CN115075378A - 一种用于抗震建筑的钢结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢结构技术领域，具体地说，涉及一种用于抗震建筑的钢结构。其包括钢结构体，钢结构体的内部对称设置有抗震缓冲装置，抗震缓冲装置包括设置在钢结构体内部侧边的三通管，三通管的竖向内侧连接有第一活塞件，第一活塞件与钢结构体固定连接，三通管的中部连通处对称设置有阻挡件，且三通管的横向两侧内部均连接有第二活塞件，第二活塞件与钢结构体的内壁连接，阻挡件用于将三通管分隔成三个方向的腔室，三通管外侧的竖向与横向之间通过连通管连通。通过地震形成先纵波与后横波震动，第一活塞件做出纵波抗震，第二活塞件做出横波抗震，使得钢结构体在遇到突发地震的情况时，出现倒塌的情况降低。

Description

一种用于抗震建筑的钢结构

技术领域

本发明涉及钢结构技术领域，具体地说，涉及一种用于抗震建筑的钢结构。

背景技术

钢结构是目前主要的建筑结构类型之一，且钢结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成。

其中，因目前的钢结构由钢梁、钢柱或钢桁架等构件组成，当遇到突发的地震情况时，钢结构会受到地震的震动力而产生震动及形变，且随着地震的时间及震动的影响，钢结构会随之倒塌，造成了极大的安全隐患，近几年因钢结构房屋倒塌造成的人员伤亡巨大，但是目前在钢结构的底部设置减震支座并不能良好的避免钢结构倒塌的情况；

并且，对于地震造成的震动来说，先为纵波传导震动，再转变为横波传导震动，但是目前部分钢结构仅考虑纵波传导震动影响，忽略横波传导震动，导致钢结构因震动随之发生倒塌的事件依旧较多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于抗震建筑的钢结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明目的在于提供了一种用于抗震建筑的钢结构，包括钢结构体，所述钢结构体的内部对称设置有抗震缓冲装置，所述抗震缓冲装置包括设置在钢结构体内部侧边的三通管，所述三通管的竖向内侧连接有第一活塞件，所述第一活塞件与钢结构体固定连接，所述三通管的中部连通处对称设置有阻挡件，且三通管的横向两侧内部均连接有第二活塞件，所述第二活塞件与钢结构体的内壁连接，阻挡件用于将三通管分隔成三个方向的腔室，三通管外侧的竖向与横向之间通过连通管连通，所述连通管用于将第一活塞件挤压三通管内的流体向上输送至第一活塞件上。

作为本技术方案的进一步改进，所述第一活塞件包括第一活塞杆和第一活塞板，所述第一活塞杆与钢结构体顶部固定连接；所述第二活塞件包括第二活塞杆和第二活塞板，所述第二活塞杆一端与钢结构体侧部固定连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述三通管的竖向两侧均连通有回流管，且回流管上设置有阀门。

作为本技术方案的进一步改进，所述三通管的顶部上安装有底面开设空腔的导尘板，且导尘板的表面为呈倾斜的斜坡结构，所述导尘板的中部与第一活塞件滑动连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述阻挡件包括设置在三通管内侧的阻流板，所述阻流板的侧面与三通管之间通过限位柱连接，且所述限位柱的内侧两端均设置有限位弹簧，两个所述限位弹簧分别设置在阻流板和三通管上。

作为本技术方案的进一步改进，所述阻流板的侧方设置有挡板，所述挡板固定安装在三通管上。

作为本技术方案的进一步改进，所述三通管的横向两侧内均设置有异物隔断件，所述异物隔断件包括设置在三通管内的隔断板，且隔断板与第二活塞件的伸缩杆滑动连接，且隔断板上开设有通气口，隔断板对第二活塞件形成一个腔室的半封闭阻挡。

