CN113982324A - 一种具有高强度抗震性能的土建钢结构厂房 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有高强度抗震性能的土建钢结构厂房，包括：房顶和支撑壁，支撑壁共设置两个且支撑壁的下端预埋至地下，支撑壁的上端分别与房顶的底面两侧固定连接，支撑壁包括底盒、支撑柱和缓冲拉伸件，支撑柱共设置有若干个且竖直等距排列在底盒的顶面。本发明通过底盒来对多个支撑柱进行连接，且在相邻支撑柱之间安装了缓冲拉伸件，缓冲拉伸件通过拉伸杆来将两个相邻的支撑柱连接起来，受震时通过支撑柱来将震动向拉伸杆传递，拉伸杆产生角度变化后通过齿轮来将震动力分别向其他三个拉伸杆传递，将震动力分散，且齿轮受到平面涡卷弹簧回弹拉动的影响，起到缓冲减震的效果。

Description

一种具有高强度抗震性能的土建钢结构厂房
技术领域
本发明涉及钢结构厂房技术领域，更具体为一种具有高强度抗震性能的土建钢结构厂房。
背景技术
钢结构的厂房指主要的承重部件是由钢材组成的厂房，包括钢柱子、钢梁、钢结构基础、钢屋架以及钢屋盖。由于我国的钢材量增大，很多都开始采用钢结构厂房了，具体还可以分轻型和重型钢结构厂房。用钢材建造的工业与民用建筑设施被称之为钢结构厂房，其建筑质量轻、强度大以及跨度大，钢结构建筑施工工期短，相应降低投资成本，钢结构建筑防火性高，防腐蚀性强且钢结构建筑搬移方便，回收无污染等诸多优点，被越来越多地应用到厂房建设中。
目前，现有的钢结构厂房，通过支撑柱来对顶棚进行支撑，支撑柱之间采用横梁搭接，在受到外力(地震、台风)的情况下，型钢柱没有减震仅通过硬支撑，极易导致型钢柱发生脆性断裂，进而导致厂房坍塌形成较大安全事故。为此，需要设计一个新的方案给予改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高强度抗震性能的土建钢结构厂房，解决了现有的钢结构厂房，通过支撑柱来对顶棚进行支撑，支撑柱之间采用横梁搭接，在受到外力(地震、台风)的情况下，型钢柱没有减震仅通过硬支撑，极易导致型钢柱发生脆性断裂，进而导致厂房坍塌形成较大安全事故的问题，满足实际使用需求。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有高强度抗震性能的土建钢结构厂房，包括：房顶和支撑壁，所述支撑壁共设置两个且支撑壁的下端预埋至地下，支撑壁的上端分别与房顶的底面两侧固定连接，所述支撑壁包括底盒、支撑柱和缓冲拉伸件，所述支撑柱共设置有若干个且竖直等距排列在底盒的顶面，所述底盒的顶面开设有通孔且支撑柱的下端穿过通孔并延伸至底盒的内部，所述缓冲拉伸件安装在两个相邻的支撑柱之间，所述底盒的底面安装有若干个与缓冲拉伸件对应的底柱；
所述缓冲拉伸件包括拉伸盒、触发杆和拉伸杆，所述拉伸杆共设置有四个且拉伸杆的端部延伸至拉伸盒的内部，四个拉伸杆呈X形分布，且位于下方的两个拉伸杆分别与支撑柱的表面下端连接，位于上方的两个拉伸杆分别与支撑柱的表面中部连接，所述触发杆的上端延伸至拉伸盒的内部、下端贯穿底盒并延伸至底柱的内部；
