CN116290368A - 一种抗疲劳组合的钢结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗疲劳组合的钢结构，属于基础建设领域，包括梁板，梁板的下端面中部固定安装有工字梁，所工字梁的左侧与后侧均设置有固定块，固定块梁板固定连接，工字梁与梁板之间设置有传动机构，传动机构的下侧设置有支撑机构，支撑机构的内部设置有警报机构。本方案通过设置传动机构，利用工字梁产生弯曲时与梁板之间产生偏转力，竖向作用力使得螺纹杆在滑轨内部进行上滑或下滑，而横向作用力则会使螺纹杆向左侧或右侧进行位移，进而使得螺纹杆携带齿轮在齿条的上侧进行位移，进一步的使螺纹杆进行转动，达到将工字梁弯曲时产生的力转换成可供支撑机构与警报机构使用的力，相对提升了设备的实用性。

Description

一种抗疲劳组合的钢结构
技术领域
本发明涉及基础建设技术领域，更具体地说，涉及一种抗疲劳组合的钢结构。
背景技术
钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。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，并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻，且施工简单，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。
授权公开号为CN108425373B的中国专利公开了钢结构房屋用地基单元，通过设置于第二立板上的螺母螺接，使得连接件基板与X横梁的侧板和立板之间实现三个面的锁紧固定，结构稳定性好，避免因连接处承重过大而发生扭曲和折弯，保证系统的稳定性和安全性；
该钢结构房屋用地基单元虽然解决了由于支撑的重力大导致钢结构发生扭转、局部屈曲和畸变屈曲，钢结构安装于地面，然后对大型厂房的支撑柱固定，用于对大型厂房加固，但是在大型厂房安装后，钢结构长时间受到压力而产生弯曲，人难以观察到钢结构已经弯曲，而当观察到后再利用物品加固时，这时候加固比较困难，且加固后的支撑效果较差。
为此，提出一种抗疲劳组合的钢结构。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种抗疲劳组合的钢结构，可以实现自动检测工字梁的弯曲，并进行支撑固定，当达到危害临界值的时候则触发警报机构进行安全警报。
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种抗疲劳组合的钢结构，包括梁板，所述梁板的下端面中部固定安装有工字梁，所工字梁的左侧与后侧均设置有固定块，所述固定块梁板固定连接，所述工字梁与梁板之间设置有传动机构，所述传动机构的下侧设置有支撑机构，所述支撑机构的内部设置有警报机构，所述支撑机构、警报机构均与传动机构传动连接，所述传动机构包括工字梁的前端面与后端面的左侧与右侧均固定安装的滑轨，前端面所述滑轨与后端面对应的滑轨之间滑动连接有螺纹杆，所述螺纹杆的前端与后端均固定安装有齿轮，两组所述固定块之间对应两组齿轮固定安装有两组齿条，所述齿轮与齿条相互啮合，所述传动机构利用工字梁产生弯曲时与梁板之间产生偏转力，竖向作用力使得螺纹杆在滑轨内部进行上滑或下滑，而横向作用力则会使螺纹杆向左侧或右侧进行位移，进而使得螺纹杆携带齿轮在齿条的上侧进行位移，进一步的使螺纹杆进行转动，达到将工字梁弯曲时产生的力转换成可供支撑机构与警报机构使用的力，相对提升了设备的实用性。
进一步的，所述传动机构还包括螺纹杆外表面中部转动连接的套筒，所述梁板的下端面中部对应套筒开设有滑槽一，所述滑槽一的内部滑动连接有滑块一，所述滑块一与套筒之间固定安装有弹簧一。
