CN207211906U - 一种用于耗能梁的防坍塌结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于耗能梁的防坍塌结构，耗能梁两端分别固定连接在两个竖梁上，耗能梁分为第一耗能梁和分别通过消能组件与第一耗能梁两端连接的第二耗能梁以及第三耗能梁，防坍塌结构包括一端与竖梁固定连接的托柱，托柱远离竖梁的一端位于第一耗能梁的正下方，托柱的上面与第一耗能梁的下面之间具有间隔，第一耗能梁掉落后与托柱相抵触；还包括一对固定连接在托柱远离竖梁一端的限位板，第一耗能梁的下表面位于两个限位板之间；所述托柱与竖梁连接的部位固定连接有用于支撑托柱的加强件；所述托柱的上表面固定连接有具有弹性的缓冲件，第一耗能梁掉落后与缓冲件相抵触，本实用新型的优点是可以降低耗能梁发生坍塌的可能性。

Description

一种用于耗能梁的防坍塌结构

技术领域

本实用新型涉及一种耗能梁，特别涉及一种用于耗能梁的防坍塌结构。

背景技术

耗能梁是建筑结构中的一种用来降低地震对建筑造成的破坏程度的梁，把梁分为多段，相邻两段之间采用消能结构连接，形成耗能梁段。在地震时，耗能梁段能屈服形成塑性铰，达到牺牲部分构件来保全主体结构的目的，是一种良好的抗震结构。

如公开号为CN104929310A的中国专利申请文件，其公开了一种可更换耗能梁。该耗能梁分为三段，相邻两段之间采用角钢或钢板、槽钢等耗能组件连接。若耗能组件为角钢，梁上宏观弯矩转化为角钢的轴力，角钢作为集中耗能部件。由于角钢两肢的相互约束，屈曲到一定程度的抑制，滞回耗能稳定。

角钢经过较长时间后，会发生一定程度的锈蚀，其结构强度可能会降低，且耗能梁的重量比较大，在地震中，角钢屈服后可能发生被拉断或折断的情况，因此，耗能梁可能会发生坍塌。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于耗能梁的防坍塌结构，其优点是可以降低耗能梁发生坍塌的可能性。

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：一种用于耗能梁的防坍塌结构，耗能梁两端分别固定连接在两个竖梁上，耗能梁分为第一耗能梁和分别通过消能组件与第一耗能梁两端连接的第二耗能梁以及第三耗能梁，防坍塌结构包括一端与竖梁固定连接的托柱，托柱远离竖梁的一端位于第一耗能梁的正下方，托柱的上面与第一耗能梁的下面之间具有间隔，第一耗能梁掉落后与托柱相抵触。

通过上述技术方案，发生地震时，消能组件可能会被折断或被拉断，第一耗能梁可能会与第二耗能梁或第三耗能梁相互脱离。第一耗能梁下落后，与托柱上表面相抵触，托柱可以防止第一耗能梁继续下落，从而降低第一耗能梁坍塌的可能性。第一耗能梁与托柱之间具有一定的间隔，第一横梁未下落时，与第二耗能梁和第三耗能梁之间可以相对运动，使消能组件可以充分吸收震动。

本实用新型进一步设置为：还包括一对固定连接在托柱远离竖梁一端的限位板，第一耗能梁的下表面位于两个限位板之间。

通过上述技术方案，第一耗能梁下落后可能会朝托柱的两侧方向运动，此时，第一耗能梁与限位板相抵触，限位板可以防止第一耗能梁绕过托柱继续下落，从而降低第一耗能梁发生坍塌的可能性。

本实用新型进一步设置为：所述托柱与竖梁连接的部位固定连接有用于支撑托柱的加强件。

通过上述技术方案，第一耗能梁的重量比较大，落在托柱上后，托柱受到较大的压力作用，托柱与竖梁连接部位受到较大的弯矩作用，加强件对托柱进行支撑，减小其弯曲变形的程度，防止其被折断，从而对第一耗能梁进行可靠的托举，降低其坍塌的可能性。

本实用新型进一步设置为：所述加强件为肋板，肋板一边与托柱的下面固定连接，肋板相邻的另一边与竖梁固定连接，肋板、托柱和竖梁位于同一平面上。

通过上述技术方案，第一耗能梁落在托柱上后，托柱受到较大的压力作用，托柱与竖梁连接部位受到较大的弯矩作用，肋板一边对托柱进行支撑，竖梁对肋板相邻的另一边进行支撑，第一耗能梁对托柱的一部分压力作用通过肋板传导至竖梁上，减小托柱弯曲变形的程度，防止其被折断，从而对第一耗能梁进行可靠的托举，降低其坍塌的可能性。肋板为板状结构，其本身的结构强度比较高。