所述拉伸盒呈圆盘状且内部为中空结构，拉伸盒的表面开设有与拉伸杆和触发杆对应的调节孔，所述拉伸盒的中心位置安装有齿轮，所述齿轮的轴端采用轴杆与拉伸盒转动连接，拉伸盒的内壁上分别安装有固定环，所述固定环的内侧安装有平面涡卷弹簧，所述平面涡卷弹簧的一端与轴杆连接、另一端与固定环内壁连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述拉伸杆的端部穿过调节孔并延伸至拉伸盒的内部，拉伸杆的延伸至拉伸盒内部的一端呈半圆形结构且半圆形结构的表面均匀设置有齿牙，拉伸杆通过齿牙与齿轮啮合连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述拉伸杆的延伸至拉伸盒内部的一端安装有连接轴且通过连接轴与拉伸盒转动连接，所述拉伸杆的表面还开设有若干个减震孔，所述减震孔呈正态分布。
作为本发明的一种优选实施方式，所述触发杆的内部为中空结构且内部活动连接有伸缩杆，所述伸缩杆的上端延伸至拉伸盒内部，伸缩杆上端面上安装有齿牙且通过齿牙与齿轮啮合连接，伸缩杆上端面的齿牙采用塑料材质制成。
作为本发明的一种优选实施方式，所述伸缩杆的下端安装有配重块，所述伸缩杆和触发杆的表面中部均开设有插孔，触发杆表面插孔尺寸大于伸缩杆表面插孔，且插孔内镶嵌连接有固定块。
作为本发明的一种优选实施方式，所述固定块包括限位板和连接板，所述限位板共设置两个且呈半圆形结构并对称分布，所述连接板连接在两个限位板之间，且连接板的表面设置有两个凹槽，所述凹槽与伸缩杆表面插孔边缘处贴合。
作为本发明的一种优选实施方式，所述底盒的内部安装有底盘，所述底盘顶面设置开口，所述支撑柱的下端和底盘的上端分别安装有固定板，且两个固定板采用螺栓连接，所述螺栓上套接有缓冲弹簧，所述支撑柱的下端中部安装有液压缓冲杆，所述液压缓冲杆的下端延伸至底盘的内部。
作为本发明的一种优选实施方式，所述底柱的表面设置有若干个缓冲垫，所述缓冲垫环绕设置在底柱的表面，缓冲垫的表面设置有减震条，所述减震条呈波浪形结构且首尾相连，所述缓冲垫的表面且位于减震条的两侧分别安装有减震柱。
作为本发明的一种优选实施方式，所述支撑柱为方钢，且支撑柱的内部安装有支撑件，所述支撑件包括两个对称设置的支撑板和安装在两个支撑板之间的连接柱，所述支撑板呈弧形结构且端部分别与支撑柱的内壁贴合。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明中，通过底盒来对多个支撑柱进行连接，且在相邻支撑柱之间安装了缓冲拉伸件，缓冲拉伸件通过拉伸杆来将两个相邻的支撑柱连接起来，受震时通过支撑柱来将震动向拉伸杆传递，拉伸杆产生角度变化后通过齿轮来将震动力分别向其他三个拉伸杆传递，将震动力分散，且齿轮受到平面涡卷弹簧回弹拉动的影响，起到缓冲减震的效果。
(2)本发明中，设计触发杆，触发杆将震动传递至伸缩杆处，伸缩杆上的齿牙可以对齿轮起到限制作用，使齿轮无法进行转动，齿轮无法转动时与拉伸杆为刚性连接，触发杆受到强震后固定块或者伸缩杆上端的塑料齿牙断裂，并对齿轮进行释放，齿轮释放后可进行转动，此时齿轮与拉伸杆为柔性连接，起到缓冲减震的作用。同时在支撑壁的下端安装底盒，底盒上安装底盘和底柱，起到缓冲减震的作用，整体提高厂房的抗震、减震性能。
附图说明
图1为本发明所述具有高强度抗震性能的土建钢结构厂房的外部结构图；
图2为本发明所述具有高强度抗震性能的土建钢结构厂房的内部结构图；
图3为本发明所述底盒的内部结构图；
图4为本发明所述缓冲拉伸件的结构图；
图5为本发明所述触发杆的结构图；
图6为本发明所述固定块的结构图；
图7为本发明所述支撑柱的俯视图。
图中:1、房顶；2、支撑壁；3、支撑柱；4、缓冲拉伸件；5、底盒；6、底柱；7、拉伸盒；8、触发杆；9、拉伸杆；10、调节孔；11、底盘；12、缓冲垫；13、固定板；14、液压缓冲杆；15、减震柱；16、减震条；17、螺栓；18、缓冲弹簧；19、连接轴；20、平面涡卷弹簧；21、固定环；22、齿牙；23、齿轮；24、减震孔；25、拉伸杆；26、固定块；27、配重块；28、插孔；29、限位板；30、连接板；31、凹槽；32、支撑板；33、连接柱。
