CN118007829A - 一种结构转换层处型钢抗震单元及安装方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及土木工程技术领域，尤其是涉及一种结构转换层处型钢抗震单元，包括预埋件、竖向结构以及钢梁，预埋件包括八个竖直设置的锚栓以及双层定位板，锚栓一端呈弯钩状，八个锚栓固定连接同一双层定位板，竖向结构包括底板、由钢板焊接成十字形的短柱腹板以及设置在腹板四周的翼子板，底板固定设置在锚栓背离弯钩状一端，短柱腹板垂直设置在底板表面，翼子板的板面垂直于腹板，钢梁连接在翼子板背离腹板一侧，在翼子板与钢梁连接处设置有连接结构，达到了提高混凝土结构与劲性混凝土结构转换层梁柱节点处抗震单元的安装精度和速度的效果。
Description
技术领域
本申请涉及土木工程技术领域，尤其是涉及一种结构转换层处型钢抗震单元及安装方法。
背景技术
当今建筑结构中，劲性混凝土结构的应用场景越来越广泛，其中混凝土结构与劲性混凝土结构相结合的案例也逐渐增多，对于这类工程就会存在混凝土结构与劲性混凝土结构的转换层，尤其在转换层的梁柱节点处通常需要设置抗震单元实现不同结构之间的连接。在施工过程中，对于抗震单元安装精度以及节点处密集钢筋的处理都需要严格的控制，以保证上部结构的施工质量和使用安全。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：现有的混凝土结构与劲性混凝土结构转换层梁柱节点处抗震单元的安装精度和速度较低，影响转换层的梁柱节点处的抗压抗震能力。
发明内容
本申请为了提高混凝土结构与劲性混凝土结构转换层梁柱节点处抗震单元的安装精度和速度，提供了一种结构转换层处型钢抗震单元及安装方法。
本申请的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一方面，一种结构转换层处型钢抗震单元，包括预埋件、竖向结构以及钢梁，预埋件包括八个竖直设置的锚栓以及双层定位板，锚栓一端呈弯钩状，八个锚栓固定连接同一双层定位板，竖向结构包括底板、由钢板焊接成十字形的短柱腹板以及设置在腹板四周的翼子板，底板固定设置在锚栓背离弯钩状一端，短柱腹板垂直设置在底板表面，翼子板的板面垂直于腹板，钢梁连接在翼子板背离腹板一侧，在翼子板与钢梁连接处设置有连接结构。
通过采用上述方案，在转换层梁柱节点位置安装抗震单元实现混凝土结构与劲性混凝土结构的转换与连接，抗震单元通过预埋件与混凝土柱连接固定，配合抗震单元自重安装牢固，预埋件设置双层定位板，确保预埋件定位准确，型钢抗震单元可进行分段安装，便于操作人员进行安装，进而提高转换层梁柱节点处抗震单元的安装精度和速度。
可选的，所述腹板和翼子板间设置有加腋板，加腋板与底板平行，在加腋板表面开设有浇筑孔。
通过采用上述技术方案，加腋板加强十字型腹板的抗压强度，同时加强了翼子板和腹板之间的连接，使抗震单元的支撑强度更高。
可选的，所述钢梁为工字钢组成的钢梁，钢梁固定连接有用于加固钢梁的加劲板。
通过采用上述技术方案，加劲板加强钢梁中间位置的抗压和抗拉能力，进一步提高钢梁的结构的强度，同时工字钢加劲板形式的钢梁重量较轻，便于操作人员的安装，进而提高抗震单元的安装速度和精度。
可选的，所述连接结构包括滑块以及卡紧结构，在翼子板连接钢梁一侧开设有由上到下的T形滑轨，滑块滑动连接在T形滑轨内，滑块固定连接钢梁，卡紧结构连接在翼子板内部。
通过采用上述技术方案，在进行翼子板和钢梁的连接时，可将滑块滑动到滑轨内，随后使卡接结构将滑块卡在滑轨内部，从而将翼子板和钢梁固定连接，翼子板和钢梁连接的操作难度较为简单，便于操作人员对翼子板和钢梁进行连接。
可选的，所述翼子板内部开设有传动腔，卡紧结构包括压板、导杆、轮杆以及卡紧块，导杆竖直设置在传动腔内，在导杆外侧滑动连接有滑管，滑管一端固定连接有弹簧，弹簧背离滑管一端固定连接翼子板，在滑槽靠下位置开设有连通传动腔的滑槽，压板滑动连接在滑轨内，压板穿过滑槽与滑管固定连接，在滑管上方固定连接有第一齿条，轮杆两端转动连接在传动腔靠上位置处，轮杆上固定连接有第一齿轮，第一齿轮与第一齿条啮合，在轮杆上固定设置有第二齿轮，卡紧块一端固定连接有第二齿条，第二齿轮与第二齿条啮合，在传动腔第靠上位置开设有连通滑轨的卡紧孔，卡紧块背离齿条一端通过卡紧孔穿出传动腔。
