CN114622659B - 一种防火保温安全型钢结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及钢结构技术的领域，尤其是涉及一种防火保温安全型钢结构，包括工字梁主体，工字梁主体外部套设有起到隔热作用的防火外板，防火外板内侧设有传输水体的换热管，换热管外壁固定连接有贴合于工字梁主体表面以使得工字梁主体和换热管之间进行热量交换的数块导热块，具备防火外板可以隔绝在火灾发生时，工字梁主体吸收了较多的热量，同时搭配换热管可将工字梁主体吸收的热量及时送走，以降低在火灾发生时，整体结构出现失稳的可能性的效果。

Description

一种防火保温安全型钢结构

技术领域

本申请涉及钢结构技术的领域，尤其是涉及一种防火保温安全型钢结构。

背景技术

钢结构是现在建筑的一个重大的发展方向，除了在一般的厂房中应用钢结构，还会在居民房中采用钢结构搭配其他建筑材料的形式，来达到轻质、稳定、防火、抗震等要求，相较于传统的砖混结构住房，成本以及各项性能指标上更具优势。

现有的一些钢结构主要是依靠工字钢、C型钢、槽钢和角钢之间的连接进行设置，而工字钢相较于其他的钢材由于强度较高，抗弯曲性能好，一般是作为主梁进行使用。

针对上述中的相关技术，发明人认为在出现火灾时，作为主梁的工字钢在承受较高温度的情况下，承重能力容易降低，将对整个建筑的结构稳定造成影响，存在火灾时整体结构容易失稳的缺陷。

发明内容

为了降低火灾时整体结构出现失稳的可能性，本申请提供一种防火保温安全型钢结构。

本申请提供的一种防火保温安全型钢结构采用如下的技术方案。

一种防火保温安全型钢结构，包括工字梁主体，所述工字梁主体外部套设有起到隔热作用的防火外板，防火外板内侧设有传输水体的换热管，换热管外壁固定连接有贴合于工字梁主体表面以使得工字梁主体和换热管之间进行热量交换的数块导热块。

通过采用上述技术方案，防火外板在火灾发生时，能够较好隔绝现场大量热量被工字梁主体吸收，使得工字梁主体的温度不易快速升高，同时将换热管的存在可使得在防火外板的连接处、某几个破损处和工字梁主体和其他钢结构的连接处存在裸露时，使得工字梁主体还是吸收了不少的热量后，换热管能够及时将工字梁主体的热量及时带走，以降低工字梁主体在火灾发生时的温度，而导热块的存在使得工字梁主体的热量能够更好传递给换热管，使得火灾发生时，工字梁主体的温度不易过高，使得整体结构更加不易失稳，并且导热块的设置也便于换热管的设置。

可选的，所述导热块位于工字梁主体的两个翼板之间，工字梁主体的翼板可拆卸连接有紧贴于导热块背离工字梁主体腹板的侧面的挡块，防火外板贴合于挡块。

通过采用上述技术方案，挡块使得导热块能够紧贴于工字梁主体的腹板，使得工字梁主体的热量能够较好传递给导热块，且导热块也能对工字梁主体的两翼板起到一定的支撑作用。

可选的，所述导热块位于工字梁主体腹板两侧均设置一排，两排导热块贴合于工字梁主体腹板且呈错位设置。

通过采用上述技术方案，呈错位的两排导热块，使得工字梁腹板的长度方向上的每一处均有导热块相靠近，使得在不需要设置一整个长条的导热块的情况下，能够尽可能减少施加给工字梁主体的负荷，还能保持导热块和工字梁主体之间具备较充分的热交换效率。

可选的，所述工字梁主体的翼板固定连接有机构块，机构块滑动连接有插接块，插接块插接于挡块，机构块内设有迫使插接块朝向挡块移动的插接块弹簧，机构块设有迫使插接块远离挡块的挡块移动机构。

通过采用上述技术方案，在正常情况下，工字梁主体的使用寿命远大于换热管的使用寿命，为此将挡块设计成可拆，以便将挡块取下，对换热管进行更换，以确保在火灾发生的过程中，换热管能够顺利传输水体以使得工字梁主体的多余热量能够及时传递给换热管中的水体并被及时带走。

可选的，所述挡块移动机构包括固定连接于插接块的带动杆、固定连接于带动杆且外露于机构块的移杆，移杆沿插接块插接于挡块的方向滑动连接于机构块。

通过采用上述技术方案，拉动移杆即可使得带动杆同步移动，使得插接块能够远离挡块，以将挡块远离工字梁主体，较为便利。

可选的，所述挡块移动机构包括固定连接于插接块的被动斜楔块、滑动连接于机构块的主动斜楔块、抵接于主动斜楔块背离被动斜楔块一侧的顶入螺丝，主动斜楔块斜面抵接于被动斜楔块斜面以使得被动斜楔块远离挡块。

