CN117386011A - 一种抗震装配式建筑钢结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于钢结构建筑领域，具体是一种抗震装配式建筑钢结构，包括钢架主体，钢架主体包括第一钢架和第二钢架，所述第一钢架上固定连接设置有三角座，三角座通过安装螺栓固定安装在第一钢架上；减震支撑机构，所述减震支撑机构包括上横杆和下横杆，上横杆、下横杆相互平行，相同侧的上横杆端部与下横杆端部之间通过左竖杆连接，其中，左竖杆的顶端与上横杆的端部铰接，左竖杆的底端与下横杆的端部铰接；所述左竖杆上还固定连接有连接杆；还包括第一竖向支撑机构和第二竖向支撑机构。本发明提供的建筑钢结构在组装完毕后，通过设置的减震支撑机构、第一竖向支撑机构和第二竖向支撑机构，能够对钢结构因为外力产生的振动进行有效的缓冲。

Description

一种抗震装配式建筑钢结构

技术领域

本发明属于钢结构建筑领域，尤其涉及一种抗震装配式建筑钢结构。

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，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，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。现有的建筑钢结构的组件之间多为刚性连接，一旦建筑受到较大的外力产生振动时，组件之间的相互作用力无法转换成其他形式的能量，导致组件之间相互直接碰撞，这样一来，钢结构很可能会因为外力产生的振动而发生损坏崩溃，导致建筑安全产生隐患。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种抗震装配式建筑钢结构，旨在解决上述背景技术中所提出的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种抗震装配式建筑钢结构，该建筑钢结构包括：

钢架主体，钢架主体包括第一钢架和第二钢架，所述第一钢架上固定连接设置有三角座，所述三角座通过安装螺栓固定安装在第一钢架上；

减震支撑机构，所述减震支撑机构包括上横杆和下横杆，上横杆、下横杆相互平行，相同侧的上横杆端部与下横杆端部之间通过左竖杆连接，其中，左竖杆的顶端与上横杆的端部铰接，左竖杆的底端与下横杆的端部铰接；所述左竖杆上还固定连接有连接杆；所述上横杆的另一端部通过第一转轴铰接转动连接在三角座上；所述下横杆的另一端部通过第二转轴铰接转动连接在三角座上；所述三角座上还设置有导向滑道；

还包括第一竖向支撑机构和第二竖向支撑机构；

所述第二竖向支撑机构包括第一竖向筒、第二竖向筒和导向环套，所述导向环套通过其上开设的条形通道滑动套设在连接杆上。

作为本发明方案的进一步限定，所述第一竖向筒的顶端与第二钢架固定连接，所述第一竖向筒上通过第一竖向弹簧支撑设置有可伸缩的第一竖向杆，所述第一竖向杆端部与导向环套固定连接；所述第二竖向筒的底端与第一钢架固定连接，所述第二竖向筒上通过第二竖向弹簧支撑设置有可伸缩的第二竖向杆，所述第二竖向杆端部与导向环套固定连接。

作为本发明方案的进一步限定，所述上横杆与所述下横杆之间还连接设置有弹性支撑件，所述弹性支撑件包括上铰接座和下铰接座，上铰接座铰接连接在上横杆上，下铰接座铰接连接在下横杆上；所述弹性支撑件还包括伸缩式套接连接的伸缩杆和伸缩缸，其中，所述伸缩缸的一端与下铰接座固定连接，伸缩杆的一端与上铰接座固定连接，伸缩杆的另一端伸缩式设于伸缩缸内；所述弹性支撑件还包括减震连接弹簧，所述减震连接弹簧的一端与上铰接座连接，减震连接弹簧的另一端与下铰接座连接，用于在伸缩杆相对于伸缩缸进行伸缩式，起到缓冲支撑的作用。

作为本发明方案的进一步限定，所述第一竖向支撑机构包括竖向升降柱，所述竖向升降柱上下滑动设置在导向滑道上，导向滑道用于对竖向升降柱的上下移动进行导向；所述第一竖向支撑机构还包括升降齿板，所述升降齿板上固定连接设置有升降滑座，所述升降滑座上下滑动设于所述竖向升降柱内，竖向升降柱内还升降式设置有工型支座，竖向升降柱内还设置有用于对工型支座的移动行程进行限定的限位块；所述工型支座与所述升降滑座之间通过第二连接弹簧连接。