作为本技术方案的进一步改进，所述通气口的内侧转动设置有用于清理通气口内部灰尘的叶扇。

作为本技术方案的进一步改进，所述连通管上安装有缓冲杆，且缓冲杆的顶部与钢结构体固定连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述抗震缓冲装置的底部设置有用于支撑抗震缓冲装置的支座。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该用于抗震建筑的钢结构中，通过第一活塞件与阻挡件形成的腔室内置入流体，当出现地震时，并首先通过纵波传导震动时，第一活塞件挤压流体向下，对地震造成的纵波缓冲抗震；随之横波传导震动时，流体与第一活塞件的压力使得阻挡件打开，流体压动第二活塞件与钢结构体缓冲抗震，从而，通过对地震形成的纵波与横波传导的震动逐次对应抗震处理，使得钢结构体在遇到突发地震的情况时，出现倒塌的情况降低。

2、该用于抗震建筑的钢结构中，通过随着连通管与三通管连接，对三通管做出支撑，进行侧向支撑，降低三通管受到震动形变影响；并且流体向三通管两侧延伸时，部分流体通过连通管进入，连通管及流体配合进一步扩大装置的稳定；当流体通过连通管进入三通管内后，随着第一活塞件的下降，流体会聚落在第一活塞件上，流体便对第一活塞件造成压力，进一步缩小地震对第一活塞件影响，来降低第一活塞件发生形变影响，保证抗震缓冲装置的抗震使用。

3、该用于抗震建筑的钢结构中，通过开设通气口的隔断板设置在三通管内，隔断板形成半封闭阻挡灰尘异物，有效的使得三通管的横向两侧内部减少灰尘的进入，并经第二活塞件侧向运动压缩空气排出，空气会驱动叶扇进行转动，通气口内壁灰尘被吹出；其次，即使在第二活塞件无法吹动叶扇转动的情况下，叶扇本身的存在也会给予通气口内空间的占用影响，灰尘异物进入通气口的情况进一步降低。

附图说明

图1为本发明的抗震缓冲装置结构剖面图其一；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为本发明的抗震缓冲装置结构剖面图其二；

图4为本发明的第一活塞件结构示意图；

图5为本发明的第二活塞件结构示意图；

图6为本发明的阻挡件结构示意图；

图7为本发明的回流管结构示意图；

图8为本发明的异物隔断件结构示意图；

图9为本发明的连通管和缓冲杆结构示意图；

图10为本发明的抗震缓冲装置内流体流向示意图。

图中各个标号意义为：

1、钢结构体；

2、抗震缓冲装置；

21、三通管；211、回流管；2110、阀门；212、导尘板；22、第一活塞件；221、第一活塞杆；222、第一活塞板；23、阻挡件；231、阻流板；232、限位柱；233、限位弹簧；234、挡板；24、第二活塞件；241、第二活塞杆；242、第二活塞板；25、异物隔断件；251、隔断板；252、通气口；253、叶扇；26、连通管；27、缓冲杆；

3、支座。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明提供一种用于抗震建筑的钢结构，整个装置改变了目前的阀门结构，在本发明中通过抗震缓冲装置2设置在钢结构体1的内部侧方，且第一活塞件22和第二活塞件24分别在三通管21的对应腔道内运动，在第一活塞件22和第二活塞件24与流体的运动配合下，使得钢结构体1在遇到突发地震的情况时，地震形成的先纵波及后横波震力得到逐次缓冲，做到钢结构体1的抗震处理，钢结构体1在遇到地震情况出现倒塌的情况降低，如下是对上述中所描述的结构及效果进一步分析说明：