进一步的，所述传动机构还包括螺纹杆外表面前侧螺旋传动连接的螺纹套一，所述螺纹套一的外表面下侧转动连接有连杆一，所述螺纹杆的外表面后侧螺旋传动连接有螺纹套二，所述螺纹套二的外表面下侧转动连接有连杆二。
进一步的，所述螺纹杆为双向螺纹杆，所述螺纹杆的下侧设置有顶块，所述顶块设置在工字梁的一侧且设置在工字梁的工字内侧，所述连杆一与连杆二均与顶块转动连接。
进一步的，所述支撑机构包括顶块的下端固定安装的连接块，所述连接块左端开设有滑槽二，所述滑槽二的内部滑动连接有滑块二，所述滑块二与滑槽二的内壁之间固定安装有弹簧二。
进一步的，所述滑块二的下端固定安装有卡条一，所述工字梁的内部左端与右端均对应卡条一固定安装有卡条二，所述卡条一设置在卡条二的一侧。
进一步的，所述支撑机构还包括卡条一的左端固定安装的连接件一，所述连接件一的左端转动连接有连接件二，所述固定块的下端固定安装有连接件三，所述连接件三的下端转动连接有连接件四。
进一步的，所述连接件二的上端固定安装有升降柱，所述连接件四的下端转动连接有液压套筒，所述升降柱滑动连接在液压套筒的内部。
进一步的，所述警报机构包括卡条的下端固定安装的电触点一，所述电触点一的下侧设置有横杆，所述横杆与工字梁固定连接，所述横杆的上端对应电触点一固定安装有电触点二。
进一步的，所述工字梁的前端上侧固定安装有警报器，所述电触点一与电触点二均与警报器通过导线电线连接。
相比于现有技术，本发明的有益效果：
（1）本方案通过设置传动机构，利用工字梁产生弯曲时与梁板之间产生偏转力，竖向作用力使得螺纹杆在滑轨内部进行上滑或下滑，而横向作用力则会使螺纹杆向左侧或右侧进行位移，进而使得螺纹杆携带齿轮在齿条的上侧进行位移，进一步的使螺纹杆进行转动，达到将工字梁弯曲时产生的力转换成可供支撑机构与警报机构使用的力，相对提升了设备的实用性；
（2）本方案通过设置支撑机构，利用传动机构传递的力使顶块携带卡条一进行下滑，而工字梁弯曲则会使得卡条二与卡条一相互卡合固定，在液压套筒与升降柱的作用下对工字梁弯曲的侧面进行支撑，避免工字梁弯曲达到阈值造成房屋坍塌；
（3）本方案通过设置警报机构，利用卡条一携带电触点一进行下降，当工字梁弯曲的程度达到阈值的时候，电触点一则会与电触点二相互接通，从而连通警报器中的线路，使警报器进行作业发出警示，相对提升了设备的安全性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的图1中A处放大示意图；
图3为本发明的整体结构剖面图；
图4为本发明的图3中B处放大示意图；
图5为本发明的图3中C处放大示意图；
图6为本发明的图3中D处放大示意图；
图7为本发明的支撑机构剖面图；
图8为本发明的图7中E处放大示意图。
图中标号说明：
1、梁板；2、工字梁；3、固定块；4、滑轨；5、齿条；6、螺纹杆；7、齿轮；8、套筒；9、滑槽一；10、滑块一；11、弹簧一；12、螺纹套一；13、连杆一；14、螺纹套二；15、连杆二；16、顶块；17、连接块；18、滑槽二；19、滑块二；20、弹簧二；21、卡条一；22、卡条二；23、连接件一；24、连接件二；25、连接件三；26、连接件四；27、液压套筒；28、升降柱；29、电触点一；30、横杆；31、电触点二；32、警报器。
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。