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。基于本发明中的实施例，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。
实施例一
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种具有高强度抗震性能的土建钢结构厂房，包括：房顶1和支撑壁2，支撑壁2共设置两个且支撑壁2的下端预埋至地下，支撑壁2的上端分别与房顶1的底面两侧固定连接，房顶1为拱形结构，支撑壁2包括底盒5、支撑柱3和缓冲拉伸件4，支撑柱3共设置有若干个且竖直等距排列在底盒5的顶面，底盒5的顶面开设有通孔且支撑柱3的下端穿过通孔并延伸至底盒5的内部，缓冲拉伸件4安装在两个相邻的支撑柱3之间，缓冲拉伸件4能够提高支撑柱3的安装强度和抗震性能，底盒5的底面安装有若干个与缓冲拉伸件4对应的底柱6，底柱6增加与地面的连接强度，同时还具有缓冲、减震的效果；缓冲拉伸件4包括拉伸盒7、触发杆8和拉伸杆9，拉伸杆9共设置有四个且拉伸杆9的端部延伸至拉伸盒7的内部，四个拉伸杆9呈X形分布，X形分布的四个拉伸杆9具有一定的结构强度，增加对支撑柱3的连接和支撑强度，且位于下方的两个拉伸杆9分别与支撑柱3的表面下端连接，位于上方的两个拉伸杆9分别与支撑柱3的表面中部连接，触发杆8的上端延伸至拉伸盒7的内部、下端贯穿底盒5并延伸至底柱6的内部，触发杆8可以提高缓冲拉伸件4的结构强度；拉伸盒7呈圆盘状且内部为中空结构，拉伸盒7的表面开设有与拉伸杆9和触发杆8对应的调节孔10，拉伸杆9震动后带动齿轮23做一定角度的转动，齿轮23转动后带动其余三个拉伸杆9，分摊震动，减少震动对单个支撑柱3造成的影响，拉伸盒7的中心位置安装有齿轮23，齿轮23的轴端采用轴杆与拉伸盒7转动连接，拉伸盒7的内壁上分别安装有固定环21，固定环21的内侧安装有平面涡卷弹簧20，平面涡卷弹簧20的一端与轴杆连接、另一端与固定环21内壁连接，平面涡卷弹簧20在齿轮23转动后对其进行复位。
进一步改进地，如图3所示：底盒5的内部安装有底盘11，底盘11顶面设置开口，支撑柱3的下端和底盘11的上端分别安装有固定板13，且两个固定板13采用螺栓17连接，螺栓17上套接有缓冲弹簧18，支撑柱3的下端中部安装有液压缓冲杆14，液压缓冲杆14起到缓冲作用，液压缓冲杆14的下端延伸至底盘11的内部；底柱6的表面设置有若干个缓冲垫12，缓冲垫12环绕设置在底柱6的表面，缓冲垫12的表面设置有减震条16，减震条16呈波浪形结构且首尾相连，缓冲垫12的表面且位于减震条16的两侧分别安装有减震柱15，减震柱15表面开设十字型凹槽31，通过缓冲垫12、减震条16和减震柱15来提高减震性能。
进一步改进地，如图7所示：支撑柱3为方钢，且支撑柱3的内部安装有支撑件，支撑件包括两个对称设置的支撑板32和安装在两个支撑板32之间的连接柱33，支撑板32呈弧形结构且端部分别与支撑柱3的内壁贴合，通过支撑板32来提高支撑柱3的抗弯曲性能，增加结构强度。
实施例二
