CN212249391U - 一种具有抗震减震功能的钢结构厂房 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种具有抗震减震功能的钢结构厂房，包括安装座，立柱，横梁，屈曲约束支撑机构和钢板耗能器，本实用新型第一屈曲约束臂和第二屈曲约束臂的设置，十字钢与其他构件连接，所受的荷载全部由十字钢屈曲约束支撑与普通支撑滞回性能对比承担，外方管和弹性钢球仅约束十字钢受压屈曲，使十字钢在受拉和受压下均能进入屈服，因而，第二屈曲约束臂的滞回性能优良；第二屈曲约束臂一方面可以避免普通支撑拉压承载力差异显著的缺陷，另一方面具有金属阻尼器的耗能能力，可以在结构中充当“保险丝”，使得主体结构基本处于弹性范围内，全面提高了在中震和大震下的抗震性能。
Description
技术领域
本实用新型属于抗震厂房技术领域，尤其涉及一种具有抗震减震功能的钢结构厂房。
背景技术
随着经济的发展和科学技术的进步，钢结构的制造技术与时俱进，钢结构厂房以其质量轻、强度大、跨度大、建筑施工工期短等优点而在工业建筑领域获得广泛的应用。
现有的钢结构厂房通常采用剪刀梁来加强立柱与立柱之间的牢固性，而立柱底部直接埋在地基内，这种钢结构厂房抗震效果差，而且没有减震的功能，一旦发生地震后，就会造成厂房的倒塌。
因此，发明一种具有抗震减震功能的钢结构厂房显得非常必要。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种具有抗震减震功能的钢结构厂房，以解决现有的钢结构厂房通常采用剪刀梁来加强立柱与立柱之间的牢固性，而立柱底部直接埋在地基内，这种钢结构厂房抗震效果差，而且没有减震的功能，一旦发生地震后，就会造成厂房的倒塌的问题。一种具有抗震减震功能的钢结构厂房，包括安装座，立柱，横梁，屈曲约束支撑机构和钢板耗能器，所述的安装座通过螺栓安装在钢板耗能器上端，该安装座上垂直焊接有立柱；所述的横梁两端均与立柱通过螺栓固定；所述的屈曲约束支撑机构分别与立柱和横梁可拆卸连接；所述的钢板耗能器预埋在地基内。
所述的屈曲约束支撑机构包括顶部连接组件，第一屈曲约束臂，第二屈曲约束臂和钢板底座，所述的顶部连接组件通过螺栓安装在横梁底部的中间位置，并通过焊接加强固定；所述的第一屈曲约束臂和第二屈曲约束臂呈“八”字状设置在顶部连接组件的底部；所述的钢板底座与安装座和立柱焊接固定，由第一屈曲约束臂和第二屈曲约束臂替代传统的剪刀式交叉梁，可以全面提高传统的钢结构厂房在中震和大震下的抗震性能。
所述的顶部连接组件包括工字钢座，侧耳和U型槽，所述的工字钢座的两侧焊接有侧耳；所述的侧耳上开设有U型槽，在工字钢座的两侧设置侧耳，并通过U型槽与第一屈曲约束臂和第二屈曲约束臂连接，有效的增加了屈曲约束支撑机构屈服承载力，在抗震中取得了较为明显的效果。
所述的第一屈曲约束臂和第二屈曲约束臂采用相同结构组成。
所述的第二屈曲约束臂包括十字钢，弹性钢球和外方管，所述的外方管焊接在十字钢的外部，该外方管与十字钢之间的空腔中设置有弹性钢球；所述的十字钢的上端卡接在U型槽内，并焊接，该十字钢的下端与钢板底座通过螺栓固定，十字钢与其他构件连接，所受的荷载全部由十字钢屈曲约束支撑与普通支撑滞回性能对比承担，外方管和弹性钢球仅约束十字钢受压屈曲，使十字钢在受拉和受压下均能进入屈服，因而，第二屈曲约束臂的滞回性能优良；第二屈曲约束臂一方面可以避免普通支撑拉压承载力差异显著的缺陷，另一方面具有金属阻尼器的耗能能力，可以在结构中充当“保险丝”，使得主体结构基本处于弹性范围内，全面提高了在中震和大震下的抗震性能。
所述的钢板耗能器包括顶座，锥形钢板，连接器，工字钢和连接螺栓，所述的锥形钢板采用多个，该锥形钢板顶部焊接在顶座的下方，且锥形钢板插接在连接器中，并通过连接螺栓固定；所述的工字钢焊接在连接器的底部，锥形钢板采用软钢制成，其屈服强度较低，性能稳定，屈服后具有良好的滞回性能，由于锥形钢板设置为锥形状，不仅可以承载顶座上部的重力载荷，还可以承受左右发生的变形，可以同时消耗不同方向输入的能量，并且在不同的方向提供相同的附加阻尼和刚度，因此具有更加优越的性能，减震效果强。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
1.本实用新型屈曲约束支撑机构的设置，由第一屈曲约束臂和第二屈曲约束臂替代传统的剪刀式交叉梁，可以全面提高传统的钢结构厂房在中震和大震下的抗震性能；
