CN207348083U - 一种缓冲减震式钢结构支撑装置 - Google Patents
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Abstract
一种缓冲减震式钢结构支撑装置，包括一下部通过混凝土浇筑固连在地面凹坑内的立柱，在立柱的下部外围固连一连地组件，在连地组件的顶部沿立柱的四周分别设有若干个侧向连接件，在各侧向连接件的竖支撑板与立柱外侧壁之间、各侧向连接件的横支撑板与连地组件顶部之间分别设有一缓冲件，在立柱与连地组件的连接部位的四周固连一连接环；在各斜支撑型材的内端面中部分别垂直固连一斜柱，在立柱上方固连一竖直设置的、顶部可与外部钢结构件相连接的管桁架。结构简单，设计合理，面对震动载荷时通过本装置中设置的缓冲件能够对震动产生的应力进行部分缓冲，从而减少应力对整个钢结构的损坏。
Description
技术领域：
本实用新型涉及钢结构领域，尤其是一种缓冲减震式钢结构支撑装置。
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、制造的工业化程度较高、能够准确快速地装配且施工简便等等特点；并且钢结构在使用的过程中与比一般的普通无筋砖砌体结构、混凝土框架相比具有更好的稳定性与牢固性，因此逐步被广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。目前在一些抗震强度要求较高的区域或一些地震较为频发的地区，因其特殊的地理环境的要求使得在这些地区建造相关的建筑结构时必须注重来考虑整个框体的抗震性能，也正因基于此目前上述的地区在建造建筑时大都优先选择钢结构框架来进行支撑后期的建筑物主体。在建造整个钢结构时，钢结构与地面的支撑是否牢固、能否具有较强结构的连接、支撑直接决定了后期钢结构在受到震动载荷时结构的稳定性，因此钢结构与地面支撑的牢固性在整个钢结构的设计中具有重要的作用。目前的钢结构在对钢结构与地面之间的连接要是通过增加连接部位的部件尺寸、厚度或者增加连接螺栓的数量、粗细来增强连接强度；或者是通过设置较为简单的加强肋板来达到增强抗弯能力，现有的结构设计虽然能从一定程度上起到增强整个钢结构强度的目的，但是面对震动载荷时通常只能起到辅助的稳定结构的目的。一旦当整个钢结构在受到较为严重的震动载荷时因其一方面不具有缓冲功能、无法对产生的震动进行缓冲消减，另一方面其结构设计导致现有的钢结构自身抗震强度无法抵御震动带来的破坏，因此现有的钢结构支撑装置无法有效的起到牢固支撑与缓冲抗震的作用，显然现有的钢结构支撑结构无法更有效地满足人们的需求。
实用新型内容：
本实用新型提供了一种缓冲减震式钢结构支撑装置，它结构简单，设计合理，面对震动载荷时能够对震动产生的应力进行部分缓冲，从而减少应力对整个钢结构的损坏，能使能够针对横向载荷、纵向载荷等起到较好的抵抗作用，抗震效果好，更有效地满足了人们的需求，解决了现有技术中存在的问题。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种缓冲减震式钢结构支撑装置，包括一下部通过混凝土浇筑固连在地面凹坑内的立柱，在立柱的下部外围固连一连地组件，在连地组件的顶部沿立柱的四周分别设有若干个侧向连接件，所述侧向连接件包括一内端向上倾斜设置的斜支撑型材，在所述斜支撑型材的上部与下部分别固连一竖支撑板与一横支撑板；在各侧向连接件的竖支撑板与立柱外侧壁之间、各侧向连接件的横支撑板与连地组件顶部之间分别设有一缓冲件；所述各对应位置上的竖支撑板、缓冲件、立柱之间均通过防锈螺栓紧固连接；所述各对应位置上的横支撑板、缓冲件、连地组件之间均通过防锈螺栓紧固连接；在立柱与连地组件的连接部位的四周固连一连接环；在各斜支撑型材的内端面中部分别垂直固连一斜柱，所述各斜柱的内端均与所述连接环相固连；在立柱上方固连一竖直设置的、顶部可与外部钢结构件相连接的管桁架。