进一步改进地，如图4-6所示：拉伸杆9的端部穿过调节孔10并延伸至拉伸盒7的内部，拉伸杆9的延伸至拉伸盒7内部的一端呈半圆形结构且半圆形结构的表面均匀设置有齿牙22，拉伸杆9通过齿牙22与齿轮23啮合连接，拉伸杆9位移后可带动齿轮23转动；拉伸杆9的延伸至拉伸盒7内部的一端安装有连接轴19且通过连接轴19与拉伸盒7转动连接，拉伸盒7表面开设连接孔与连接轴19连接，连接孔为腰圆型结构，拉伸杆9的表面还开设有若干个减震孔24，减震孔24呈正态分布，具有一定的减震隔震作用，减少震动的传递；触发杆8的内部为中空结构且内部活动连接有伸缩杆25，伸缩杆25的上端延伸至拉伸盒7内部，伸缩杆25上端面上安装有齿牙22且通过齿牙22与齿轮23啮合连接，伸缩杆25上端面的齿牙22采用塑料材质制成，受到强震时齿牙22与齿轮23接触，齿牙22易破碎，破碎后齿轮23得以释放，使其可以进行转动；伸缩杆25的下端安装有配重块27，伸缩杆25和触发杆8的表面中部均开设有插孔28，触发杆8表面插孔28尺寸大于伸缩杆25表面插孔28，且插孔28内镶嵌连接有固定块26；固定块26包括限位板29和连接板30，限位板29共设置两个且呈半圆形结构并对称分布，连接板30连接在两个限位板29之间，且连接板30的表面设置有两个凹槽31，凹槽31与伸缩杆25表面插孔28边缘处贴合，固定块26为塑料材质，受强震后沿凹槽31断裂，受到配重影响伸缩杆25自动下移，使齿牙22与齿轮23分离。
本发明在使用时，通过底盒5来对多个支撑柱3进行连接，且在相邻支撑柱3之间安装了缓冲拉伸件4，缓冲拉伸件4通过拉伸杆9来将两个相邻的支撑柱3连接起来，受震时通过支撑柱3来将震动向拉伸杆9传递，拉伸杆9产生角度变化后通过齿轮23来将震动力分别向其他三个拉伸杆9传递，将震动力分散，且齿轮23受到平面涡卷弹簧20回弹拉动的影响，起到缓冲减震的效果。触发杆8将震动传递至伸缩杆25处，伸缩杆25上的齿牙22可以对齿轮23起到限制作用，使齿轮23无法进行转动，齿轮23无法转动时与拉伸杆9为刚性连接，触发杆8受到强震后固定块26或者伸缩杆25上端的塑料齿牙22断裂，并对齿轮23进行释放，齿轮23释放后可进行转动，此时齿轮23与拉伸杆9为柔性连接，起到缓冲减震的作用。同时在支撑壁2的下端安装底盒5，底盒5上安装底盘11和底柱6，起到缓冲减震的作用，整体提高厂房的抗震、减震性能。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有高强度抗震性能的土建钢结构厂房，包括：房顶(1)和支撑壁(2)，其特征在于：所述支撑壁(2)共设置两个且支撑壁(2)的下端预埋至地下，支撑壁(2)的上端分别与房顶(1)的底面两侧固定连接，所述支撑壁(2)包括底盒(5)、支撑柱(3)和缓冲拉伸件(4)，所述支撑柱(3)共设置有若干个且竖直等距排列在底盒(5)的顶面，所述底盒(5)的顶面开设有通孔且支撑柱(3)的下端穿过通孔并延伸至底盒(5)的内部，所述缓冲拉伸件(4)安装在两个相邻的支撑柱(3)之间，所述底盒(5)的底面安装有若干个与缓冲拉伸件(4)对应的底柱(6)；
所述缓冲拉伸件(4)包括拉伸盒(7)、触发杆(8)和拉伸杆(9)，所述拉伸杆(9)共设置有四个且拉伸杆(9)的端部延伸至拉伸盒(7)的内部，四个拉伸杆(9)呈X形分布，且位于下方的两个拉伸杆(9)分别与支撑柱(3)的表面下端连接，位于上方的两个拉伸杆(9)分别与支撑柱(3)的表面中部连接，所述触发杆(8)的上端延伸至拉伸盒(7)的内部、下端贯穿底盒(5)并延伸至底柱(6)的内部；