通过采用上述技术方案，在将滑块滑入到滑轨内后，滑块将压板向下压，使压板在滑槽内向下滑动，从而带动滑管向下滑动，使滑管上方的第一齿条带动第一齿轮转动，从而带动第二齿轮转动，从而第二齿条和卡紧块向滑轨内移动，使卡紧块将滑块卡紧在滑轨内，从而将翼子板和钢梁固定，这种连接方式使操作人员操作更加简便，进一步简化了抗震单元的安装。
可选的，所述轮杆一端固定连接有棘轮，传动腔内连接有棘爪，棘轮与棘爪相配合，当轮杆向使卡紧块缩入传动腔内方向转动时，棘爪将棘轮卡紧。
通过采用上述技术方案，棘轮防止第二齿轮反向转动，从而防止卡紧块缩回传动腔导致钢梁固定不稳。
可选的，所述卡紧孔倾斜开设，卡紧孔靠近滑轨一侧倾斜向下。
通过采用上述技术方案，使卡紧块在伸入滑轨内时向斜下方伸入，在伸入滑轨的同时向下滑动，使卡紧块将滑块卡紧在滑轨内，从而使翼子板和钢梁固定的更加紧固。
可选的，所述翼子板连接钢梁一端开设有多个螺纹孔，滑块正对翼子板开设螺纹孔处开设有多个螺纹孔。
通过采用上述技术方案，在通过连接结构将翼子板和钢梁进行固定后，可在螺纹孔内旋入螺栓，进一步加固翼子板和钢梁的固定。
另一方面，本申请提供一种结构转换层处型钢抗震单元包括如下步骤：
S1、在下层混凝土柱钢筋帮扎及模板支设完毕后，混凝土浇筑前，按照抗震单元预设标高和位置预埋安装预埋件，随后将预埋件与下层混凝土柱筋焊接固定；
S2、浇筑下层混凝土柱至设计标高，等待下层混凝土凝固至强度达标后拆除混凝土柱模版，对每个锚栓背离弯钩状一端拧入单螺母并安装垫片；
S3、将锚栓安装垫片一端插入到底板下方，随后在每个锚栓与底板连接处装入垫片并旋入双螺栓使锚栓与底板固定，随后对双螺母进行电焊固定；
S4、通过连接结构将钢梁和翼子板固定在一起，将钢筋按照预定的连接方式穿过竖向结构以及钢梁并通过焊接的方式将钢筋固定连接在竖向结构以及钢梁，随后安装梁柱模板。
S5、向梁柱模板内浇筑混凝土，短柱上方预留与上部型钢柱连接的位置，待混凝土强度达到要求后，拆除梁柱模具安装上部型钢柱。
综上所述，本申请具有以下技术效果：
通过将抗震单元分为预埋件、竖直结构以及钢梁使抗震单元的安装更加高效和准确；
通过设置了卡紧结构使滑块能够卡紧在滑轨内从而时翼子板和钢梁能够固定；
通过设置了棘轮和棘爪防止卡紧块缩入到传动腔造成翼子板和钢梁连接不牢固。
附图说明
图1是本申请的整体结构图；
图2是本申请安装在转换层内的整体结构正视图；
图3是本申请意在强调轮杆处结构的部分结构剖切图；
图4是本申请意在强调压板处结构的部分结构剖切图；
图5是本申请钢梁以及翼子板连接处的爆炸图。
图中，1、预埋件；11、双层定位板；12、锚栓；2、竖向结构；21、底板；22、腹板；221、加腋板；222、浇筑孔；23、翼子板；231、滑轨；232、传动腔；233、滑槽；234、卡紧孔；3、钢梁；31、加劲板；4、滑块；5、卡紧结构；51、压板；52、导杆；521、滑管；522、弹簧；523、第一齿条；53、轮杆；531、第一齿轮；532、第二齿轮；54、卡紧块；541、第二齿条；6、棘轮；61、棘爪；7、下层混凝土柱；8、混凝土梁；9、上部型钢柱。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
参照图1和图2，一种结构转换层处型钢抗震单元，包括预埋件1、竖向结构2以及钢梁3，竖向结构2安装在预埋件1的上方，钢梁3设置有四个，四个钢梁3分别设置在竖向结构2的四周，钢梁3和竖向结构2之间设置有连接结构。在安装时，首先将预埋件1按照抗震单元设计标高和位置预埋预埋件1，随后向下层混凝土柱7内浇筑混凝土，待混凝土硬化后，将竖向结构2安装在预埋件1上方，并将竖向结构2固定，随后在竖向结构2的四周通过连接结构与钢梁3进行固定连接，随后向混凝土梁8内浇筑混凝土进行固定，待混凝土强度达到要求并拆模后，安装上部型钢柱9。通过上述方式，操作人员可进行分步安装，使操作人员进行抗震单元安装时更加方便，进而提高操作人员的安装精度和安装速度。