所述连地组件包括一固定套设在立柱下部外围的连地钢板，在立柱外侧的连地钢板上沿其四周均匀间隔设有若干个连地螺栓，在连地钢板的四角处分别设有一连地抓紧部件。
所述连地抓紧部件包括一自上而下依次穿过连地钢板并伸至地面以下、且内部中空设置的螺管，所述螺管的底部呈锥状，在锥状曲面上沿其圆周均匀间隔设有若干个连通螺管空腔内部的通孔，在螺管的上部外侧固连一固定环，在螺管的空腔内过盈配合插装一插装柱，在插装柱上方的螺管内螺纹旋合一封堵螺栓，在插装柱底部的螺管空腔内沿插装柱的圆周分别均匀间隔固连若干个抓地件。
所述抓地件包括一上端向所述螺管的轴线相靠拢、下端与其对应位置上的通孔相抵接的楔形杆，在楔形杆的外侧壁上沿其斜面方向间隔设有若干个上端向外倾斜设置的阻力倒刺；所述各阻力倒刺的下端均固连在所述楔形杆的外侧壁上。
所述缓冲件包括两平行且间隔设置的减震木块，在两减震木块之间抵接设有一弹性钢片，所述弹性刚片与两减震木块之间的空隙内填充设有粘合胶。
在各斜柱的外侧分别套设一弹簧，所述各弹簧的两端分别固连在连接环以及与其相对应一侧的斜支撑型材上。
所述斜支撑型材与其倾斜方向相互垂直的截断面、竖支撑板的断面、以及横支撑板的断面均为工字型。
本实用新型所具有的有益效果是，结构简单，设计合理，面对震动载荷时通过本装置中设置的缓冲件能够对震动产生的应力进行部分缓冲，从而减少应力对整个钢结构的损坏，通过各个侧向连接件能使能够针对横向载荷、纵向载荷等起到较好的抵抗作用；将斜支撑型材通过缓冲件与主体的立柱进行连接在保证结构强度的前提下又可以起到较好的抗震效果；在立柱与连地组件的连接部位的四周固连的连接环可以更好的将立柱与连地组件连接处进行牢固的定位，减少在后期受到加强外力时整个底部支撑的损坏程度；斜支撑型材采用工字型缸的结构可以在使用相同材料的前提下达到更好的稳定、牢固的效果；通知通过上部、下部固定以及中间部位的斜柱进行支撑，多点支撑更加稳固，在保证稳固的同时又辅助设置有弹簧可以起到额外的缓冲作用，进而保证整个装置可以作为稳定的支撑，保证在本装置的基础上进行后续钢结构施工搭建出来的整体结构的稳定性与抗震性能，更有效地满足人们的需求。
附图说明：
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的立体结构示意图。
图3为本实用新型的第一局部结构示意图。
图4为图3的立体结构示意图。
图5为本实用新型的第二局部结构示意图。
图6为图5的侧视结构示意图。
图7为本实用新型中侧向连接件的结构示意图。
图8为本实用新型中连地抓紧部件的结构示意图。
图9为本实用新型中缓冲件的剖视结构示意图。
图中，1、立柱；2、斜支撑型材；3、竖支撑板；4、横支撑板；5、缓冲件；；501、减震木块；502、弹性钢片；503、粘合胶；6、防锈螺栓；7、连接环；8、斜柱；9、连地钢板；10、连地螺栓；11、螺管；12、插装柱；13、封堵螺栓；14、楔形杆；15、阻力倒刺；16、弹簧；17、管桁架；18、通孔；19、固定环。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。