2.本实用新型顶部连接组件的设置，在工字钢座的两侧设置侧耳，并通过U型槽与第一屈曲约束臂和第二屈曲约束臂连接，有效的增加了屈曲约束支撑机构屈服承载力，在抗震中取得了较为明显的效果；
3.本实用新型第一屈曲约束臂和第二屈曲约束臂的设置，十字钢与其他构件连接，所受的荷载全部由十字钢屈曲约束支撑与普通支撑滞回性能对比承担，外方管和弹性钢球仅约束十字钢受压屈曲，使十字钢在受拉和受压下均能进入屈服，因而，第二屈曲约束臂的滞回性能优良；第二屈曲约束臂一方面可以避免普通支撑拉压承载力差异显著的缺陷，另一方面具有金属阻尼器的耗能能力，可以在结构中充当“保险丝”，使得主体结构基本处于弹性范围内，全面提高了在中震和大震下的抗震性能；
4.本实用新型钢板耗能器的设置，锥形钢板采用软钢制成，其屈服强度较低，性能稳定，屈服后具有良好的滞回性能，由于锥形钢板设置为锥形状，不仅可以承载顶座上部的重力载荷，还可以承受左右发生的变形，可以同时消耗不同方向输入的能量，并且在不同的方向提供相同的附加阻尼和刚度，因此具有更加优越的性能，减震效果强。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的屈曲约束支撑机构结构示意图。
图3是本实用新型的顶部连接组件结构示意图。
图4是本实用新型的第二屈曲约束臂结构示意图。
图5是本实用新型的A-A剖视图。
图6是本实用新型的钢板耗能器结构示意图。
图中：
1-安装座，2-立柱，3-横梁，4-屈曲约束支撑机构，41-顶部连接组件，411-工字钢座，412-侧耳，413-U型槽，42-第一屈曲约束臂，43-第二屈曲约束臂，431-十字钢，432-弹性钢球，433-外方管，44-钢板底座，5-钢板耗能器，51-顶座，52-锥形钢板，53-连接器，54-工字钢，55-连接螺栓。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步描述：
实施例：
如附图1至附图6所示
本实用新型提供一种具有抗震减震功能的钢结构厂房，包括安装座1，立柱2，横梁3，屈曲约束支撑机构4和钢板耗能器5，所述的安装座1通过螺栓安装在钢板耗能器5上端，该安装座1上垂直焊接有立柱2；所述的横梁3两端均与立柱2通过螺栓固定；所述的屈曲约束支撑机构4分别与立柱2和横梁3可拆卸连接；所述的钢板耗能器5预埋在地基内。
所述的屈曲约束支撑机构4包括顶部连接组件41，第一屈曲约束臂42，第二屈曲约束臂43和钢板底座44，所述的顶部连接组件41通过螺栓安装在横梁3底部的中间位置，并通过焊接加强固定；所述的第一屈曲约束臂42和第二屈曲约束臂43呈“八”字状设置在顶部连接组件41的底部；所述的钢板底座44与安装座1和立柱2焊接固定，由第一屈曲约束臂42和第二屈曲约束臂43替代传统的剪刀式交叉梁，可以全面提高传统的钢结构厂房在中震和大震下的抗震性能。
所述的顶部连接组件41包括工字钢座411，侧耳412和U型槽413，所述的工字钢座411的两侧焊接有侧耳412；所述的侧耳412上开设有U型槽413，在工字钢座411的两侧设置侧耳412，并通过U型槽413与第一屈曲约束臂42和第二屈曲约束臂43连接，有效的增加了屈曲约束支撑机构4屈服承载力，在抗震中取得了较为明显的效果。
所述的第一屈曲约束臂42和第二屈曲约束臂43采用相同结构组成。
所述的第二屈曲约束臂43包括十字钢431，弹性钢球432和外方管433，所述的外方管433焊接在十字钢431的外部，该外方管433与十字钢431之间的空腔中设置有弹性钢球432；所述的十字钢431的上端卡接在U型槽413内，并焊接，该十字钢431的下端与钢板底座44通过螺栓固定，十字钢431与其他构件连接，所受的荷载全部由十字钢431屈曲约束支撑与普通支撑滞回性能对比承担，外方管433和弹性钢球432仅约束十字钢431受压屈曲，使十字钢431在受拉和受压下均能进入屈服，因而，第二屈曲约束臂43的滞回性能优良；第二屈曲约束臂43一方面可以避免普通支撑拉压承载力差异显著的缺陷，另一方面具有金属阻尼器的耗能能力，可以在结构中充当“保险丝”，使得主体结构基本处于弹性范围内，全面提高了在中震和大震下的抗震性能。