参照图1和图2，预埋件1包括双层定位板11和锚栓12，锚栓12设置有八个，八个锚栓12横穿过双层定位板11并与双层定位板11焊接固定，双层定位板11为薄钢板制作而成，薄钢板材质的双层定位板11既能提供足够的支撑和抗压强度，又能具有相对于厚钢板较轻的重量，在八个锚栓12相同一端呈弯钩状，弯折角度为九十度，且弯折方向均朝向双层定位板11向外，锚栓12呈弯钩状一侧使锚栓12能够平稳的放置在下层混凝土柱7的上方，便于将预埋件1放置在预定位置。在进行预埋件1的安装时，首先将预埋件1设置在预定的位置，随后将双层定位板11与下层混凝土柱7钢筋焊接固定，最后向下层混凝土柱7中浇筑混凝土，这种固定方式使预埋件1固定位置准确，操作步骤简便，而且固定强度高。
参照图1和图2，竖向结构2包括底板21、腹板22以及翼子板23，底板21为一块矩形钢板，底板21表面开设有八个圆孔，圆孔位置与锚栓12位置相同，在锚栓12背离弯钩状一端周向面设置有螺纹，锚栓12穿过圆孔，在底板21与锚栓12进行安装时，先在锚栓12设置有螺纹处旋入单螺栓，随后在螺栓上方设置垫片，随后将锚栓12穿入到底板21的圆孔中，随后在锚栓12上方设置垫片以及双螺栓，将锚栓12和底板21固定连接。腹板22由两块钢板组成的十字形的腹板22，腹板22垂直固定连接在底板21上方，翼子板23设置有四个，四个翼子板23分别固定连接在腹板22的四周，且翼子板23与腹板22垂直，在腹板22和翼子板23之间固定设置有平行底板21的加腋板221，加腋板221在与腹板22阴角连接处加工成弧形，使加腋板221的中心位置形成浇筑孔222，在进行转换层处的混凝土浇筑时，可通过浇筑孔222向底板21位置浇筑混凝土。
参照图3-图5，连接结构包括滑块4以及卡紧结构5，在翼子板23背离腹板22一侧开设有由上到下的T形滑槽233，滑块4为T形滑块4，滑块4滑动连接在滑槽233内，滑块4与钢梁3固定连接，在翼子板23内侧开设有传动腔232，卡紧结构5包括压板51、导杆52、轮杆53以及卡紧块54，导杆52固定设置在传动腔232内，导杆52竖直设置，在滑轨231外侧套设有滑管521，滑管521与滑轨231滑动连接，在滑管521下方固定设置有弹簧522，弹簧522背离滑管521一端固定连接翼子板23，在滑轨231下方开设有连通传动腔232的滑槽233，压板51设置在滑轨231内，且压板51穿过滑槽233与滑管521固定连接，使压板51在滑轨231内滑动带动滑管521沿导杆52滑动。轮杆53转动连接在传动腔232靠上位置，且轮杆53垂直于翼子板23开设有滑轨231相邻一侧，在轮杆53上固定连接有第一齿轮531与第二齿轮532，在滑管521上方固定连接有第一齿条523，第一齿条523和第一齿轮531啮合，卡紧块54一端固定连接有第二齿条541，第二齿条541与第二齿轮532啮合，在传动腔232靠上位置开设有连通滑轨231的卡紧孔234，卡紧块54背离第二齿条541一端穿过卡紧孔234并滑动连接在卡紧孔234内，卡紧孔234呈倾斜状，卡紧孔234靠近滑轨231一端倾斜向下，卡紧块54靠近滑轨231一端下表面为水平面。
参照图3-5，在进行翼子板23和钢梁3进行连接时，将滑块4滑入到滑轨231内，滑块4在下一端将压板51向下压，从而使压板51带动滑管521向下滑动，从而使第一齿条523带动第一齿轮531和轮杆53转动，从而带动第二齿轮532转动，从而使第二齿条541和卡紧块54向靠近滑轨231方向滑动，由于卡紧孔234为倾斜状，卡紧块54向靠近滑轨231的方向移动的同时向下滑动，从而使卡紧块54将滑块4卡住并压紧在滑轨231内，由于卡紧块54下表面为水平面，使卡紧块54与滑块4接触面积更大，进而使卡紧块54将滑块4固定的更加牢固，从而将翼子板23与钢梁3固定。第一齿轮531的直径小于第二齿轮532的直径，使压板51向下移动的距离小于卡紧块54向下移动的距离，从而使压板51和卡紧块54之间的距离减小，从而使卡紧块54和压板51能够将滑块4夹紧。