如图1-9中所示，一种缓冲减震式钢结构支撑装置，包括一下部通过混凝土浇筑固连在地面凹坑内的立柱1，在立柱1的下部外围固连一连地组件，通过立柱1与连地组件可以将本装置与地面进行初步稳定的连接，在连地组件的顶部沿立柱1的四周分别设有若干个侧向连接件，侧向连接件可以保证整个装置在受到外部的不对称外力的作用时能够通过侧向连接件自身的支撑强度以及自身的缓冲性能来到达消耗外力并减少外力对整个主体结构的损坏的程度，所述侧向连接件包括一内端向上倾斜设置的斜支撑型材2，在所述斜支撑型材2的上部与下部分别固连一竖支撑板3与一横支撑板4；在各侧向连接件的竖支撑板3与立柱1外侧壁之间、各侧向连接件的横支撑板4与连地组件顶部之间分别设有一缓冲件5，缓冲件5可以使侧向连接件与立柱1之间不再是传统钢结构上的纯粹的刚性连接，在受到外部的震动力的作用下，缓冲件5能够将震动产生的力进行部分吸收，从而可以保证并减少整个装置在受到外力后的整体震荡性与各部件连接之间的刚性损坏；所述各对应位置上的竖支撑板3、缓冲件5、立柱1之间均通过防锈螺栓6紧固连接；所述各对应位置上的横支撑板4、缓冲件5、连地组件之间均通过防锈螺栓6紧固连接；在立柱1与连地组件的连接部位的四周固连一连接环7，连接环7可以更好的将立柱1与连地组件连接处进行牢固的定位；在各斜支撑型材2的内端面中部分别垂直固连一斜柱8，斜柱8可以为斜支撑型材2提供支撑，从而使得斜支撑型材2受到上下、中间的多点支撑，保证支撑结构的牢固性，所述各斜柱8的内端均与所述连接环7相固连；在立柱1上方固连一竖直设置的、顶部可与外部钢结构件相连接的管桁架17。
优选地，所述连地组件包括一固定套设在立柱1下部外围的连地钢板9，在立柱1外侧的连地钢板9上沿其四周均匀间隔设有若干个连地螺栓10，连地螺栓10与地面连接后可以将连地钢板9紧固的抵接在地面上，设置多个连地螺栓10可以使整个连地钢板9受到均匀、对称的固定，在连地钢板9的四角处分别设有一连地抓紧部件；连地抓紧部件可以在连地螺栓10起到紧固作用的同时将整个装置牢固的固定在地面上。
优选地，所述连地抓紧部件包括一自上而下依次穿过连地钢板9并伸至地面以下、且内部中空设置的螺管11，所述螺管11的底部呈锥状，呈锥状更加方便向下楔入地面，在锥状曲面上沿其圆周均匀间隔设有若干个连通螺管11空腔内部的通孔18，在螺管11的上部外侧固连一固定环19，固定环19可以增大整个螺管11的顶部面积，在施工时需要使用锤子等部件向下捶打螺管11使其楔入地面的深度能满足要求，此时更大面积的固定环19可以防止捶打时捶打失准，更加方便捶打，在螺管11的空腔内过盈配合插装一插装柱12，当整个螺管11已经楔入地面以下并将连地钢板9抵接在地面上时，此时为了使连地抓紧部件加强对本装置底部牢固性的可靠性，施工前先将各螺管11内的封堵螺栓13拧出，然后根据施工要求将适合尺寸的用于按压插装柱12的楔子伸至螺管11的空腔内，通过捶打楔子来带动插装柱12向下运动，同时带动抓地件的各楔形杆14依次穿出其对应位置上的通孔18并向下楔入更深深度的地面内，在插装柱12上方的螺管11内螺纹旋合一封堵螺栓13，在插装柱12底部的螺管11空腔内沿插装柱12的圆周分别均匀间隔固连若干个抓地件，当将抓地件楔入至合适深度时，在将各封堵螺栓13旋合在其对应的螺管11内，最终使各封堵螺栓13的底部与插装柱12的顶部相抵接，此时就可以有效的防止插装柱12回位，保证整个装置底部固定的稳定性。