实施例1

请参阅图1-图6所示，本实施例提供了一种用于抗震建筑的钢结构，包括钢结构体1，钢结构体1的内部对称设置有抗震缓冲装置2，抗震缓冲装置2包括设置在钢结构体1内部侧边的三通管21(三通管21为开设有三个出口的管体，顶部出口及侧部出口)，三通管21的竖向内侧连接有第一活塞件22，第一活塞件22与钢结构体1固定连接，三通管21的中部连通处对称设置有阻挡件23，且三通管21的横向两侧内部均连接有第二活塞件24，本实施例中，第一活塞件22和第二活塞件24均可在三通管21的内侧密封滑动，第二活塞件24与钢结构体1的内壁连接，阻挡件23用于将三通管21分隔成三个方向的腔室，进而，通过阻挡件23的封闭设置，首先可将流体置于阻挡件23与第一活塞件22之间(其中，流体可优先采用水，成本低)，此时流体会受到阻挡件23的阻挡不会向侧方流动，在正常情况下正常情况为未发生地震的情况，通过第一活塞件22与钢结构体1竖向连接，第二活塞件24与钢结构体1横向对称连接，第一活塞件22和第二活塞件24均位于三通管21之内，也使得钢结构体1在使用的过程中具有较高的稳定性，并因抗震缓冲装置2均是设置在钢结构体1的内部两侧，且靠近边缘处，从而抗震缓冲装置2不影响钢结构体1的内侧正常使用；在非正常情况下非正常情况为发生地震的情况，通过地震发生的震动分为纵波和横波传导(纵波为上、下震动，横波为左、右震动，因纵波可以穿透固、液和气态的物质，横波只能穿透固态物质，因此地震为先纵波传导震动，再横波传导震动)，地面会通过纵波形成上、下震动,然后通过横波形成左、右震动，在钢结构体1受到纵波的震动时，钢结构体1震动传动震力会将第一活塞件22沿着三通管21内向下压动，此时第一活塞件22压动流体使得钢结构体1受到的纵波震动得到缓冲，且阻挡件23受到流体和第一活塞件22的同步压力，阻挡件23被逐渐打开，部分流体进入三通管21的两侧流体便会推动第二活塞件24向外侧运动(如图10所示)，使得第二活塞件24与流体的配合便会对纵波后出现的横波震动进行缓冲，使得钢结构体1因地震引发的震动随之缓解，降低钢结构体1因震动发生倒塌造成安全事故的情况发生，其中，三通管21外侧的竖向与横向之间通过连通管26连通，连通管26用于将第一活塞件22挤压三通管21内的流体向上输送至第一活塞件22上，进而，可随着连通管26的设计，连通管26不仅可对三通管21进行侧向支撑，降低三通管21受到震动形变影响，并且流体向三通管21两侧延伸时，部分流体同连通管26进入，此时连通管26及流体的配合会进一步扩大整个装置的稳定，且当流体通过连通管26进入三通管21内后，随着第一活塞件22的下降，流体会聚落在第一活塞件22上，此时流体便会对第一活塞件22造成压力，进一步缩小地震对第一活塞件22影响，来降低第一活塞件22发生形变影响抗震缓冲装置2的抗震使用；其中，对于钢结构和房屋建筑来说，建筑物越高(越高是相对于地面的距离来说)受到的震动越剧烈，从而使得钢结构体1的顶部震动幅度大于底部，即钢结构体1会与抗震缓冲装置2进行缓冲抗震运动配合，确保了整个装置的可实施性。

为了对上述中第一活塞件22和第二活塞件24的结构做出进一步的分析说明，来利于本专业的人员进行实施，第一活塞件22包括第一活塞杆221和第一活塞板222，第一活塞杆221与钢结构体1顶部固定连接；第二活塞件24包括第二活塞杆241和第二活塞板242，第二活塞杆241一端与钢结构体1侧部固定连接，第一活塞件22的第一活塞杆221驱动第一活塞板222向下密封挤压流体运动，流体挤压使得第二活塞件24的第二活塞板242在第二活塞杆241下运动(其中，第二活塞杆241采用内杆和外杆滑动连接的杆体，第二活塞板242运动便会推动第二活塞杆241中的内杆在外杆内滑动，第二活塞板242形成缓冲运动)，第一活塞件22和第二活塞件24便会分别形成抗震缓冲作用力。

