CN206360443U - 一种适用于钢构房屋的抗震结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于钢构房屋的抗震结构，解决了常见房屋抗震效果不佳的问题，其技术方案要点是，包括设于房屋角落的角柱，所述角柱之间设有方通，所述方通内设有用于加强结构的工字钢，所述方通的两端均设有密封板，所述方通内还填充有弹性抗阻尼材料，进而形成包裹工字钢的抗震缓冲层，所述方通的端部通过弹性组件弹性连接于角柱的侧面，达到具有该抗震结构的钢构房屋具有较佳的抗震效果的目的。

Description

一种适用于钢构房屋的抗震结构

技术领域

本实用新型涉及房屋的钢结构工程技术领域，特别涉及一种适用于钢构房屋的抗震结构。

背景技术

在钢结构建筑体系中，墙体结构一般采用两种做法，一种是传统的钢结构，以工字钢立柱和横梁组成框架结构，在横梁的外侧固定外挂墙板；另一种是轻钢龙骨蒙皮式结构，采用密排“C”型钢作为墙体骨架，在骨架里层穿用纸面石膏板作内墙，在骨架外层采用木板、EPS板、XPS板、硅酸钙板等作外墙，在立柱之间填岩棉、玻璃棉等软质保温材料。这些墙体结构体优点很多，但也存在一些问题，例如：上述各墙体结构中墙板与立柱和横梁的连接一般是采用螺钉、拉铆钉等点连接，抗剪性能较差，在地震区只适用于一、二层结构。

现检索到一篇公开号为CN202108294U的中国实用新型专利公开了一种房屋结构，包括屋面桁架、沿竖直方向设置的墙面桁架和沿水平方向设置的楼面桁架，所述屋面桁架、所述墙面桁架以及所述楼面桁架均为钢管桁架。由于所述钢管桁架的重量较轻，使得所述房屋结构的整体自重相应降低；且钢管桁架具有较强的力学性能，承重能力强，同时其结构牢固稳定，材质可靠，使得所述房屋结构的抗震能力得以相应提高。

但是，这种房屋虽然通过桁架减轻了其自重，同时通过钢管桁架的力学性能，来实现该房屋的抗震能力。这种房屋在遇到级别较大的地震的情况下，由于其钢管桁架之间刚性连接，因此，导致其抗震效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种适用于钢构房屋的抗震结构，具有较佳的抗震效果的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种适用于钢构房屋的抗震结构，包括设于房屋角落的角柱，所述角柱之间设有方通，所述方通内设有用于加强结构的工字钢，所述方通的两端均设有密封板，所述方通内还填充有弹性抗阻尼材料，进而形成包裹工字钢的抗震缓冲层，所述方通的端部通过弹性组件弹性连接于角柱的侧面。

通过采用上述技术方案，常态下，方通支撑与相邻的角柱之间，有效增加房屋的整体结构强度；在遇到级别较大的地震的情况下，一旦房屋摇晃较为厉害，通过弹性组件的弹性作用，有效避免了方通与角柱刚性连接，进而弹性组件可以缓冲一部分使房屋摇晃的力，以使房屋具有较佳的抗震效果；同时在方通内置入工字钢，有效增加了方通的结构强度，再在方通内注入弹性抗阻尼材料，进而抗震缓冲层，抗震缓冲层具有较佳的回复能力，即增加了方通的抗弯折能力，进而在弹性组件的缓冲效果有限的情况下，方通不易由于其自身为钢材质（不具有较佳的抗弯能力）制成而断裂，进一步延长了方通的使用寿命，以使方通支撑与角柱之间的时间更长，有效增加了房屋的抗震效果。

本实用新型的进一步设置，所述弹性组件包括设于角柱和方通端部之间的强力弹簧、设于方通端部的延伸板、多组将延伸板限制于角柱的固定杆件。

通过采用上述技术方案，固定杆件将延伸板相对固定于角柱，进而实现方通与角柱的连接固定，同时，强力弹簧支撑于角柱和方通端部之间，以实现方通的端部弹性连接于角柱。

本实用新型的进一步设置，所述固定杆件包括螺母、螺纹杆和限位部，所述角柱设有供螺纹杆螺纹连接的螺纹通孔，所述延伸板设有供螺纹杆穿插的贯穿孔，所述螺纹杆包括外螺纹部分以及供延伸板滑移的滑移部分，所述延伸板在强力弹簧的作用下抵触于限位部。