优选地，所述抓地件包括一上端向所述螺管11的轴线相靠拢、下端与其对应位置上的通孔18相抵接的楔形杆14，在楔形杆14的外侧壁上沿其斜面方向间隔设有若干个上端向外倾斜设置的阻力倒刺15；所述各阻力倒刺15的下端均固连在所述楔形杆14的外侧壁上；在楔形杆14上设置的阻力倒刺15在向下楔入时其下端向中心、上部向外侧的分布方式刚好可以适应向下的趋势，当向下进入完成后，因其为倒刺的形状，在后期受到倾斜向上的外力时，各阻力倒刺15可以起到阻止本装置向上的作用，从而使本装置固定更加牢固。
优选地，所述缓冲件5包括两平行且间隔设置的减震木块501，在两减震木块501之间抵接设有一弹性钢片502，所述弹性刚片与两减震木块501之间的空隙内填充设有粘合胶503；通过减震木块501的自身减震性与弹性刚片具有的弹性性能结合可以使整个缓冲件5在后期受到震动时更好的对外力进行吸收与缓冲，保证整个支撑结构的牢固性与抗震性能。
优选地，在各斜柱8的外侧分别套设一弹簧16，所述各弹簧16的两端分别固连在连接环7以及与其相对应一侧的斜支撑型材2上；弹簧16在受到外力震动时可以起到一定的蓄能缓冲的作用，设置弹簧16后可以使整个装置的连接处避免纯粹的刚性碰撞，保证整个装置的缓冲减震性能。
优选地，所述斜支撑型材2与其倾斜方向相互垂直的截断面、竖支撑板3的断面、以及横支撑板4的断面均为工字型，在同样材料的情况下将侧向连接件的上述部件设置为工字型可以更有效的增强部件抵抗载荷的能力，保证整个结构的抗震性能。
本装置中所述的固连可以是焊接、一体成型等通用的连接方式，其具体选择哪一种连接紧固方式由本领域的技术人员在施工时根据具体的使用环境要求或者施工条件要求来选择具体的连接方式。
安装时，通过混凝土浇筑立柱1对本装置进行初步的固定，然后通过连地螺栓10将连地钢板9固定在地面上，最后再楔入连地抓紧部件进行二次加牢。安装完后，在后期使用的过程中，当本装置在受到震动等横向载荷或纵向载荷时的作用时会产生倾斜趋势，侧向连接件可以保证整个装置在受到外部的不对称外力的作用时能够通过侧向连接件自身的支撑强度以及自身的缓冲性能来到达消耗外力并减少外力对整个主体结构的损坏的程度；在受到震动外力时，缓冲件5可以使侧向连接件与立柱1之间不再是传统钢结构上的纯粹的刚性连接，在受到外部的震动力的作用下，缓冲件5能够将震动产生的力进行部分吸收，从而可以保证并减少整个装置在受到外力后的整体震荡性与各部件连接之间的刚性损坏。当外力时本装置具有倾覆趋势时，通过立柱1自身与混凝土在地面下部的固定作用力、连地螺栓10以及连地抓紧部件对地面的抓紧力，从而保证整个装置与地面的牢固性，同时侧向连接件又可以更好的保证立柱1与连地组件相对位置的牢固性，从而保证了整个装置对地面的稳定性以及本装置中各部件的相对稳定性。综上所述可知，本装置结构简单，设计合理，面对震动载荷时通过本装置中设置的缓冲件5能够对震动产生的应力进行部分缓冲，从而减少应力对整个钢结构的损坏，通过各个侧向连接件能使能够针对横向载荷、纵向载荷等起到较好的抵抗作用；将斜支撑型材2通过缓冲件5与主体的立柱1进行连接在保证结构强度的前提下又可以起到较好的抗震效果；在立柱1与连地组件的连接部位的四周固连的连接环7可以更好的将立柱1与连地组件连接处进行牢固的定位，减少在后期受到加强外力时整个底部支撑的损坏程度；斜支撑型材2采用工字型缸的结构可以在使用相同材料的前提下达到更好的稳定、牢固的效果；通知通过上部、下部固定以及中间部位的斜柱8进行支撑，多点支撑更加稳固，在保证稳固的同时又辅助设置有弹簧16可以起到额外的缓冲作用，进而保证整个装置可以作为稳定的支撑，保证在本装置的基础上进行后续钢结构施工搭建出来的整体结构的稳定性与抗震性能，更有效地满足人们的需求。