作为本发明方案的进一步限定，所述第一竖向支撑机构还包括上支杆，上支杆的顶端与第二钢架固定连接，上支杆的底端滑动延伸至竖向升降柱内，且上支杆的底端与上滑块连接，上滑块滑动设于所述竖向升降柱内，所述上滑块与所述工型支座之间通过第一连接弹簧连接。

作为本发明方案的进一步限定，所述第一竖向支撑机构还包括下支杆，所述下支杆的底端与第一钢架固定连接，所述竖向升降柱下部开设有支撑槽，所述下支杆的上部滑动伸入到所述支撑槽内。

作为本发明方案的进一步限定，所述工型支座包括第一支撑块和第二支撑块，所述第一支撑块与所述第二支撑块之间通过连接柱连接，第一支撑块位于限位块的上方，第二支撑块位于限位块的下方；所述第一支撑块与所述第一连接弹簧的底端连接，所述第二支撑块与所述第二连接弹簧的顶端连接。

作为本发明方案的进一步限定，所述上横杆的另一端的弧面设置有弧形齿部，所述竖向升降柱上固定设置有与所述弧形齿部相啮合的第一升降齿面；所述第二转轴上同轴固定安装有大齿轮，所述升降齿板上设置有与所述大齿轮相啮合的第二升降齿面。

作为本发明方案的进一步限定，所述大齿轮的圆周半径大于所述弧形齿部的圆周半径。

与现有技术相比，本发明提供的建筑钢结构的有益效果是：

本发明提供的建筑钢结构在组装完毕后，三角座、上横杆、左竖杆、下横杆之间形成四边形结构，当第二钢架相对于第一钢架产生相互靠近的位移时，设置的第二竖向支撑机构会起到缓冲支撑作用，且此时的导向环套会下移，由于导向环套套在连接杆上，会使得四边形结构下压，即使得上横杆、下横杆转变为水平状态的趋势，此时的弧形齿部会相对于第一转轴做逆时针转动，同样的，大齿轮也会逆时针转动；由于弧形齿部与第一升降齿面相啮合，逆时针转动的弧形齿部带动竖向升降柱上移；而由于大齿轮与第二升降齿面啮合，逆时针转动的大齿轮带动升降齿板上移；

其中，由于大齿轮的圆周半径大于弧形齿部的圆周半径，同步逆时针转动的弧形齿部、大齿轮，会使得竖向升降柱上移的距离小于升降齿板上移的距离；其中，上移的竖向升降柱会同步带动工型支座上移，使得第一连接弹簧处于更进一步的压缩状态，此时第一连接弹簧对于上支杆的缓冲支撑力的作用会更大；相应的，由于升降齿板会相对于竖向升降柱产生向上位移，会使得第二连接弹簧逐渐变为压缩状态，推动工型支座具有上移的趋势，也就是说，工型支座、升降滑座均会上移，而升降滑座上移的距离更多一些，结合处于压缩状态的第一连接弹簧、第二连接弹簧，能够对上支杆起到更好的缓冲支撑效果，能够对钢结构因为外力产生的振动进行缓冲；

另外，四边形结构的减震支撑机构在产生变形的时候，设置的弹性支撑件也会起到缓冲支撑的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为本发明一种抗震装配式建筑钢结构的立体结构图；

图2为本发明提供的建筑钢结构中第一支撑机构的示意图；

图3为本发明提供的减震支撑机构的主视图；

图4为本发明提供的减震支撑机构中弹性支撑件的示意图；

图5为本发明提供的弹性支撑件在去掉支撑弹簧状态下的示意图；

图6为本发明提供的建筑钢结构中三角座的示意图；

图7为本发明提供的建筑钢结构中第一竖向支撑机构的示意图；

图8为本发明提供的第一竖向支撑机构中升降齿板的示意图；

图9为本发明提供的第一竖向支撑机构中工型支座的示意图；

图10为本发明提供的建筑钢结构中第二竖向支撑机构的示意图；

图11为本发明提供的第二竖向支撑机构的导向环套的示意图。

附图标记如下：

1、钢架主体；11、第一钢架；12、第二钢架；

2、第二竖向支撑机构；21、第一竖向筒；211、第一竖向杆；212、第一竖向弹簧；22、第二竖向筒；221、第二竖向杆；222、第二竖向弹簧；23、导向环套；231、条形通道；