为了对上述中所提到阻挡件23的结构做出进一步的分析，来利于当前本专业的人员进行实施，阻挡件23包括设置在三通管21内侧的阻流板231，阻流板231的侧面与三通管21之间通过限位柱232连接，且限位柱232的内侧两端均设置有限位弹簧233，两个限位弹簧233分别设置在阻流板231和三通管21上，阻流板231铰接设置在三通管21的内壁上，且铰接处形成的缝隙通过橡胶片密封阻挡，从而限位柱232给予阻流板231一个弹性支撑力，使得阻流板231外侧面受到限位柱232的支撑，阻流板231的内侧面受到流体的撑力，阻流板231处于中立封闭三通管21的横向两侧，限位弹簧233用于限制限位柱232的弹性压缩形变，使得限位柱232可被定位压缩，不会偏离正常的运动压缩范围，确保阻流板231被打开时的运动角度稳定。

考虑到当限位柱232的弹性力度过大，会导致阻流板231偏移幅度过大，即阻流板231无法对三通管21造成密封的状态，阻流板231的侧方设置有挡板234，挡板234固定安装在三通管21上，挡板234的设置可阻挡阻流板231并使其保持呈竖直中立状态，即阻流板231不会超出原本的预想状态。

为了使得抗震缓冲装置2在遇到突发的地震情况时，具有较高的稳定力，不会易于形变，抗震缓冲装置2的底部设置有用于支撑抗震缓冲装置2的支座3，支座3与三通管21的底部进行支撑固定，确保抗震缓冲装置2使用的稳定性。

实施例2

请参阅图7所示，考虑到流体会被连通管26输送至第一活塞件22的活塞板上，导致第一活塞件22的活塞板和两个第二活塞件24之间的流体较少，当后续进行缓冲抗震作业时，不够便捷，三通管21的竖向两侧均连通有回流管211，且回流管211上设置有阀门2110，通过阀门2110打开，因回流管211的顶部靠近连通管26的端部，且回流管211顶部位于下降后的第一活塞件22活塞板上方，当第一活塞件22向上拉回后，第一活塞件22的活塞板会推送局部流体使其进入回流管211流动至第一活塞件22的活塞板和第二活塞件24之间，在关闭阀门2110，利于后续抗震缓冲装置2进行抗震作业使用，阀门2110的工作原理为：通过阀壳内的阀芯旋转做到封闭与开启。

实施例3

请参阅图3所示，为了利于第一活塞件22的运动压缩及复位，三通管21的顶部为出口状，考虑到钢结构体1为直接安装在室外且复杂或恶劣的环境中，并且三通管21的顶部出口向上会进入一定的灰尘异物，为了确保第一活塞件22的正常使用，三通管21的顶部上安装有底面开设空腔的导尘板212，且导尘板212的表面为呈倾斜的斜坡结构，导尘板212的中部与第一活塞件22滑动连接，通过导尘板212的斜坡面遮挡，可使得灰尘异物被倾斜导出，避免第一活塞件22的受到影响，并且导尘板212的空腔结构，也保证了第一活塞件22在三通管21内正常的压缩与复位。

实施例4

请参阅图8所示，考虑到三通管21的横向两侧均处于开口状态，且三通管21的横向两侧更靠近地面，三通管21的内侧与第二活塞件24之间同样易于进入灰尘，三通管21的横向两侧内均设置有异物隔断件25，异物隔断件25包括设置在三通管21内的隔断板251，且隔断板251与第二活塞件24的伸缩杆滑动连接，且隔断板251上开设有通气口252，隔断板251对第二活塞件24形成一个腔室的半封闭阻挡，隔断板251和第二活塞件24滑动连接，保证了第二活塞件24的正常运动，且在通气口252的设计下，第二活塞件24运动不会受限，并通过隔断板251形成半封闭阻挡灰尘异物，有效的使得三通管21的横向两侧内部减少灰尘的进入。

其中，考虑到通气口252的内部会积落灰尘异物，为了进一步对通气口252聚落的灰尘做出处理，通气口252的内侧转动设置有用于清理通气口252内部灰尘的叶扇253，第二活塞件24侧向运动时，会压缩空气向外排出，此时空气会驱动叶扇253进行转动，使得通气口252内壁灰尘被吹出；其次，即使在第二活塞件24无法吹动叶扇253转动的情况下，叶扇253本身的存在也会给予通气口252内空间的占用影响，进一步降低灰尘异物进入通气口252的情况。