通过采用上述技术方案，转动顶入螺丝，使得顶入螺丝推动主动斜楔块移动，使得被动斜楔块进行同步移动，继而使得插接块远离挡块，使得挡块不再受到插接块的限制，以便将挡块取出，并且顶入螺丝不需要持续施加外力来使得插接块保持远离挡块的状态。

可选的，所述插接块外露机构块的一端呈斜面设置，挡块对应工字梁主体放入时抵接于插接块的斜面以迫使插接块移动。

通过采用上述技术方案，使得在进行挡块的安装时，直接将挡块对应工字梁主体移入并抵接于插接块的斜面，使得插接块能够被推动进行移动，不需要在挡块对应安装时，还需要操控插接块移动，以便挡块的安装工作的进行。

可选的，相邻两个所述导热块之间设有支撑杆，支撑杆两端设有抵接于导热块的支撑板。

通过采用上述技术方案，使得两个导热块之间的位置不易因外力而出现随意的改变，使得换热管不易承受较大的轴向上的外力，以使得换热管不易出现损坏的情况，使得在火灾发生等有需要的情况下，换热管内能够顺利的流通水体，以对工字梁主体起到换热作用。

可选的，所述支撑杆包括套筒和螺纹连接于套筒的插杆，套筒和插杆相远离两端分别转动连接于对应的两块支撑板。

通过采用上述技术方案，转动插杆或是套筒，使得两者相远离，以便将两块支撑板放入至相邻的两块导热块之间，同时也能较好根据实际情况来调整支撑板施加给导热块的外力，使得导热块受到支撑板的外力不易过大。

可选的，所述支撑板靠近工字梁主体翼板一侧处转动连接有抵板丝杠，抵板丝杠转动连接有抵接于工字梁主体翼板的翼板抵板。

通过采用上述技术方案，转动抵板丝杠，使得翼板抵板能够较好抵接于工字梁主体翼板，使得工字梁翼板不易对导热块造成较大的压力，使得换热管不易承受较大的径向压力，使得换热管不易出现损坏的情况，使得换热管使用寿命不易过度缩减。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：

1.防火外板在火灾发生时，能够较好隔绝现场大量热量被工字梁主体吸收，使得工字梁主体的温度不易快速升高，即使工字梁主体还是吸收了不少的热量后，换热管能够及时将工字梁主体的热量及时带走，以降低工字梁主体在火灾发生时的温度；

2.呈错位的两排导热块，使得工字梁腹板的长度方向上的每一处均有导热块相靠近，使得在不需要设置一整个长条的导热块的情况下，能够尽可能减少施加给工字梁主体的负荷，还能保持导热块和工字梁主体之间具备较充分的热交换效率。

附图说明

图1是本申请中防火外板去除部分以更好展示导热块的主体结构示意图；

图2是将防火外板去除，且将工字梁主体上部翼板去除，以便展示两组导热块的布置形式，且将机构块进行剖视以展示插接块槽内部的结构示意图；

图3是图2中A处放大图；

图4是挡块移动机构另一实施方式的结构示意图；

图5是图2中B处放大图。

附图标记说明：1、工字梁主体；2、防火外板；21、插接块槽；22、弹簧片；23、竖移槽；24、开口块；25、板侧块；26、旋钮；3、换热管；31、机构块；32、移杆槽；33、块杆；34、套筒；35、插杆；36、抵板丝杠；37、支撑杆；38、支撑板；39、翼板抵板；4、导热块；41、挡块；42、插接块；43、插接块弹簧；44、挡块移动机构；45、带动杆；46、移杆；47、被动斜楔块；48、主动斜楔块；49、顶入螺丝。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种防火保温安全型钢结构，参照图1和图2，包括作为主梁使用的工字梁主体1，工字梁主体1腹板两侧均贴合有一排导热块4，导热块4可为轻质金属，如铝，也可为高导热碳基碳基复合材料，均具备较低密度和较高的导热性。每排导热块4均完全位于工字梁主体1的两翼板之间，两片导热块4呈错位设置，使得呈错位的相近两块导热块4之间间距较小，使得工字梁主体1的腹板的热量能够较为充分转移至两排导热块4上。每排导热块4均穿设有一根换热管3，换热管3长度方向和工字梁主体1长度方向相一致，工字梁主体1整体可以通过粘结的方式贴合有防火外板2，防火外板2截面呈矩形框形。

防火外板2阻隔大部分的热量直接被工字梁主体1吸收，换热管3内可通入冷却水，使得在工字梁主体1还是从自身一些的外露部分或是防火外板2破损处吸收了不少热量时，冷却水可以及时将工字梁主体1的热量带走。