上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。
本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (7)
1.一种缓冲减震式钢结构支撑装置，其特征在于：包括一下部通过混凝土浇筑固连在地面凹坑内的立柱，在立柱的下部外围固连一连地组件，在连地组件的顶部沿立柱的四周分别设有若干个侧向连接件，所述侧向连接件包括一内端向上倾斜设置的斜支撑型材，在所述斜支撑型材的上部与下部分别固连一竖支撑板与一横支撑板；在各侧向连接件的竖支撑板与立柱外侧壁之间、各侧向连接件的横支撑板与连地组件顶部之间分别设有一缓冲件；所述各对应位置上的竖支撑板、缓冲件、立柱之间均通过防锈螺栓紧固连接；所述各对应位置上的横支撑板、缓冲件、连地组件之间均通过防锈螺栓紧固连接；在立柱与连地组件的连接部位的四周固连一连接环；在各斜支撑型材的内端面中部分别垂直固连一斜柱，所述各斜柱的内端均与所述连接环相固连；在立柱上方固连一竖直设置的、顶部可与外部钢结构件相连接的管桁架。
2.根据权利要求1所述的一种缓冲减震式钢结构支撑装置，其特征在于：所述连地组件包括一固定套设在立柱下部外围的连地钢板，在立柱外侧的连地钢板上沿其四周均匀间隔设有若干个连地螺栓，在连地钢板的四角处分别设有一连地抓紧部件。
3.根据权利要求1或2所述的一种缓冲减震式钢结构支撑装置，其特征在于：所述连地抓紧部件包括一自上而下依次穿过连地钢板并伸至地面以下、且内部中空设置的螺管，所述螺管的底部呈锥状，在锥状曲面上沿其圆周均匀间隔设有若干个连通螺管空腔内部的通孔，在螺管的上部外侧固连一固定环，在螺管的空腔内过盈配合插装一插装柱，在插装柱上方的螺管内螺纹旋合一封堵螺栓，在插装柱底部的螺管空腔内沿插装柱的圆周分别均匀间隔固连若干个抓地件。
4.根据权利要求3所述的一种缓冲减震式钢结构支撑装置，其特征在于：所述抓地件包括一上端向所述螺管的轴线相靠拢、下端与其对应位置上的通孔相抵接的楔形杆，在楔形杆的外侧壁上沿其斜面方向间隔设有若干个上端向外倾斜设置的阻力倒刺；所述各阻力倒刺的下端均固连在所述楔形杆的外侧壁上。
5.根据权利要求4所述的一种缓冲减震式钢结构支撑装置，其特征在于：所述缓冲件包括两平行且间隔设置的减震木块，在两减震木块之间抵接设有一弹性钢片，所述弹性刚片与两减震木块之间的空隙内填充设有粘合胶。
6.根据权利要求5所述的一种缓冲减震式钢结构支撑装置，其特征在于：在各斜柱的外侧分别套设一弹簧，所述各弹簧的两端分别固连在连接环以及与其相对应一侧的斜支撑型材上。
7.根据权利要求6所述的一种缓冲减震式钢结构支撑装置，其特征在于：所述斜支撑型材与其倾斜方向相互垂直的截断面、竖支撑板的断面、以及横支撑板的断面均为工字型。
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