过定位销钉或者限位螺栓调整固定角度，缓冲圈507为橡胶圈或者空气弹簧，且连接板504上开设有减重槽506，由于第三对接座501和转动架502之间能够自由的调整固定角度，而转动架502和转动座503之间能够自由的调整固定角度，因此能够赋予斜向支撑单元柱5极高的连接自由度，从而能够连接一定尺寸范围内的任意两个不同空间位置处的多向连接单元架7。

工作原理：该建筑钢结构主要采用底座1、配合安装座10、单元连接柱2、单元调节柱3、斜向支撑单元柱5和多向连接单元架7按照需求进行组合形成，其中底座1和配合安装座10用于组成整体的支撑基础，安装支撑需要分布于地面上，而底座1和配合安装座10之间的缓冲座104能够起到一定的缓冲减震作用；单元连接柱2和单元调节柱3用于安装在配合安装座10或者多向连接单元架7上，用于组成钢结构的立柱支撑和横梁支撑，其中单元连接柱2本身为定长结构的，而单元调节柱3是可以通过螺栓的不同固定位置来调整长度，从而能够利用单元调节柱3来适配不同的连接间距；多向连接单元架7能够在上下左右前后六个方向上分别设置配合对接座705，从而能够方便不同的单元连接柱2和单元调节柱3以多向连接单元架7为节点组装形成指定尺寸长度的立柱或者横梁，另外多向单元连接架7上多余的不需要使用的配合对接座705是可以拆除的，从而节省结构的重量，而多向单元连接架7上拆除后的对接座705也可以便捷的再次装上去从而应对钢结构的扩展需要，并且每一个配合对接座705所对应的配合座702均与中心架706采用减震装置703接触，从而能够有效的起到足够的减震作用；加强单元架9能够利用定位圈901固定在相应的单元连接柱2或者单元调节柱3上，从而对相应位置的钢结构进行强度加强，加强单元架9本身也是可以通过改变长度来适应不同的加强位置的，另外减震垫902也能够起到相应的减震作用；斜向支撑单元柱5本身结构较为复杂，但是能够多自由度的对一定范围内的任意两个空间位置处的多向连接单元架7进行连接，尤其是能够将不同高度位置处的多向连接单元架7进行斜向连接，从而形成钢结构的斜向连接进行形成斜面，同时也可以同于在通过单元连接柱2和单元调节柱3所组成的不同横梁或者立柱之间形成辅助支撑，例如形成更加稳定的三角形支撑，另外通过斜向支撑单元柱5和多向连接单元架7的配合也能够使由单元连接柱2和单元调节柱3所组成的横梁之间不需要水平布置或者相互之间的垂直布置，而是能够自由的形成斜向的连接梁，极大的拓展了钢结构的空间安装自由度，另外斜向支撑单元柱5内部也是可以通过缓冲圈507进行减震的；因此通过上述各部件能够完全满足现有钢结构建筑的自由组装需求，并且具有良好的减震性能，并且在组装过程中全部采用可拆卸的螺栓连接或者销钉连接，能够有效的满足钢结构建筑的快速搭建、快速拆卸和重新组装利用，因此能够有效的节省材料，并且满足建筑对减震性能的需要，具有很高的实用价值。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种具有减震功能的装配式建筑钢结构，其特征在于：包括底座（1）、配合安装座（10）、单元连接柱（2）、单元调节柱（3）、斜向支撑单元柱（5）和多向连接单元架（7），所述底座（1）包括辅助板（102），承载座（103），且辅助板（102）的底部固定安装有插入地面的插入柱（101），所述辅助板（102）的上方通过螺栓与配合安装座（10）固定安装，且配合安装座（10）与辅助板（102）之间设置有缓冲座（104），承载座（103）的底部呈圆周阵列焊接设置有至少两个辅助板（102），且缓冲座（104）为橡胶气囊或者减震弹簧，所述承载座（103）上开设有导向卡槽（105），且配合安装座（10）的底部焊接安装有与导向卡槽（105）配合滑动的导向凸起（4）；

所述多向连接单元架（7）包括中心架（706），且中心架（706）在上下左右前后六个方向上均固定设置有滑动环（707），所述滑动环（707）内滑动安装有配合座（702），且配合座（702）的底部焊接安装有卡紧座（701），所述配合座（702）的顶部通过螺栓固定安装有底板（704），且底板（704）上焊接安装有配合对接座（705），所述卡紧座（701）与滑动环（707）之间以及底板（704）与滑动环（707）之间均设置有用于减震的减震装置（703）；