所述拉伸盒(7)呈圆盘状且内部为中空结构，拉伸盒(7)的表面开设有与拉伸杆(9)和触发杆(8)对应的调节孔(10)，所述拉伸盒(7)的中心位置安装有齿轮(23)，所述齿轮(23)的轴端采用轴杆与拉伸盒(7)转动连接，拉伸盒(7)的内壁上分别安装有固定环(21)，所述固定环(21)的内侧安装有平面涡卷弹簧(20)，所述平面涡卷弹簧(20)的一端与轴杆连接、另一端与固定环(21)内壁连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有高强度抗震性能的土建钢结构厂房，其特征在于：所述拉伸杆(9)的端部穿过调节孔(10)并延伸至拉伸盒(7)的内部，拉伸杆(9)的延伸至拉伸盒(7)内部的一端呈半圆形结构且半圆形结构的表面均匀设置有齿牙(22)，拉伸杆(9)通过齿牙(22)与齿轮(23)啮合连接。
3.根据权利要求2所述的一种具有高强度抗震性能的土建钢结构厂房，其特征在于：所述拉伸杆(9)的延伸至拉伸盒(7)内部的一端安装有连接轴(19)且通过连接轴(19)与拉伸盒(7)转动连接，所述拉伸杆(9)的表面还开设有若干个减震孔(24)，所述减震孔(24)呈正态分布。
4.根据权利要求1所述的一种具有高强度抗震性能的土建钢结构厂房，其特征在于：所述触发杆(8)的内部为中空结构且内部活动连接有伸缩杆(25)，所述伸缩杆(25)的上端延伸至拉伸盒(7)内部，伸缩杆(25)上端面上安装有齿牙(22)且通过齿牙(22)与齿轮(23)啮合连接，伸缩杆(25)上端面的齿牙(22)采用塑料材质制成。
5.根据权利要求4所述的一种具有高强度抗震性能的土建钢结构厂房，其特征在于：所述伸缩杆(25)的下端安装有配重块(27)，所述伸缩杆(25)和触发杆(8)的表面中部均开设有插孔(28)，触发杆(8)表面插孔(28)尺寸大于伸缩杆(25)表面插孔(28)，且插孔(28)内镶嵌连接有固定块(26)。
6.根据权利要求5所述的一种具有高强度抗震性能的土建钢结构厂房，其特征在于：所述固定块(26)包括限位板(29)和连接板(30)，所述限位板(29)共设置两个且呈半圆形结构并对称分布，所述连接板(30)连接在两个限位板(29)之间，且连接板(30)的表面设置有两个凹槽(31)，所述凹槽(31)与伸缩杆(25)表面插孔(28)边缘处贴合。
7.根据权利要求1所述的一种具有高强度抗震性能的土建钢结构厂房，其特征在于：所述底盒(5)的内部安装有底盘(11)，所述底盘(11)顶面设置开口，所述支撑柱(3)的下端和底盘(11)的上端分别安装有固定板(13)，且两个固定板(13)采用螺栓(17)连接，所述螺栓(17)上套接有缓冲弹簧(18)，所述支撑柱(3)的下端中部安装有液压缓冲杆(14)，所述液压缓冲杆(14)的下端延伸至底盘(11)的内部。
8.根据权利要求1所述的一种具有高强度抗震性能的土建钢结构厂房，其特征在于：所述底柱(6)的表面设置有若干个缓冲垫(12)，所述缓冲垫(12)环绕设置在底柱(6)的表面，缓冲垫(12)的表面设置有减震条(16)，所述减震条(16)呈波浪形结构且首尾相连，所述缓冲垫(12)的表面且位于减震条(16)的两侧分别安装有减震柱(15)。
9.根据权利要求1所述的一种具有高强度抗震性能的土建钢结构厂房，其特征在于：所述支撑柱(3)为方钢，且支撑柱(3)的内部安装有支撑件，所述支撑件包括两个对称设置的支撑板(32)和安装在两个支撑板(32)之间的连接柱(33)，所述支撑板(32)呈弧形结构且端部分别与支撑柱(3)的内壁贴合。
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