参照图2，工字梁主体1的底部翼板上表面固定连接有两排机构块31，两排中的每一组机构块31分别对应于两排中的每一块导热块4进行设置，每一组机构块31均设置两块，同组两块机构块31分别贴合于导热块4的相对两竖直侧面，使得导热块4沿垂直于工字梁主体1腹板的水平方向移入时，每一块的导热块4位置能够获得较好的确定。在本实施例的其他实施方式中，每组机构块31也可设置四块，工字梁主体1两翼板相近侧面各设置两块。机构块31固定连接于工字梁主体1位置低的翼板上表面，同组两块机构块31之间贴合滑入有一块呈竖直的挡块41，挡块41抵接于导热块4背离工字梁主体1腹板的竖直侧面，挡块41朝向导热块4的竖直侧面可粘设橡胶层，使得在挡块41迫使导热块4紧贴于工字梁主体1的腹板时，挡块41也不易对导热块4施加过大压力。

参照图2和图3，同组两块机构块31相近竖直侧面均开设有插接块槽21，插接块槽21长度方向平行于工字梁主体1的长度方向，插接块槽21内沿自身长度方向滑动连接有插接块42，插接块42插接于挡块41，插接块42外露插接块槽21的一端竖直侧面呈斜面设置，插接块42的斜面背离于工字梁主体1的腹板，使得在将挡块41对应于同组两块机构块31滑入时，对应的两块插接块42能够在挡块41的推动下缩回进入至插接块槽21。插接块槽21内固定连接有弹簧片22，弹簧片22朝向插接块42的竖直侧面固定连接有插接块弹簧43，插接块弹簧43远离弹簧片22一端固定连接于插接块42，插接块弹簧43迫使插接块42从插接块槽21中伸出，使得在插接块42对齐于挡块41的开孔时，插接块42能够插接于挡块41。

参照图2和图3，机构块31安装有迫使插接块42远离挡块41的挡块移动机构44，挡块移动机构44包括固定连接于挡块41的带动杆45，带动杆45长度方向和插接块槽21长度方向相一致，带动杆45沿自身长度方向穿设于插接块弹簧43和弹簧片22，带动杆45远离插接块42一端固定连接有呈竖直的移杆46，机构块31上表面开设有长度方向平行于插接块槽21长度方向的移杆槽32，移杆槽32连通于插接块槽21，移杆46上端穿设于移杆槽32且外露于机构块31上表面，以便拉动移杆46来使得带动杆45和插接块42远离挡块41，以便将挡块41从两块机构块31之间水平滑出。

参照图2和图4，在本实施例的另一实施方式中，挡块移动机构44包括一体成型于插接块42的块杆33，块杆33长度方向和插接块槽21长度方向相一致，块杆33穿设于插接块弹簧43和弹簧片22，块杆33远离插接块42的一端固定连接有被动斜楔块47，被动斜楔块47无法通过弹簧片22，被动斜楔块47对应贴合有主动斜楔块48，机构块31上表面开设有呈竖直且连通于插接块槽21的竖移槽23，主动斜楔块48沿竖直方向滑动连接于竖移槽23内壁，主动斜楔块48的斜面贴合于被动斜楔块47的斜面，使得在主动斜楔块48竖直下移时能够迫使被动斜楔块47远离于挡块41，以使得插接块42远离于挡块41。竖移槽23上端开口内壁固定连接有开口块24，开口块24螺纹连接有呈竖直的顶入螺丝49，顶入螺丝49底端抵接于主动斜楔块48的上表面，使得在将顶入螺丝49向下旋入时，使得主动斜楔块48下移，以推动被动斜楔块47远离挡块41。

参照图2和图5，相邻两个导热块4的相近竖直侧面均贴合有支撑板38，支撑板38位于换热管3背离工字梁主体1腹板的一侧，相邻两个导热块4之间的两块支撑板38之间安装有一个支撑杆37，支撑杆37包括一根插杆35和一个套筒34，套筒34一端圆周内壁螺纹连接于插杆35的一端圆周外壁，套筒34和插杆35相远离一端分别转动连接于两块支撑板38，使得在导热块4安装至对应的一组机构块31之间后，将两个支撑板38和支撑杆37一并放入至两块导热块4之间，然后转动插杆35或是套筒34，使得两块支撑板38相远离，直至两块支撑板38分别抵接于两个导热块4，使得导热块4受到沿换热管3长度方向的外力时，导热块4更加不易相对换热管3出现随意移动。