参照图4和图5，在轮杆53的一端固定连接有棘轮6，传动腔232内靠近棘轮6处设置有棘爪61，棘轮6与棘爪61相配合，当轮杆53向使卡紧块54缩入传动腔232内方向移动时，棘爪61将棘轮6卡紧，从而将轮杆53和第二齿轮532固定，从而防止卡紧块54向缩回传动腔232方向移动导致滑块4固定不牢固。
参照图5，在翼子板23开设有滑轨231一侧表面开设有多个螺纹孔，滑块4表面开设有多个螺纹孔，当滑块4固定在滑轨231内时，翼子板23的螺纹孔正对滑块4的螺纹孔，在通过卡紧结构5将滑块4固定后，可在螺纹内拧入螺栓加固翼子板23和钢梁3的固定，使抗震单元更加牢固。
参照图5，钢梁3是工字钢，在钢梁3上设置有用于加固工字钢的加劲板31，此种结构的钢梁3重量较轻，同时具有较强的抗压和抗拉强度。在钢梁3以及竖向结构2表面均开设有多个圆孔，在抗震单元安装完成后，可使用钢筋穿过圆孔对抗震单元进行固定，使抗震单元更加稳固。
本申请还提供一种结构转换层处型钢抗震单元，包括如下步骤：
S1、在下层混凝土柱7钢筋帮扎及模板支设完毕后，混凝土浇筑前，按照抗震单元预设标高和位置预埋安装预埋件1，随后将预埋件1与下层混凝土柱7筋焊接固定；
S2、浇筑下层混凝土柱7至设计标高，等待下层混凝土凝固至强度达标后拆除混凝土柱模版，对每个锚栓12背离弯钩状一端拧入单螺母并安装垫片；
S3、将锚栓12安装垫片一端插入到底板21下方，随后在每个锚栓12与底板21连接处装入垫片并旋入双螺栓使锚栓12与底板21固定，随后对双螺母进行电焊固定；
S4、将滑块4插入到滑轨231并使滑块4沿滑轨231滑下，使卡紧块54将滑块4卡紧在滑槽233内，随后再向翼子板23上的螺纹孔旋入螺栓，将钢梁3进一步固定在翼子板23上，将钢筋按照预定的连接方式穿过竖向结构2以及钢梁3的圆孔并通过焊接的方式将钢筋固定连接在竖向结构2以及钢梁3，随后安装梁柱模板。
S5、向梁柱模板内浇筑混凝土，短柱上方预留与上部型钢柱9连接的位置，待混凝土强度达到要求后，拆除梁柱模具安装上部型钢柱9。
综上可知，本申请将抗震单元进行分段，使抗震单元可进行分段安装，方便了操作人员的安装，同时本抗震单元结构稳定，相比与普通的抗震单元，本抗震单元承重和抗压能力更大，同时本抗震单元的重量更轻，提高混凝土结构与劲性混凝土结构转换层梁柱节点处抗震单元的安装精度和速度。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种结构转换层处型钢抗震单元，其特征在于：包括预埋件(1)、竖向结构(2)以及钢梁(3)，预埋件(1)包括八个竖直设置的锚栓(12)以及双层定位板(11)，锚栓(12)一端呈弯钩状，八个锚栓(12)固定连接同一双层定位板(11)，竖向结构(2)包括底板(21)、由钢板焊接成十字形的短柱腹板(22)以及设置在腹板(22)四周的翼子板(23)，底板(21)固定设置在锚栓(12)背离弯钩状一端，短柱腹板(22)垂直设置在底板(21)表面，翼子板(23)的板面垂直于腹板(22)，钢梁(3)连接在翼子板(23)背离腹板(22)一侧，在翼子板(23)与钢梁(3)连接处设置有连接结构。
2.根据权利要求1所述的一种结构转换层处型钢抗震单元，其特征在于：所述腹板(22)和翼子板(23)间设置有加腋板(221)，加腋板(221)与底板(21)平行，在加腋板(221)表面开设有浇筑孔(222)。
3.根据权利要求1所述的一种结构转换层处型钢抗震单元，其特征在于：所述钢梁(3)为工字钢组成的钢梁(3)，钢梁(3)固定连接有用于加固钢梁(3)的加劲板(31)。
4.根据权利要求1所述的一种结构转换层处型钢抗震单元，其特征在于：所述连接结构包括滑块(4)以及卡紧结构(5)，在翼子板(23)连接钢梁(3)一侧开设有由上到下的T形滑轨(231)，滑块(4)滑动连接在T形滑轨(231)内，滑块(4)固定连接钢梁(3)，卡紧结构（5）连接在翼子板(23)内部。