3、三角座；31、安装螺栓；32、导向滑道；33、第一转轴；34、第二转轴；

4、竖向升降柱；41、上支杆；42、上滑块；43、第一连接弹簧；44、第一升降齿面；45、限位块；46、升降通道；47、工型支座；471、第一支撑块；472、连接柱；473、第二支撑块；48、下支杆；481、支撑槽；49、第二连接弹簧；

5、减震支撑机构；51、上横杆；52、下横杆；53、左竖杆；54、连接杆；55、弹性支撑件；551、上铰接座；552、下铰接座；553、减震连接弹簧；554、伸缩缸；555、伸缩杆；56、弧形齿部；57、大齿轮；

6、升降齿板；61、第二升降齿面；62、升降滑座。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1-图3所示，在本发明提供的一个实施例中，提供了一种抗震装配式建筑钢结构，该建筑钢结构包括钢架主体1，钢架主体1包括第一钢架11和第二钢架12，所述第一钢架11上固定连接设置有三角座3；

所述的建筑钢结构还包括减震支撑机构5，所述减震支撑机构5包括上横杆51和下横杆52，上横杆51、下横杆52相互平行，相同侧的上横杆51端部与下横杆52端部之间通过左竖杆53连接，其中，左竖杆53的顶端与上横杆51的端部铰接，左竖杆53的底端与下横杆52的端部铰接；三角座3、上横杆51、左竖杆53、下横杆52之间形成四边形结构；所述左竖杆53上还固定连接有连接杆54。

进一步的，如图2和图6所示，所述三角座3通过安装螺栓31固定安装在第一钢架11上；

所述上横杆51的另一端部通过第一转轴33铰接转动连接在三角座3上；

所述下横杆52的另一端部通过第二转轴34铰接转动连接在三角座3上；

所述三角座3上还设置有导向滑道32。

更进一步的，如图3-图5所示，所述上横杆51与所述下横杆52之间还连接设置有弹性支撑件55，所述弹性支撑件55包括上铰接座551和下铰接座552，上铰接座551铰接连接在上横杆51上，下铰接座552铰接连接在下横杆52上；所述弹性支撑件55还包括伸缩式套接连接的伸缩杆555和伸缩缸554，其中，所述伸缩缸554的一端与下铰接座552固定连接，伸缩杆555的一端与上铰接座551固定连接，伸缩杆555的另一端伸缩式设于伸缩缸554内；所述弹性支撑件55还包括减震连接弹簧553，所述减震连接弹簧553的一端与上铰接座551连接，减震连接弹簧553的另一端与下铰接座552连接，用于在伸缩杆555相对于伸缩缸554进行伸缩式，起到缓冲支撑的作用。

在本发明实施例中，所述的钢建筑结构还包括第一竖向支撑机构和第二竖向支撑机构2；

其中，如图3、图7、图8和图9所示，所述第一竖向支撑机构包括竖向升降柱4，所述竖向升降柱4上下滑动设置在导向滑道32上，导向滑道32用于对竖向升降柱4的上下移动进行导向；所述第一竖向支撑机构还包括升降齿板6，所述升降齿板6上固定连接设置有升降滑座62，所述升降滑座62上下滑动设于所述竖向升降柱4内，竖向升降柱4内还升降式设置有工型支座47，竖向升降柱4内还设置有用于对工型支座47的移动行程进行限定的限位块45；所述工型支座47与所述升降滑座62之间通过第二连接弹簧49连接；

进一步的，所述第一竖向支撑机构还包括上支杆41，上支杆41的顶端与第二钢架12固定连接，上支杆41的底端滑动延伸至竖向升降柱4内，且上支杆41的底端与上滑块42连接，上滑块42滑动设于所述竖向升降柱4内，所述上滑块42与所述工型支座47之间通过第一连接弹簧43连接；

更进一步的，所述第一竖向支撑机构还包括下支杆48，所述下支杆48的底端与第一钢架11固定连接，所述竖向升降柱4下部开设有支撑槽481，所述下支杆48的上部滑动伸入到所述支撑槽481内。

请继续参阅图7和图9，在本发明实施例中，工型支座47包括第一支撑块471和第二支撑块473，所述第一支撑块471与所述第二支撑块473之间通过连接柱472连接，第一支撑块471位于限位块45的上方，第二支撑块473位于限位块45的下方；所述第一支撑块471与所述第一连接弹簧43的底端连接，所述第二支撑块473与所述第二连接弹簧49的顶端连接。