本实用新型进一步设置为：所述加强件为倾斜的支撑杆，支撑杆一端与托柱的下面固定连接，支撑杆另一端与竖梁固定连接，支撑杆、托柱和竖梁位于同一平面上。

通过上述技术方案，第一耗能梁落在托柱上后，托柱受到较大的压力作用，托柱与竖梁连接部位受到较大的弯矩作用，支撑杆上端对托柱进行支撑，竖梁对支撑杆下端进行支撑，第一耗能梁对托柱的一部分压力作用通过支撑杆传导至竖梁上，减小托柱弯曲变形的程度，防止其被折断，从而对第一耗能梁进行可靠的托举，降低其坍塌的可能性。支撑杆本身的重量比较小，可以减小竖梁的承重，减小整个系统在地震中的惯性作用力。

本实用新型进一步设置为：所述托柱的上表面固定连接有具有弹性的缓冲件，第一耗能梁掉落后与缓冲件相抵触。

通过上述技术方案，第一耗能梁的重量比较大，下落后与缓冲件相抵触，缓冲件具有一定的弹性，将第一耗能梁与托柱之间的刚性碰撞转化为弹性碰撞，减小碰撞时产生的震动。

本实用新型进一步设置为：所述缓冲件为具有弹性的橡胶垫。

通过上述技术方案，第一耗能梁与橡胶垫碰撞时，橡胶垫被压缩，将第一耗能梁的动能转化为弹性势能，减小其与托柱之间的碰撞。橡胶垫成本比较低，适合大批量的安装使用。

本实用新型进一步设置为：所述缓冲件为弹簧，弹簧竖直设置，弹簧的下端与托柱固定连接。

通过上述技术方案，第一耗能梁与弹簧碰撞时，弹簧逐渐被压缩，将第一耗能梁的动能转化为弹性势能，减小其与托柱之间的碰撞。弹簧的弹性性能比较好，工作比较稳定可靠。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、托柱一端与竖梁固定连接，托柱另一端位于第一耗能梁的正下方，第一耗能梁下落后可以与托柱相抵触，降低耗能梁坍塌的可能性；

2、橡胶垫可以将一部分第一耗能梁下落时产生的动能转化为弹性势能，将第一耗能梁与托柱之间的刚性碰撞转化为弹性碰撞，从而减小碰撞时产生的震动；

3、托柱为悬臂梁结构，第一耗能梁重量比较大，下落后压在托柱上面，托柱与竖梁连接部位受到较大的弯矩作用力，肋板对其进行支撑，减小其弯曲变形的程度，降低其被折断的可能性，从而降低耗能梁坍塌的可能性；

4、第一耗能梁下落后可能朝托柱的两侧方向运动，其下表面位于两限位板之间，限位板可以将第一耗能梁限制在内部，防止其下落后绕过托柱，因此，托柱能够可靠的托住第一耗能梁，从而降低耗能梁坍塌的可能性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是体现防坍塌结构的结构示意图；

图3是体现橡胶垫结构的示意图；

图4是体现支撑杆结构的示意图；

图5是体现弹簧结构的示意图。

图中，1、耗能梁；11、第一耗能梁；12、第二耗能梁；13、第三耗能梁；2、竖梁；3、消能组件；31、角钢；4、防坍塌结构；41、托柱；42、限位板；43、橡胶垫；44、肋板；45、弹簧；46、支撑杆。

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。

实施例1：一种用于耗能梁的防坍塌结构，如图1所示，耗能梁1包括第一耗能梁11和分别位于第一耗能梁11两端的第二耗能梁12与第三耗能梁13，耗能梁1两端均设有竖直的竖梁2。第二耗能梁12远离第一耗能梁11的一端垂直固定连接在与其对应的竖梁2上，第三耗能梁13远离第一耗能梁11的一端垂直固定连接在另一根竖梁2上。第一耗能梁11与第二耗能梁12、第一耗能梁11与第三耗能梁13之间均设有间隔，可以减小震动在第一耗能梁11、第二耗能梁12和第三耗能梁13之间的传递。第二耗能梁12与第一耗能梁11之间通过消能组件3连接，第三耗能梁13与第一耗能梁11之间也通过消能组件3连接，消能组件3可以采用角钢31组成。若采用角钢31组成消能组件3，发生地震时，角钢31优先于耗能梁1达到屈服，角钢31发生塑性变形形成塑性铰，吸收震动，达到牺牲部分构件来保全主体结构的目的。

两个防坍塌结构4分别设置在两个竖梁2上，包括托柱41和限位板42，托柱41一端与竖梁2垂直固定连接，与耗能梁1对齐。第一耗能梁11靠近第二耗能梁12的一端位于托柱41上方，第一耗能梁11于第二耗能梁12相互脱离后，第一耗能梁11下落并可以与托柱41上表面相抵触，防止第一耗能梁11坍塌。

如图2所示，两块限位板42固定连接在托柱41远离竖梁2的一端，限位板42位于托柱41的上表面，第一耗能梁11的下表面位于两块限位板42之间。第一耗能梁11下落后可能会朝托柱41的两侧方向运动，此时，第一耗能梁11与限位板42相抵触，限位板42可以防止第一耗能梁11绕过托柱41继续下落，可以降低第一耗能梁11坍塌的可能性。