通过采用上述技术方案，当发生较大的地震时，角柱在左右摇摆时，进而延伸板带动方通在螺纹杆的滑移部分滑移，会产生挤压或者拉伸强力弹簧的力，进而强力弹簧压缩或者拉伸，这种弹性结构与常见房屋的刚性连接相比，具有较佳的抗震效果。

本实用新型的进一步设置，所述角柱的侧面设有供延伸板、限位部、强力弹簧以及部分螺纹杆容置的容置槽。

通过采用上述技术方案，将延伸板、限位部、强力弹簧以及部分螺纹杆置于容置槽内，有效防止了延伸板、限位部、强力弹簧以及部分螺纹杆露出角柱，进而角柱对延伸板、限位部、强力弹簧以及部分螺纹杆具有一定的保护作用，进而延长了该抗震结构的使用寿命。

本实用新型的进一步设置，所述容置槽的槽底设有供强力弹簧卡嵌的嵌槽。

通过采用上述技术方案，嵌槽对强力弹簧的自由度具有一定的限制作用，进而有效防止强力弹簧在容置槽的槽底四处滑动，继而增加了该抗震结构的稳定性。

本实用新型的进一步设置，所述密封板设有用于向方通内注入弹性抗阻尼材料的注料孔。

通过采用上述技术方案，向方通内填充弹性抗阻尼材料主要有两种方式：方式一，将方通的一端通过密封板密封，再将工字钢塞入方通内，再将整个方通竖立，从方通另一没有密封的一端填入弹性抗阻尼材料，再通过另一密封板将方通密封。由于方通相对较长且重，这种方式操作复杂，不易填充。方式二，将工字钢塞入方通后，用两块密封板使方通密封，并从密封板的注料孔内向方通内注入弹性抗阻尼材料，这种方式不需要将方通竖立，操作相对较为方便。

本实用新型的进一步设置，所述注料孔内插嵌有高压止水针头。

通过采用上述技术方案，高压止水针头是利用环压紧固的原理，头部设有单向截止阀，可防止弹性抗阻尼材料在高压推挤下倒喷，避免了弹性抗阻尼材料浪费，同时在注入弹性抗阻尼材料过程中，可以适当增加一定的注浆压力，以使方通内的弹性抗阻尼材料更加密实，以使抗震缓冲层具有较佳的抗震效果。

本实用新型的进一步设置，所述高压止水针头包括橡胶圈，所述橡胶圈的外壁抵触于注料孔的内壁，所述高压止水针头的外壁设有供橡胶圈卡嵌并容置的卡槽。

通过采用上述技术方案，橡胶圈固定于注料孔的内壁和卡槽之后，对高压止水针头的外壁和注料孔的内壁之间的缝隙具有密封效果，继而在注入弹性抗阻尼材料的过程中，弹性抗阻尼材料不易从该缝隙漏出，在密封性更好的情况下，弹性抗阻尼材料可以在方通内填充得更加密实，进一步增加了抗震缓冲层的抗震效果。

本实用新型的进一步设置，所述橡胶圈的外壁设有若干个环形凸棱，所述环形凸棱设有抵触于注料孔的内壁的圆弧面。

通过采用上述技术方案，在将高压止水针头插入注料孔的过程中，具有圆弧面的环形凸棱有利于高压止水针头滑入注料孔，加快了安装效率。

本实用新型的进一步设置，所述方通的外壁设有保温海绵。

通过采用上述技术方案，保温海绵具有较佳的保温作用，进而有利于方通内的弹性抗阻尼材料充分反应以及固化，进一步使方通具有较佳的抗弯折能力，有效提升了该抗震结构的抗震效果。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：该抗震结构在常态下隐藏于房屋的角落和墙面之间，从外表上看，该钢构房屋与常见的房屋无异，但是，在遇到地震时，由于方通本身内填充有弹性抗阻尼材料，进而不易折断，同时方通还通过强力弹簧和角柱弹性连接，进一步增加了该抗震结构的抗震效果。总的来说本实用新型，结构牢固，隐蔽性好，稳定性高，使用寿命长，抗震效果较佳。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图；