请参阅图1至图8，一种抗疲劳组合的钢结构，包括梁板1，梁板1的下端面中部固定安装有工字梁2，所工字梁2的左侧与后侧均设置有固定块3，固定块3梁板1固定连接，工字梁2与梁板1之间设置有传动机构，传动机构的下侧设置有支撑机构，支撑机构的内部设置有警报机构，支撑机构、警报机构均与传动机构传动连接，传动机构包括工字梁2的前端面与后端面的左侧与右侧均固定安装的滑轨4，前端面滑轨4与后端面对应的滑轨4之间滑动连接有螺纹杆6，螺纹杆6的前端与后端均固定安装有齿轮7，两组固定块3之间对应两组齿轮7固定安装有两组齿条5，齿轮7与齿条5相互啮合，传动机构利用工字梁2产生弯曲时与梁板1之间产生偏转力，竖向作用力使得螺纹杆6在滑轨4内部进行上滑或下滑，而横向作用力则会使螺纹杆6向左侧或右侧进行位移，进而使得螺纹杆6携带齿轮7在齿条5的上侧进行位移，进一步的使螺纹杆6进行转动，达到将工字梁2弯曲时产生的力转换成可供支撑机构与警报机构使用的力，相对提升了设备的实用性，传动机构还包括螺纹杆6外表面中部转动连接的套筒8，梁板1的下端面中部对应套筒8开设有滑槽一9，滑槽一9的内部滑动连接有滑块一10，滑块一10与套筒8之间固定安装有弹簧一11，传动机构还包括螺纹杆6外表面前侧螺旋传动连接的螺纹套一12，螺纹套一12的外表面下侧转动连接有连杆一13，螺纹杆6的外表面后侧螺旋传动连接有螺纹套二14，螺纹套二14的外表面下侧转动连接有连杆二15，螺纹杆6为双向螺纹杆6，螺纹杆6的下侧设置有顶块16，顶块16设置在工字梁2的一侧且设置在工字梁2的工字内侧，连杆一13与连杆二15均与顶块16转动连接。
通过采用上述技术方案，本方案通过设置传动机构，利用工字梁2产生弯曲时与梁板1之间产生偏转力，竖向作用力使得螺纹杆6在滑轨4内部进行上滑或下滑，而横向作用力则会使螺纹杆6向左侧或右侧进行位移，进而使得螺纹杆6携带齿轮7在齿条5的上侧进行位移，进一步的使螺纹杆6进行转动，达到将工字梁2弯曲时产生的力转换成可供支撑机构与警报机构使用的力，相对提升了设备的实用性，具体的：当工字梁2在对梁板1进行支撑固定的期间发生弯曲的时候，工字梁2相对梁板1进行弯曲，则工字梁2的上端则会围绕竖向中心线，发生一定程度的偏转，此时，工字梁2产生弯曲时与梁板1之间产生偏转力，竖向作用力使得螺纹杆6在滑轨4内部进行上滑或下滑，而横向作用力则会使螺纹杆6向左侧或右侧进行位移，工字梁2的横向作用力通过滑轨4携带螺纹杆6发生横向位移，进而使得螺纹杆6携带前端与后端的齿轮7进行位移，而齿轮7则会固定不动的齿条5处于啮合的状态，在齿条5的作用下，齿轮7会进行转动，进而驱动螺纹杆6进行转动，由于螺纹杆6是双向螺纹杆6，当螺纹杆6转动的时候，螺纹杆6外表面左侧与后侧螺旋传动连接的螺纹套一12与螺纹套二14则会相对位移，且螺纹套一12会携带连杆一13位移，螺纹套二14会携带连杆二15进行位移，连杆一13与连杆二15均与顶块16转动连接，在连杆一13与连杆二15的共同作用下推动顶块16下降，顶块16同步携带卡条一21进行下降，随着工字梁2的弯曲程度的加深，则顶块16同步下降深度加深。
如图6与图8所示，支撑机构包括顶块16的下端固定安装的连接块17，连接块17左端开设有滑槽二18，滑槽二18的内部滑动连接有滑块二19，滑块二19与滑槽二18的内壁之间固定安装有弹簧二20，滑块二19的下端固定安装有卡条一21，工字梁2的内部左端与右端均对应卡条一21固定安装有卡条二22，卡条一21设置在卡条二22的一侧，支撑机构还包括卡条一21的左端固定安装的连接件一23，连接件一23的左端转动连接有连接件二24，固定块3的下端固定安装有连接件三25，连接件三25的下端转动连接有连接件四26，连接件二24的上端固定安装有升降柱28，连接件四26的下端转动连接有液压套筒27，升降柱28滑动连接在液压套筒27的内部。