实施例5

请参阅图9所示，为了进一步提升抗震缓冲装置2的稳定，连通管26上安装有缓冲杆27，且缓冲杆27的顶部与钢结构体1固定连接，缓冲杆27采用内柱与外柱的滑动设置，内柱与钢结构体1固定设置，从而来对连通管26及抗震缓冲装置2的整体进一步提升支撑稳定，并且内柱与外柱的滑动设置，当抗震缓冲装置2震动时，缓冲杆27也可正常使用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。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仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，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 (10)

1.一种用于抗震建筑的钢结构，包括钢结构体(1)，所述钢结构体(1)的内部对称设置有抗震缓冲装置(2)，其特征在于：所述抗震缓冲装置(2)包括设置在钢结构体(1)内部侧边的三通管(21)，所述三通管(21)的竖向内侧连接有第一活塞件(22)，所述第一活塞件(22)与钢结构体(1)固定连接，所述三通管(21)的中部连通处对称设置有阻挡件(23)，且三通管(21)的横向两侧内部均连接有第二活塞件(24)，所述第二活塞件(24)与钢结构体(1)的内壁连接，阻挡件(23)用于将三通管(21)分隔成三个方向的腔室，三通管(21)外侧的竖向与横向之间通过连通管(26)连通，所述连通管(26)用于将第一活塞件(22)挤压三通管(21)内的流体向上输送至第一活塞件(22)上。

2.根据权利要求1所述的用于抗震建筑的钢结构，其特征在于：所述第一活塞件(22)包括第一活塞杆(221)和第一活塞板(222)，所述第一活塞杆(221)与钢结构体(1)顶部固定连接；所述第二活塞件(24)包括第二活塞杆(241)和第二活塞板(242)，所述第二活塞杆(241)一端与钢结构体(1)侧部固定连接。

3.根据权利要求1所述的用于抗震建筑的钢结构，其特征在于：所述三通管(21)的竖向两侧均连通有回流管(211)，且回流管(211)上设置有阀门(2110)。

4.根据权利要求1所述的用于抗震建筑的钢结构，其特征在于：所述三通管(21)的顶部上安装有底面开设空腔的导尘板(212)，且导尘板(212)的表面为呈倾斜的斜坡结构，所述导尘板(212)的中部与第一活塞件(22)滑动连接。

5.根据权利要求1所述的用于抗震建筑的钢结构，其特征在于：所述阻挡件(23)包括设置在三通管(21)内侧的阻流板(231)，所述阻流板(231)的侧面与三通管(21)之间通过限位柱(232)连接，且所述限位柱(232)的内侧两端均设置有限位弹簧(233)，两个所述限位弹簧(233)分别设置在阻流板(231)和三通管(21)上。

6.根据权利要求5所述的用于抗震建筑的钢结构，其特征在于：所述阻流板(231)的侧方设置有挡板(234)，所述挡板(234)固定安装在三通管(21)上。

7.根据权利要求2所述的用于抗震建筑的钢结构，其特征在于：所述三通管(21)的横向两侧内均设置有异物隔断件(25)，所述异物隔断件(25)包括设置在三通管(21)内的隔断板(251)，且隔断板(251)与第二活塞件(24)的伸缩杆滑动连接，且隔断板(251)上开设有通气口(252)，隔断板(251)对第二活塞件(24)形成一个腔室的半封闭阻挡。

8.根据权利要求7所述的用于抗震建筑的钢结构，其特征在于：所述通气口(252)的内侧转动设置有用于清理通气口(252)内部灰尘的叶扇(253)。

9.根据权利要求1所述的用于抗震建筑的钢结构，其特征在于：所述连通管(26)上安装有缓冲杆(27)，且缓冲杆(27)的顶部与钢结构体(1)固定连接。

10.根据权利要求1所述的用于抗震建筑的钢结构，其特征在于：所述抗震缓冲装置(2)的底部设置有用于支撑抗震缓冲装置(2)的支座(3)。

Images