图2是本实施例中角柱、弹性组件和方通的装配关系示意图，其中一组固定杆件部分切除，以展示延伸板的贯穿孔的结构；

图3是图2中A—A面的剖视图；

图4是本实施例中高压止水针头的结构示意图；

图5是图4中B—B面的剖视图。

附图标记：1、角柱；11、螺纹通孔；12、容置槽；121、嵌槽；2、方通；3、工字钢；4、密封板；41、注料孔；5、抗震缓冲层；6、弹性组件；61、强力弹簧；62、延伸板；621、贯穿孔；63、固定杆件；631、螺母；632、螺纹杆；6321、外螺纹部分；6322、滑移部分；633、限位部；7、高压止水针头；71、橡胶圈；711、环形凸棱；7111、圆弧面；72、卡槽；8、保温海绵。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，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，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：一种适用于钢构房屋的抗震结构，如图1所示，包括分别固定于地面且位于钢构房屋四个角落的四根角柱1，相邻的角柱1之间通过方通2支撑，进而常态下，方通2有效增加房屋的整体结构强度。方通2和角柱1之间通过弹性组件6连接固定。

如图2所示，弹性组件6包括强力弹簧61、延伸板62和四组固定杆件63，延伸板62呈矩形状且焊接于方通2的端部，强力弹簧61固定于延伸板62背离方通2的端面，固定杆件63包括两颗螺母631、螺纹杆632以及螺纹杆632靠近延伸板62的一端一体成型的限位部633，延伸板62的四角均开有供螺纹杆632穿过的贯穿孔621。

角柱1的侧面开有供延伸板62、限位部633、强力弹簧61以及部分螺纹杆632容置的容置槽12，容置槽12呈矩形体状，且容置槽12的槽底的四角设有供螺纹杆632螺纹连接的螺纹通孔11，且容置槽12的槽底的槽底开有供强力弹簧61卡嵌的嵌槽121。

螺纹杆632包括螺纹连接于螺纹通孔11的外螺纹部分6321以及供延伸板62滑移的滑移部分6322。方通2通过弹性组件6弹性连接于角柱1后，当发生较大的地震时，角柱1在左右摇摆时，进而延伸板62带动方通2在螺纹杆632的滑移部分6322滑移，会产生挤压或者拉伸强力弹簧61的力，进而强力弹簧61压缩或者拉伸，继而强力弹簧61具有缓冲地震的效果，这种弹性结构与常见房屋的刚性连接相比，使得该抗震结构具有较佳的抗震效果。

如图3所示，方通2的内部放置有工字钢3，工字钢3有效增加了方通2的结构强度。再在方通2的两端焊接有呈矩形体状的密封板4，密封板4抵触于工字钢3的两端，进而方通2内除去工字钢3的部分形成密封的空腔。

密封板4的端面开有连通密封空腔的注料孔41，注料孔41用于向方通2内注入弹性抗阻尼材料，在注料孔41的内壁插入有高压止水针头7，进而将弹性抗阻尼材料制成浆料后，可以通过高压灌浆泵向方通2内注入密实的弹性抗阻尼材料，进而形成抗震缓冲层5。抗震缓冲层5增加了方通2的抗弯能力，以使方通2不易由于地震而折断。

在方通2的外壁包裹有一层保温海绵8，保温海绵8具有较佳的保温作用，进而有利于方通2内的弹性抗阻尼材料充分反应以及固化，进一步使方通2具有较佳的抗弯折能力，有效提升了该抗震结构的抗震效果。

如图4所示，在高压止水针头7的上端外壁开有环形状的卡槽72，卡槽72内卡嵌有橡胶圈71，橡胶圈71密封于高压止水针头7的外壁和图3中注料孔41的内壁之间的缝隙，具有密封效果，继而在注入弹性抗阻尼材料的过程中，弹性抗阻尼材料不易从该缝隙漏出，在密封性更好的情况下，弹性抗阻尼材料可以在方通2内填充得更加密实，进一步增加了图3中抗震缓冲层5的抗震效果。