所述单元连接柱（2）包括单元板（203），且单元板（203）的两端均焊接安装有第一对接座（201），所述第一对接座（201）与底部对接座（8）之间通过辅助固定装置（6）固定连接，且第一对接座（201）与配合对接座（705）之间通过螺栓固定安装；

所述单元调节柱（3）包括一对配合对接板（304），且每个配合对接板（304）上呈阵列设置有至少五对调节孔（302），所述配合对接板（304）的末端焊接安装有第二对接座（301），且第二对接座（301）通过螺栓与配合对接座（705）固定安装，位于同一个单元调节柱（3）内的两个配合对接板（304）的调节孔（302）之间通过调节螺栓（303）固定安装，且任意两个在指定间距范围内的相邻多向连接单元架（7）之间通过斜向支撑单元柱（5）连接；

斜向支撑单元柱（5）包括一对转动座（503），且每个转动座（503）上通过螺栓固定安装有至少一个连接板（504），所述连接板（504）上呈线性阵列开设有至少五对定位孔（505），且位于同一个斜向支撑单元柱（5）内的两个不同转动座（503）上的相邻连接板（504）的定位孔（505）之间通过螺栓固定连接，所述转动座（503）上铰接安装有转动架（502），且转动架（502）与转动座（503）之间通过定位销或者限位螺栓调节固定角度，所述转动架（502）的底部转动连接有第三对接座（501），且第三对接座（501）通过螺栓与配合对接座（705）固定安装，所述转动架（502）与第三对接座（501）之间安装有缓冲圈（507），且转动架（502）与第三对接座（501）之间通过定位销钉或者限位螺栓调整固定角度，所述缓冲圈（507）为橡胶圈或者空气弹簧，且连接板（504）上开设有减重槽（506）；

所述辅助固定装置（6）包括粘合固定在底部对接座（8）内的辅助座（601），且辅助座（601）上通过复位弹簧（603）连接有移动板（605），所述辅助座（601）上一体成型有导向管（602），且移动板（605）上一体成型有与导向管（602）滑动安装的导向杆（604），所述移动板（605）上一体成型有与底部对接座（8）滑动插接且用于卡入第一对接座（201）内的插入螺杆（606），且插入螺杆（606）上螺接安装有用于压紧第一对接座（201）的固定螺母（607）。

2.根据权利要求1所述的一种具有减震功能的装配式建筑钢结构，其特征在于：相连的两个单元连接柱（2）之间以及相邻的单元连接柱（2）和单元调节柱（3）之间通过加强单元架（9）进行强化连接，所述加强单元架（9）包括一对转动对接板（907），且转动对接板（907）上通过螺栓固定的定位圈（901）与单元调节柱（3）或者单元连接柱（2）卡紧安装，所述定位圈（901）和转动对接板（907）之间设置有减震垫（902），且减震垫（902）为橡胶垫圈或者橡胶气囊，所述转动对接板（907）上转动安装有铰接座（903），且铰接座（903）上铰接安装有铰接耳（906），所述铰接耳（906）上一体成型有可调板（904），且每个可调板（904）上呈线性阵列开设有至少五个限位连接孔，位于同一个加强单元架（9）内的两个可调板（904）的限位连接孔之间通过定位螺栓（905）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种具有减震功能的装配式建筑钢结构，其特征在于：所述配合座（702）的横截面为圆形或者矩形，且减震装置（703）为减震弹簧或者减震橡胶垫。

4.根据权利要求1所述的一种具有减震功能的装配式建筑钢结构，其特征在于：所述第二对接座（301）上焊接安装有限位导向板（305），且限位导向板（305）用于导向卡紧位于同一个单元调节柱（3）内的另一个第二对接座（301）上所连接的配合对接板（304）。

5.根据权利要求1所述的一种具有减震功能的装配式建筑钢结构，其特征在于：所述第一对接座（201）的横截面为矩形，且位于同一个单元连接柱（2）内的第一对接座（201）之间均在四角处焊接安装一个单元板（203）。

6.根据权利要求1所述的一种具有减震功能的装配式建筑钢结构，其特征在于：所述插入柱（101）的横截面为圆形或者矩形，且插入柱（101）的末端为锥型。

7.根据权利要求2所述的一种具有减震功能的装配式建筑钢结构，其特征在于：所述单元连接柱（2）上焊接安装有定位对接板（202），且定位对接板（202）通过螺栓与定位圈（901）固定安装。

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