参照图，每个支撑板38朝向相近的套筒34的侧面均一体成型有一组板侧块25，每组板侧块25在支撑板38的上部和下部分别设置一块，每个板侧块25均沿竖直方向穿设且螺纹连接有抵板丝杠36，抵板丝杠36靠近相近的工字梁主体1翼板的一端转动连接有翼板抵板39，翼板抵板39抵接于相近的工字梁主体1翼板，使得工字梁主体1的两块翼板不易对导热块4施加过大的压力，降低换热管3承受较大的径向压力的可能性。抵板丝杠36背离对应的翼板抵板39一端同轴固定连接有旋钮26。

本申请实施例的一种防火保温安全型钢结构实施原理为：火灾发生时，防火外板2能较好的将热量隔绝，使得工字梁主体1不易升温过快过高，并且换热管3内通入冷却水不断进行循环，使得工字梁主体1的热量能够传递给导热块4和换热管3中的冷却水，使得工字梁主体1中的热量能够被及时带走，以便进一步控制工字梁主体1的温度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种防火保温安全型钢结构，包括工字梁主体（1），其特征在于：所述工字梁主体（1）外部套设有起到隔热作用的防火外板（2），防火外板（2）内侧设有传输水体的换热管（3），换热管（3）外壁固定连接有贴合于工字梁主体（1）表面以使得工字梁主体（1）和换热管（3）之间进行热量交换的数块导热块（4），所述导热块（4）位于工字梁主体（1）的两个翼板之间，工字梁主体（1）的翼板可拆卸连接有紧贴于导热块（4）背离工字梁主体（1）腹板的侧面的挡块（41），防火外板（2）贴合于挡块（41），所述导热块（4）位于工字梁主体（1）腹板两侧均设置一排，两排导热块（4）贴合于工字梁主体（1）腹板且呈错位设置，所述工字梁主体（1）的翼板固定连接有机构块（31），机构块（31）滑动连接有插接块（42），插接块（42）插接于挡块（41），机构块（31）内设有迫使插接块（42）朝向挡块（41）移动的插接块弹簧（43），机构块（31）设有迫使插接块（42）远离挡块（41）的挡块移动机构（44），所述挡块移动机构（44）包括固定连接于插接块（42）的带动杆（45）、固定连接于带动杆（45）且外露于机构块（31）的移杆（46），移杆（46）沿插接块（42）插接于挡块（41）的方向滑动连接于机构块（31）。

2.一种防火保温安全型钢结构，包括工字梁主体（1），其特征在于：所述工字梁主体（1）外部套设有起到隔热作用的防火外板（2），防火外板（2）内侧设有传输水体的换热管（3），换热管（3）外壁固定连接有贴合于工字梁主体（1）表面以使得工字梁主体（1）和换热管（3）之间进行热量交换的数块导热块（4），所述导热块（4）位于工字梁主体（1）的两个翼板之间，工字梁主体（1）的翼板可拆卸连接有紧贴于导热块（4）背离工字梁主体（1）腹板的侧面的挡块（41），防火外板（2）贴合于挡块（41），所述导热块（4）位于工字梁主体（1）腹板两侧均设置一排，两排导热块（4）贴合于工字梁主体（1）腹板且呈错位设置，所述工字梁主体（1）的翼板固定连接有机构块（31），机构块（31）滑动连接有插接块（42），插接块（42）插接于挡块（41），机构块（31）内设有迫使插接块（42）朝向挡块（41）移动的插接块弹簧（43），机构块（31）设有迫使插接块（42）远离挡块（41）的挡块移动机构（44），所述挡块移动机构（44）包括固定连接于插接块（42）的被动斜楔块（47）、滑动连接于机构块（31）的主动斜楔块（48）、抵接于主动斜楔块（48）背离被动斜楔块（47）一侧的顶入螺丝（49），主动斜楔块（48）斜面抵接于被动斜楔块（47）斜面以使得被动斜楔块（47）远离挡块（41）。

3.根据权利要求1或2所述的一种防火保温安全型钢结构，其特征在于：所述插接块（42）外露机构块（31）的一端呈斜面设置，挡块（41）对应工字梁主体（1）放入时抵接于插接块（42）的斜面以迫使插接块（42）移动。

4.根据权利要求1或2所述的一种防火保温安全型钢结构，其特征在于：相邻两个所述导热块（4）之间设有支撑杆（37），支撑杆（37）两端设有抵接于导热块（4）的支撑板（38）。

5.根据权利要求4所述的一种防火保温安全型钢结构，其特征在于：所述支撑杆（37）包括套筒（34）和螺纹连接于套筒（34）的插杆（35），套筒（34）和插杆（35）相远离两端分别转动连接于对应的两块支撑板（38）。

6.根据权利要求4所述的一种防火保温安全型钢结构，其特征在于：所述支撑板（38）靠近工字梁主体（1）翼板一侧处转动连接有抵板丝杠（36），抵板丝杠（36）转动连接有抵接于工字梁主体（1）翼板的翼板抵板（39）。