托柱41上面固定连接有具有弹性的橡胶垫43，第一耗能梁11掉落后，先与橡胶垫43相抵触，橡胶垫43将第一耗能梁11与托柱41之间的刚性碰撞转化为弹性碰撞，减小第一耗能梁11与托柱41之间的碰撞产生的震动。

如图3所示，橡胶垫43的上表面与托柱41下表面设有间隔，在地震时，第一耗能梁11与第二耗能梁12之间发生相对运动，间隔为第二耗能梁12提供了活动空间，使消能组件（见图2）充分吸收第一耗能梁11和第二耗能梁12的震动。

如图2所示，托柱41的下面设有肋板44，肋板44上边与托柱41固定连接，肋板44相邻的另一边与竖梁2固定连接。第一耗能梁11下落后压在托柱41上面第一耗能梁11的重量比较大，托柱41受到较大的压力后，可能会发生弯曲变形或被折断，肋板44对托柱41进行支撑，阻碍其被弯曲，提高托柱41的结构强度。

工作过程：发生地震时，角钢31优先于耗能梁1达到屈服，角钢31发生塑性变形形成塑性铰，吸收震动，达到牺牲部分构件来保全主体结构的目的。同时，角钢31可能被拉断或被折断，角钢31断开后，第一耗能梁11下落，与橡胶垫43相抵触，橡胶垫43对第一耗能梁11进行缓冲，托柱41对第一耗能梁11进行支撑，防止第一耗能梁11发生坍塌。当第一耗能梁11朝托柱41的两侧方向运动时，第一耗能梁11与限位板42相抵触，第一耗能梁11不会绕过托柱41而向下运动。托柱41受到较大的压力后，可能会发生弯曲变形或被折断，肋板44对托柱41进行支撑，阻碍其被弯曲，提高托柱41的结构强度。

实施例2：与实施例1不同之处在于，如图4所示，托柱41上面设有竖直的弹簧45，弹簧45下端与托柱41固定连接。第二耗能梁12下落后与弹簧45上端相抵触，弹簧45逐渐被压缩，弹簧45被压缩的过程中将第一耗能梁11的动能转化为弹性势能，以对其进行缓冲，减小第一耗能梁11对托柱41的撞击。

实施例3：与是实施例1不同之处在于，如图5所示，托柱41下面设有倾斜的支撑杆46，支撑杆46上端与托柱41下表面固定连接，下端与竖梁2固定连接，托柱41、竖梁2和支撑杆46位于同一平面上，构成一个三角形，支撑柱对托柱41具有稳定的支撑作用。

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。

Claims (8)

1.一种用于耗能梁的防坍塌结构，耗能梁（1）两端分别固定连接在两个竖梁（2）上，耗能梁（1）分为第一耗能梁（11）和分别通过消能组件（3）与第一耗能梁（11）两端连接的第二耗能梁（12）以及第三耗能梁（13），其特征是：防坍塌结构（4）包括一端与竖梁（2）固定连接的托柱（41），托柱（41）远离竖梁（2）的一端位于第一耗能梁（11）的正下方，托柱（41）的上面与第一耗能梁（11）的下面之间具有间隔，第一耗能梁（11）掉落后与托柱（41）相抵触。

2.根据权利要求1所述的一种用于耗能梁的防坍塌结构，其特征是：还包括一对固定连接在托柱（41）远离竖梁（2）一端的限位板（42），第一耗能梁（1）的下表面位于两个限位板（42）之间。

3.根据权利要求1所述的一种用于耗能梁的防坍塌结构，其特征是：所述托柱（41）与竖梁（2）连接的部位固定连接有用于支撑托柱（41）的加强件。

4.根据权利要求3所述的一种用于耗能梁的防坍塌结构，其特征是：所述加强件为肋板（44），肋板（44）一边与托柱（41）的下面固定连接，肋板（44）相邻的另一边与竖梁（2）固定连接，肋板（44）、托柱（41）和竖梁（2）位于同一平面上。

5.根据权利要求3所述的一种用于耗能梁的防坍塌结构，其特征是：所述加强件为倾斜的支撑杆（46），支撑杆（46）一端与托柱（41）的下面固定连接，支撑杆（46）另一端与竖梁（2）固定连接，支撑杆（46）、托柱（41）和竖梁（2）位于同一平面上。

6.根据权利要求1所述的一种用于耗能梁的防坍塌结构，其特征是：所述托柱（41）的上表面固定连接有具有弹性的缓冲件，第一耗能梁（11）掉落后与缓冲件相抵触。

7.根据权利要求6所述的一种用于耗能梁的防坍塌结构，其特征是：所述缓冲件为具有弹性的橡胶垫（43）。

8.根据权利要求6所述的一种用于耗能梁的防坍塌结构，其特征是：所述缓冲件为弹簧（45），弹簧（45）竖直设置，弹簧（45）的下端与托柱（41）固定连接。