进一步的，所述上横杆51的另一端的弧面设置有弧形齿部56，所述竖向升降柱4上固定设置有与所述弧形齿部56相啮合的第一升降齿面44；所述第二转轴34上同轴固定安装有大齿轮57，所述升降齿板6上设置有与所述大齿轮57相啮合的第二升降齿面61。

作为优选，所述大齿轮57的圆周半径大于所述弧形齿部56的圆周半径。

进一步的，所述竖向升降柱4的侧板上开设有升降通道46，升降滑座62与升降齿板6的连接处贯穿于限位块45，使得升降齿板6在上下移动时，同步带动升降滑座62在竖向升降柱4内上下移动。

请继续参阅图1、图10和图第一钢架11，所述第二竖向支撑机构2包括第一竖向筒21、第二竖向筒22和导向环套23，所述导向环套23通过其上开设的条形通道231滑动套设在连接杆54上，所述第一竖向筒21的顶端与第二钢架12固定连接，所述第一竖向筒21上通过第一竖向弹簧212支撑设置有可伸缩的第一竖向杆211，所述第一竖向杆211端部与导向环套23固定连接；所述第二竖向筒22的底端与第一钢架11固定连接，所述第二竖向筒22上通过第二竖向弹簧222支撑设置有可伸缩的第二竖向杆221，所述第二竖向杆221端部与导向环套23固定连接。

本发明提供的建筑钢结构在组装完毕后，三角座3、上横杆51、左竖杆53、下横杆52之间形成四边形结构，当第二钢架12相对于第一钢架11产生相互靠近的位移时，设置的第二竖向支撑机构2会起到缓冲支撑作用，且此时的导向环套23会下移，由于导向环套23套在连接杆54上，会使得四边形结构下压，即使得上横杆51、下横杆52转变为水平状态的趋势，此时的弧形齿部56会相对于第一转轴33做逆时针转动，同样的，大齿轮57也会逆时针转动；

由于弧形齿部56与第一升降齿面44相啮合，逆时针转动的弧形齿部56带动竖向升降柱4上移；而由于大齿轮57与第二升降齿面61啮合，逆时针转动的大齿轮57带动升降齿板6上移；

其中，由于大齿轮57的圆周半径大于弧形齿部56的圆周半径，同步逆时针转动的弧形齿部56、大齿轮57，会使得竖向升降柱4上移的距离小于升降齿板6上移的距离；

其中，上移的竖向升降柱4会同步带动工型支座47上移，使得第一连接弹簧43处于更进一步的压缩状态，此时第一连接弹簧43对于上支杆41的缓冲支撑力的作用会更大；相应的，由于升降齿板6会相对于竖向升降柱4产生向上位移，会使得第二连接弹簧49逐渐变为压缩状态，推动工型支座47具有上移的趋势，也就是说，工型支座47、升降滑座62均会上移，而升降滑座62上移的距离更多一些，结合处于压缩状态的第一连接弹簧43、第二连接弹簧49，能够对上支杆41起到更好的缓冲支撑效果，能够对钢结构因为外力产生的振动进行缓冲，使得由本发明的钢结构建成的建筑受到较大的外力产生振动时，组件之间的相互作用力可以被有效缓冲，这样一来，有效减少了钢结构因为外力产生的振动而发生损坏崩溃的情况出现，保证建筑安全。

另外，四边形结构的减震支撑机构5在产生变形的时候，设置的弹性支撑件55也会起到缓冲支撑的效果。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种抗震装配式建筑钢结构，包括钢架主体（1），钢架主体（1）包括第一钢架（11）和第二钢架（12），所述第一钢架（11）上固定连接设置有三角座（3），所述三角座（3）通过安装螺栓（31）固定安装在第一钢架（11）上；其特征在于，还包括

减震支撑机构（5），所述减震支撑机构（5）包括上横杆（51）和下横杆（52），上横杆（51）、下横杆（52）相互平行，相同侧的上横杆（51）端部与下横杆（52）端部之间通过左竖杆（53）连接，其中，左竖杆（53）的顶端与上横杆（51）的端部铰接，左竖杆（53）的底端与下横杆（52）的端部铰接；所述左竖杆（53）上还固定连接有连接杆（54）；所述上横杆（51）的另一端部通过第一转轴（33）铰接转动连接在三角座（3）上；

所述下横杆（52）的另一端部通过第二转轴（34）铰接转动连接在三角座（3）上；

所述三角座（3）上还设置有导向滑道（32）；

还包括第一竖向支撑机构和第二竖向支撑机构（2）；

所述第二竖向支撑机构（2）包括第一竖向筒（21）、第二竖向筒（22）和导向环套（23），所述导向环套（23）通过其上开设的条形通道（231）滑动套设在连接杆（54）上。