通过采用上述技术方案，在大型厂房安装后，钢结构长时间受到压力而产生弯曲，人难以观察到钢结构已经弯曲，而当观察到后再利用物品加固时，这时候加固比较困难，且加固后的支撑效果较差，因此，本方案通过设置支撑机构，利用传动机构传递的力使顶块16携带卡条一21进行下滑，而工字梁2弯曲则会使得卡条二22与卡条一21相互卡合固定，在液压套筒27与升降柱28的作用下对工字梁2弯曲的侧面进行支撑，避免工字梁2弯曲达到阈值造成房屋坍塌，具体的：工字梁2弯曲的时候梁板1下端固定的固定块3与工字梁2之间距离的一侧拉长，一侧则会缩短，拉伸的一侧在液压套筒27与升降柱28的作用下自由拉伸，而缩短的一侧则会使的升降柱28在液压套筒27的内部回缩，但液压套筒27会产生液压阻力，从而使得升降柱28另一端的连接件三25推动连接件四26与卡条一21向卡条二22的一侧滑动，卡条一21则会携带滑块二19在滑槽一9的内部滑动并最终与工字梁2上固定安装的卡条二22相互卡合固定，从而对工字梁2的弯曲力产生反向作用力，阻止工字梁2的弯曲。
如图1与图2所示，警报机构包括卡条的下端固定安装的电触点一29，电触点一29的下侧设置有横杆30，横杆30与工字梁2固定连接，横杆30的上端对应电触点一29固定安装有电触点二31，工字梁2的前端上侧固定安装有警报器32，电触点一29与电触点二31均与警报器32通过导线电线连接。
通过采用上述技术方案，为避免当工字梁2弯曲后工作人员没有察觉，而进入屋内进行作业，会有被房屋倒塌砸伤的风险，因此，本方案通过设置警报机构，利用卡条一21携带电触点一29进行下降，当工字梁2弯曲的程度达到阈值的时候，电触点一29则会与电触点二31相互接通，从而连通警报器32中的线路，使警报器32进行作业发出警示，相对提升了设备的安全性，具体的：当工字梁2的弯曲程度达到阈值的时候，那么顶块16则会推动卡条一21下滑到阈值，使卡条一21上的电触点一29与横杆30上的电触点二31相互接触，将警报器32的线路接通，从而使警报器32发生警示，用于提醒工作人员。
使用方法：当工字梁2在对梁板1进行支撑固定的期间发生弯曲的时候，工字梁2相对梁板1进行弯曲，则工字梁2的上端则会围绕竖向中心线，发生一定程度的偏转，此时，工字梁2产生弯曲时与梁板1之间产生偏转力，竖向作用力使得螺纹杆6在滑轨4内部进行上滑或下滑，而横向作用力则会使螺纹杆6向左侧或右侧进行位移，工字梁2的横向作用力通过滑轨4携带螺纹杆6发生横向位移，进而使得螺纹杆6携带前端与后端的齿轮7进行位移，而齿轮7则会固定不动的齿条5处于啮合的状态，在齿条5的作用下，齿轮7会进行转动，进而驱动螺纹杆6进行转动，由于螺纹杆6是双向螺纹杆6，当螺纹杆6转动的时候，螺纹杆6外表面左侧与后侧螺旋传动连接的螺纹套一12与螺纹套二14则会相对位移，且螺纹套一12会携带连杆一13位移，螺纹套二14会携带连杆二15进行位移，连杆一13与连杆二15均与顶块16转动连接，在连杆一13与连杆二15的共同作用下推动顶块16下降，顶块16同步携带卡条一21进行下降，随着工字梁2的弯曲程度的加深，则顶块16同步下降深度加深，其次工字梁2弯曲的时候梁板1下端固定的固定块3与工字梁2之间距离的一侧拉长，一侧则会缩短，拉伸的一侧在液压套筒27与升降柱28的作用下自由拉伸，而缩短的一侧则会使的升降柱28在液压套筒27的内部回缩，但液压套筒27会产生液压阻力，从而使得升降柱28另一端的连接件三25推动连接件四26与卡条一21向卡条二22的一侧滑动，卡条一21则会携带滑块二19在滑槽一9的内部滑动并最终与工字梁2上固定安装的卡条二22相互卡合固定，从而对工字梁2的弯曲力产生反向作用力，阻止工字梁2的弯曲，而当工字梁2的弯曲程度达到阈值的时候，那么顶块16则会推动卡条一21下滑到阈值，使卡条一21上的电触点一29与横杆30上的电触点二31相互接触，将警报器32的线路接通，从而使警报器32发生警示，用于提醒工作人员。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种抗疲劳组合的钢结构，包括梁板（1），所述梁板（1）的下端面中部固定安装有工字梁（2），其特征在于：所工字梁（2）的左侧与后侧均设置有固定块（3），所述固定块（3）梁板（1）固定连接，所述工字梁（2）与梁板（1）之间设置有传动机构，所述传动机构的下侧设置有支撑机构，所述支撑机构的内部设置有警报机构，所述支撑机构、警报机构均与传动机构传动连接，所述传动机构包括工字梁（2）的前端面与后端面的左侧与右侧均固定安装的滑轨（4），前端面所述滑轨（4）与后端面对应的滑轨（4）之间滑动连接有螺纹杆（6），所述螺纹杆（6）的前端与后端均固定安装有齿轮（7），两组所述固定块（3）之间对应两组齿轮（7）固定安装有两组齿条（5），所述齿轮（7）与齿条（5）相互啮合；