5.根据权利要求4所述的一种结构转换层处型钢抗震单元，其特征在于：所述翼子板(23)内部开设有传动腔(232)，卡紧结构(5)包括压板(51)、导杆(52)、轮杆(53)以及卡紧块(54)，导杆(52)竖直设置在传动腔(232)内，在导杆(52)外侧滑动连接有滑管(521)，滑管(521)一端固定连接有弹簧(522)，弹簧(522)背离滑管(521)一端固定连接翼子板(23)，在滑槽(233)靠下位置开设有连通传动腔(232)的滑槽(233)，压板(51)滑动连接在滑轨(231)内，压板(51)穿过滑槽(233)与滑管(521)固定连接，在滑管(521)上方固定连接有第一齿条(523)，轮杆(53)两端转动连接在传动腔(232)靠上位置处，轮杆(53)上固定连接有第一齿轮(531)，第一齿轮(531)与第一齿条(523)啮合，在轮杆(53)上固定设置有第二齿轮(532)，卡紧块(54)一端固定连接有第二齿条(541)，第二齿轮(532)与第二齿条(541)啮合，在传动腔(232)靠上位置开设有连通滑轨(231)的卡紧孔(234)，卡紧块(54)背离齿条一端通过卡紧孔(234)穿出传动腔(232)。
6.根据权利要求5所述的一种结构转换层处型钢抗震单元，其特征在于：所述轮杆(53)一端固定连接有棘轮(6)，传动腔(232)内连接有棘爪(61)，棘轮(6)与棘爪(61)相配合，当轮杆(53)向使卡紧块(54)缩入传动腔(232)内方向转动时，棘爪(61)将棘轮(6)卡紧。
7.根据权利要求5所述的一种结构转换层处型钢抗震单元，其特征在于：所述卡紧孔(234)倾斜开设，卡紧孔(234)靠近滑轨（231）一侧倾斜向下。
8.根据权利要求1所述的一种结构转换层处型钢抗震单元，其特征在于：所述翼子板(23)连接钢梁(3)一端开设有多个螺纹孔，滑块(4)正对翼子板(23)开设螺纹孔处开设有多个螺纹孔。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种结构转换层处型钢抗震单元，其特征在于：所述结构转换层处抗震单元的安装施工方法包括如下步骤：
S1、在下层混凝土柱(7)钢筋帮扎及模板支设完毕后，混凝土浇筑前，按照抗震单元预设标高和位置预埋安装预埋件(1)，随后将预埋件(1)与下层混凝土柱(7)钢筋焊接固定；
S2、浇筑下层混凝土柱(7)至设计标高，等待下层混凝土凝固至强度达标后拆除混凝土柱模版，对每个锚栓(12)背离弯钩状一端拧入单螺母并安装垫片；
S3、将锚栓(12)安装垫片一端插入到底板(21)下方，随后在每个锚栓(12)与底板(21)连接处装入垫片并旋入双螺栓使锚栓(12)与底板(21)固定，随机对双螺母进行电焊固定；
S4、通过连接结构将钢梁(3)和翼子板(23)固定在一起，将钢筋按照预定的连接方式穿过竖向结构(2)以及钢梁(3)并通过焊接的方式将钢筋固定连接竖向结构(2)以及钢梁(3)，随后安装梁柱模板；
S5、向梁柱模板内浇筑混凝土，短柱上方预留与上部型钢柱(9)连接的位置，待混凝土强度达到要求后，拆除梁柱模具安装上部型钢柱(9)。
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| CN202410277745.6A CN118007829A (zh) | 2024-03-12 | 2024-03-12 | 一种结构转换层处型钢抗震单元及安装方法 |
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| CN (1) | CN118007829A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118163228A (zh) * | 2024-05-14 | 2024-06-11 | 西南交通大学 | 一种栓钉连接件的垂直固定装置及方法 |
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2024
- 2024-03-12 CN CN202410277745.6A patent/CN118007829A/zh active Pending
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