2.根据权利要求1所述的抗震装配式建筑钢结构，其特征在于，所述第一竖向筒（21）的顶端与第二钢架（12）固定连接，所述第一竖向筒（21）上通过第一竖向弹簧（212）支撑设置有可伸缩的第一竖向杆（211），所述第一竖向杆（211）端部与导向环套（23）固定连接；

所述第二竖向筒（22）的底端与第一钢架（11）固定连接，所述第二竖向筒（22）上通过第二竖向弹簧（222）支撑设置有可伸缩的第二竖向杆（221）；

所述第二竖向杆（221）端部与导向环套（23）固定连接。

3.根据权利要求2所述的抗震装配式建筑钢结构，其特征在于，所述上横杆（51）与所述下横杆（52）之间还连接设置有弹性支撑件（55）；

所述弹性支撑件（55）包括上铰接座（551）和下铰接座（552），上铰接座（551）铰接连接在上横杆（51）上，下铰接座（552）铰接连接在下横杆（52）上；

所述弹性支撑件（55）还包括伸缩式套接连接的伸缩杆（555）和伸缩缸（554）；

所述伸缩缸（554）的一端与下铰接座（552）固定连接，伸缩杆（555）的一端与上铰接座（551）固定连接，伸缩杆（555）的另一端伸缩式设于伸缩缸（554）内；

所述弹性支撑件（55）还包括减震连接弹簧（553），所述减震连接弹簧（553）的一端与上铰接座（551）连接，减震连接弹簧（553）的另一端与下铰接座（552）连接。

4.根据权利要求3所述的抗震装配式建筑钢结构，其特征在于，所述第一竖向支撑机构包括竖向升降柱（4），所述竖向升降柱（4）上下滑动设置在导向滑道（32）上；

所述第一竖向支撑机构还包括升降齿板（6），所述升降齿板（6）上固定连接设置有升降滑座（62），所述升降滑座（62）上下滑动设于所述竖向升降柱（4）内，竖向升降柱（4）内还升降式设置有工型支座（47），竖向升降柱（4）内还设置有用于对工型支座（47）的移动行程进行限定的限位块（45）；

所述工型支座（47）与所述升降滑座（62）之间通过第二连接弹簧（49）连接。

5.根据权利要求4所述的抗震装配式建筑钢结构，其特征在于，所述第一竖向支撑机构还包括上支杆（41），上支杆（41）的顶端与第二钢架（12）固定连接；

上支杆（41）的底端滑动延伸至竖向升降柱（4）内；

上支杆（41）的底端与上滑块（42）连接，上滑块（42）滑动设于所述竖向升降柱（4）内，所述上滑块（42）与所述工型支座（47）之间通过第一连接弹簧（43）连接。

6.根据权利要求5所述的抗震装配式建筑钢结构，其特征在于，所述第一竖向支撑机构还包括下支杆（48），所述下支杆（48）的底端与第一钢架（11）固定连接，所述竖向升降柱（4）下部开设有支撑槽（481），所述下支杆（48）的上部滑动伸入到所述支撑槽（481）内。

7.根据权利要求6所述的抗震装配式建筑钢结构，其特征在于，所述工型支座（47）包括第一支撑块（471）和第二支撑块（473）；

所述第一支撑块（471）与所述第二支撑块（473）之间通过连接柱（472）连接，第一支撑块（471）位于限位块（45）的上方，第二支撑块（473）位于限位块（45）的下方；

所述第一支撑块（471）与所述第一连接弹簧（43）的底端连接，所述第二支撑块（473）与所述第二连接弹簧（49）的顶端连接。

8.根据权利要求6或7所述的抗震装配式建筑钢结构，其特征在于，所述上横杆（51）的另一端的弧面设置有弧形齿部（56），所述竖向升降柱（4）上固定设置有与所述弧形齿部（56）相啮合的第一升降齿面（44）；

所述第二转轴（34）上同轴固定安装有大齿轮（57）；

所述升降齿板（6）上设置有与所述大齿轮（57）相啮合的第二升降齿面（61）。

9.根据权利要求8所述的抗震装配式建筑钢结构，其特征在于，所述大齿轮（57）的圆周半径大于所述弧形齿部（56）的圆周半径。