如图5所示，橡胶圈71的外壁一体成型有多个环形凸棱711，相邻的环形凸棱711之间具有一定间隙，环形凸棱711包括抵触于图3中注料孔41内侧壁的圆弧面7111，圆弧面7111有利于图3中高压止水针头7以及橡胶圈71滑入图3中注料孔41，加快了安装效率。

安装过程：将工字钢3置于方通2内，再将两块密封板4分别焊接于方通2的两端，再将高压止水针头7插入密封板4的注料孔41中，将弹性抗阻尼材料制成浆料，并通过高压灌浆泵向方通2内注入弹性抗阻尼材料，再在方通2的外表面裹一层保温海绵8，并在方通2内形成抗震缓冲层5。将延伸板62焊接于方通2的两端，并使螺纹杆632穿过扩面板的通孔，再将强力弹簧61的一端焊接于延伸板62背离方通2的端面，再使螺纹杆632的外螺纹部分6321旋入螺纹通孔11的同时，使强力弹簧61的另一端插嵌与嵌槽121内，再通过螺母631锁死螺纹杆632，以实现方通2和角柱1的弹性连接。这种抗震结构由于方通2本身内填充有弹性抗阻尼材料，进而不易折断，同时方通2还通过强力弹簧61和角柱1弹性连接，进一步增加了该抗震结构的抗震效果。

Claims (10)

1.一种适用于钢构房屋的抗震结构，其特征在于，包括设于房屋角落的角柱(1)，所述角柱(1)之间设有方通(2)，所述方通(2)内设有用于加强结构的工字钢(3)，所述方通(2)的两端均设有密封板(4)，所述方通(2)内还填充有弹性抗阻尼材料，进而形成包裹工字钢(3)的抗震缓冲层(5)，所述方通(2)的端部通过弹性组件(6)弹性连接于角柱(1)的侧面。

2.根据权利要求1所述的一种适用于钢构房屋的抗震结构，其特征在于，所述弹性组件(6)包括设于角柱(1)和方通(2)端部之间的强力弹簧(61)、设于方通(2)端部的延伸板(62)、多组将延伸板(62)限制于角柱(1)的固定杆件(63)。

3.根据权利要求2所述的一种适用于钢构房屋的抗震结构，其特征在于，所述固定杆件(63)包括螺母(631)、螺纹杆(632)和限位部(633)，所述角柱(1)设有供螺纹杆(632)螺纹连接的螺纹通孔(11)，所述延伸板(62)设有供螺纹杆(632)穿插的贯穿孔(621)，所述螺纹杆(632)包括外螺纹部分(6321)以及供延伸板(62)滑移的滑移部分(6322)，所述延伸板(62)在强力弹簧(61)的作用下抵触于限位部(633)。

4.根据权利要求3所述的一种适用于钢构房屋的抗震结构，其特征在于，所述角柱(1)的侧面设有供延伸板(62)、限位部(633)、强力弹簧(61)以及部分螺纹杆(632)容置的容置槽(12)。

5.根据权利要求4所述的一种适用于钢构房屋的抗震结构，其特征在于，所述容置槽(12)的槽底设有供强力弹簧(61)卡嵌的嵌槽(121)。

6.根据权利要求1所述的一种适用于钢构房屋的抗震结构，其特征在于，所述密封板(4)设有用于向方通(2)内注入弹性抗阻尼材料的注料孔(41)。

7.根据权利要求6所述的一种适用于钢构房屋的抗震结构，其特征在于，所述注料孔内插嵌有高压止水针头(7)。

8.根据权利要求7所述的一种适用于钢构房屋的抗震结构，其特征在于，所述高压止水针头(7)包括橡胶圈(71)，所述橡胶圈(71)的外壁抵触于注料孔(41)的内壁，所述高压止水针头(7)的外壁设有供橡胶圈(71)卡嵌并容置的卡槽(72)。

9.根据权利要求8所述的一种适用于钢构房屋的抗震结构，其特征在于，所述橡胶圈(71)的外壁设有若干个环形凸棱(711)，所述环形凸棱(711)设有抵触于注料孔(41)的内壁的圆弧面(7111)。

10.根据权利要求1所述的一种适用于钢构房屋的抗震结构，其特征在于，所述方通(2)的外壁设有保温海绵(8)。