所述的钢板耗能器5包括顶座51，锥形钢板52，连接器53，工字钢54和连接螺栓55，所述的锥形钢板52采用多个，该锥形钢板52顶部焊接在顶座51的下方，且锥形钢板52插接在连接器53中，并通过连接螺栓55固定；所述的工字钢54焊接在连接器53的底部，锥形钢板52采用软钢制成，其屈服强度较低，性能稳定，屈服后具有良好的滞回性能，由于锥形钢板52设置为锥形状，不仅可以承载顶座51上部的重力载荷，还可以承受左右发生的变形，可以同时消耗不同方向输入的能量，并且在不同的方向提供相同的附加阻尼和刚度，因此具有更加优越的性能，减震效果强。
工作原理
本实用新型中，由第一屈曲约束臂42和第二屈曲约束臂43替代传统的剪刀式交叉梁，十字钢431与其他构件连接，所受的荷载全部由十字钢431屈曲约束支撑与普通支撑滞回性能对比承担，外方管433和弹性钢球432仅约束十字钢431受压屈曲，使十字钢431在受拉和受压下均能进入屈服，因而，第二屈曲约束臂43的滞回性能优良；第二屈曲约束臂43一方面可以避免普通支撑拉压承载力差异显著的缺陷，另一方面具有金属阻尼器的耗能能力，可以在结构中充当“保险丝”，使得主体结构基本处于弹性范围内，全面提高了在中震和大震下的抗震性能，而且锥形钢板52采用软钢制成，其屈服强度较低，性能稳定，屈服后具有良好的滞回性能，由于锥形钢板52设置为锥形状，不仅可以承载顶座51上部的重力载荷，还可以承受左右发生的变形，可以同时消耗不同方向输入的能量，并且在不同的方向提供相同的附加阻尼和刚度，因此具有更加优越的性能，减震效果强。
利用本实用新型所述技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种具有抗震减震功能的钢结构厂房，其特征在于：包括安装座(1)，立柱(2)，横梁(3)，屈曲约束支撑机构(4)和钢板耗能器(5)，所述的安装座(1)通过螺栓安装在钢板耗能器(5)上端，该安装座(1)上垂直焊接有立柱(2)；所述的横梁(3)两端均与立柱(2)通过螺栓固定；所述的屈曲约束支撑机构(4)分别与立柱(2)和横梁(3)可拆卸连接；所述的钢板耗能器(5)预埋在地基内。
2.如权利要求1所述的具有抗震减震功能的钢结构厂房，其特征在于：所述的屈曲约束支撑机构(4)包括顶部连接组件(41)，第一屈曲约束臂(42)，第二屈曲约束臂(43)和钢板底座(44)，所述的顶部连接组件(41)通过螺栓安装在横梁(3)底部的中间位置，并通过焊接加强固定；所述的第一屈曲约束臂(42)和第二屈曲约束臂(43)呈“八”字状设置在顶部连接组件(41)的底部；所述的钢板底座(44)与安装座(1)和立柱(2)焊接固定。
3.如权利要求2所述的具有抗震减震功能的钢结构厂房，其特征在于：所述的顶部连接组件(41)包括工字钢座(411)，侧耳(412)和U型槽(413)，所述的工字钢座(411)的两侧焊接有侧耳(412)；所述的侧耳(412)上开设有U型槽(413)。
4.如权利要求2所述的具有抗震减震功能的钢结构厂房，其特征在于：所述的第一屈曲约束臂(42)和第二屈曲约束臂(43)采用相同结构组成。
5.如权利要求2所述的具有抗震减震功能的钢结构厂房，其特征在于：所述的第二屈曲约束臂(43)包括十字钢(431)，弹性钢球(432)和外方管(433)，所述的外方管(433)焊接在十字钢(431)的外部，该外方管(433)与十字钢(431)之间的空腔中设置有弹性钢球(432)；所述的十字钢(431)的上端卡接在U型槽(413)内，并焊接，该十字钢(431)的下端与钢板底座(44)通过螺栓固定。
6.如权利要求1所述的具有抗震减震功能的钢结构厂房，其特征在于：所述的钢板耗能器(5)包括顶座(51)，锥形钢板(52)，连接器(53)，工字钢(54)和连接螺栓(55)，所述的锥形钢板(52)采用多个，该锥形钢板(52)顶部焊接在顶座(51)的下方，且锥形钢板(52)插接在连接器(53)中，并通过连接螺栓(55)固定；所述的工字钢(54)焊接在连接器(53)的底部。
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| CN115354900A (zh) * | 2022-09-22 | 2022-11-18 | 山东华亿钢机股份有限公司 | 具有节能新型改良抗震钢结构及施工方法 |
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