所述传动机构利用工字梁（2）产生弯曲时与梁板（1）之间产生偏转力，竖向作用力使得螺纹杆（6）在滑轨（4）内部进行上滑或下滑，而横向作用力则会使螺纹杆（6）向左侧或右侧进行位移，进而使得螺纹杆（6）携带齿轮（7）在齿条（5）的上侧进行位移，进一步的使螺纹杆（6）进行转动，达到将工字梁（2）弯曲时产生的力转换成可供支撑机构与警报机构使用的力，相对提升了设备的实用性。
2.根据权利要求1所述的一种抗疲劳组合的钢结构，其特征在于：所述传动机构还包括螺纹杆（6）外表面中部转动连接的套筒（8），所述梁板（1）的下端面中部对应套筒（8）开设有滑槽一（9），所述滑槽一（9）的内部滑动连接有滑块一（10），所述滑块一（10）与套筒（8）之间固定安装有弹簧一（11）。
3.根据权利要求2所述的一种抗疲劳组合的钢结构，其特征在于：所述传动机构还包括螺纹杆（6）外表面前侧螺旋传动连接的螺纹套一（12），所述螺纹套一（12）的外表面下侧转动连接有连杆一（13），所述螺纹杆（6）的外表面后侧螺旋传动连接有螺纹套二（14），所述螺纹套二（14）的外表面下侧转动连接有连杆二（15）。
4.根据权利要求3所述的一种抗疲劳组合的钢结构，其特征在于：所述螺纹杆（6）为双向螺纹杆（6），所述螺纹杆（6）的下侧设置有顶块（16），所述顶块（16）设置在工字梁（2）的一侧且设置在工字梁（2）的工字内侧，所述连杆一（13）与连杆二（15）均与顶块（16）转动连接。
5.根据权利要求4所述的一种抗疲劳组合的钢结构，其特征在于：所述支撑机构包括顶块（16）的下端固定安装的连接块（17），所述连接块（17）左端开设有滑槽二（18），所述滑槽二（18）的内部滑动连接有滑块二（19），所述滑块二（19）与滑槽二（18）的内壁之间固定安装有弹簧二（20）。
6.根据权利要求5所述的一种抗疲劳组合的钢结构，其特征在于：所述滑块二（19）的下端固定安装有卡条一（21），所述工字梁（2）的内部左端与右端均对应卡条一（21）固定安装有卡条二（22），所述卡条一（21）设置在卡条二（22）的一侧。
7.根据权利要求6所述的一种抗疲劳组合的钢结构，其特征在于：所述支撑机构还包括卡条一（21）的左端固定安装的连接件一（23），所述连接件一（23）的左端转动连接有连接件二（24），所述固定块（3）的下端固定安装有连接件三（25），所述连接件三（25）的下端转动连接有连接件四（26）。
8.根据权利要求7所述的一种抗疲劳组合的钢结构，其特征在于：所述连接件二（24）的上端固定安装有升降柱（28），所述连接件四（26）的下端转动连接有液压套筒（27），所述升降柱（28）滑动连接在液压套筒（27）的内部。
9.根据权利要求8所述的一种抗疲劳组合的钢结构，其特征在于：所述警报机构包括卡条的下端固定安装的电触点一（29），所述电触点一（29）的下侧设置有横杆（30），所述横杆（30）与工字梁（2）固定连接，所述横杆（30）的上端对应电触点一（29）固定安装有电触点二（31）。
10.根据权利要求9所述的一种抗疲劳组合的钢结构，其特征在于：所述工字梁（2）的前端上侧固定安装有警报器（32），所述电触点一（29）与电触点二（31）均与警报器（32）通过导线电线连接。
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