CN214996272U - 一种钢结构加固装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于钢结构技术领域，尤其是一种钢结构加固装置包括阀体，在所述阀体左右两端分别设有水平框架、水平螺栓，通过三脚固定架顶接在水平钢构和竖直钢构之间，阀体上的竖直螺栓和水平螺栓分别螺纹贯穿固定三脚固定架在水平钢构和竖直钢构上，根据三角形具有稳定性，从而对水平钢构和竖直钢构进行卡紧固定，使得固定更加牢靠。通过增设水平增强架与竖直增强架，当受到震动时，由于杆件与弹性耗能件的组合体能够使钢结构在处于一个动态平衡的能量互换中，可以减少震动造成的支撑件弯折的情况。

Description

一种钢结构加固装置

技术领域

本实用新型属于钢结构技术领域，尤其是一种钢结构加固装置。

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，并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。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，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。

申请号为CN201922134633.2的中国专利申请，公开了一种高强度抗震钢结构加固机构，包括包覆在横梁上的横托臂、包覆在竖梁上的竖托臂、支撑臂，所述横托臂、竖托臂分别与横梁、竖梁可拆卸式相连，所述横托臂、竖托臂、支撑臂均为U型钢，所述横托臂和竖托臂上均开设有可供支撑臂卡入的卡孔，所述支撑臂与横托臂、竖托臂均呈45°状。

该高强度抗震钢结构加固机构，将横托臂和竖托臂可拆卸式的包覆在横梁和竖梁上，与横托臂和竖托臂呈45°设置的支撑臂为横梁和竖梁形成倾斜的加强筋。但是，该钢结构的牢固性不足，同时遭受外部挤压力过大时，容易造成弯折。

实用新型内容

发明人对现有抗震钢结构加固机构容易发生弯折的原因进行了分析。现有技术采用斜向支撑臂这种方式，当横梁向下压时，斜向支撑臂受到挤压容易产生弯折的原因在于：

为维持整体结构稳定性，需要支撑臂有一定刚度，假如支撑臂刚度较大，材料会比较脆，因而容易发生断折。为此需要增加支撑臂强度，而强度过大则不会起到减震的效果。

为了有减震效果，就需要降低刚度、塑性变大，这又会使支撑臂弯曲变形后不容易恢复原状，使原有结构整体发生变形，影响整体使用的功能。

而假如使用弹性较好的弹性件，虽然可以较好的复位，对横梁的支撑力不足，结构很不稳定，因而也无法使用。

因此，在现实选材中，难以同时满足支撑臂刚度要求与弹性的要求，大多数情况下选择放弃弹性要求，而在刚度与塑性之间进行妥协。在具有一定减震效果的同时还提供一定的刚度保持结构稳定，这会导致刚度不会太强，再加上恢复原状能力不足，现有技术中斜向支撑臂受到外部挤压力过大容易产生弯折的情况。

为了克服现有技术中固性不牢固，容易受挤压弯折的缺陷，本实用新型提供一种钢结构加固装置，使得钢结构固定牢固，受力强度高。

本实用新型提供的一种钢结构加固装置，包括:

阀体，其本体为块结构,具有垂直交错设置的螺纹通孔,并通过配合的螺栓与钢结构固定,阀体上部与钢结构的水平钢构固定，一侧与钢结构的竖直钢构固定；

水平增强架，其一端与所述阀体固定连接,连接位置在阀体与竖直钢构连接点的相反一侧,另一端通过支撑臂与水平钢构固定连接；

竖直增强架，其一端与所述阀体固定连接,连接位置在阀体下侧,另一端通过第二支撑臂与竖直钢构固定连接；

所述水平增强架、竖直增强架均为杆件与弹性耗能件的组合体。

进一步的改进，在所述钢结构的竖直钢构与水平钢构相交位置的斜下方，固定设置三角固定架；

所述三角固定架所在的竖直平面，与所述钢结构的水平钢构、竖直钢构在同一平面。

进一步的改进，所述三角固定架的水平末端与竖直下端均设置固定螺母，所述固定螺母与所述螺栓相配合，以固定所述阀体。

进一步的改进，所述水平增强框架包括：

水平框架，由四个杆围成方框，水平长度大于竖直长度，方框的一端与阀体固定，另一端与所述撑臂固定；

弹性耗能件，能够缓冲所述水平框架的形变，并具有恢复能力。

进一步的改进，所述水平框架为两个水平杆、两个竖直杆围成的方框，水平杆的长度大于竖直杆的长度。

进一步的改进，所述弹性耗能件包括：

导杆，水平设置在所述方框内部，一端与所述方框固定，另一端设置限位块；

压缩弹簧，套接在所述固定套筒外部，一端与所述方框抵接；

扩缩件，抵接在所述压缩弹簧的另一端，能够将所述方框的形变转换为压缩弹簧的形变，以及将压缩弹簧的形变转换为方框的形变。

进一步的改进，所述扩缩件包括：

套筒，套设在所述导杆；

滑块，设置在所述套筒一端与所述弹簧抵接，同时套设在所述导杆；

连杆，有两个，连杆的一端与所述套筒铰接，另一端分别与所述方框的上下两个水平杆铰接，两个连杆形成八字形排布。

进一步的改进，所述支撑臂与框架之间、支撑臂与水平钢构之间均设置托臂，所述托臂包裹在框架的竖杆或水平钢构，并通过螺栓固定。

进一步的改进，所述支撑杆杠为圆杆，所述竖杆为方形杠。

进一步的改进，所述竖直增强框架包括：

竖直框架，由四个杆围成方框，竖直长度大于水平长度，方框的一端与阀体固定，另一端与所述第二支撑臂固定；

弹性耗能件，能够缓冲所述竖直框架的形变，并具有恢复能力。

与现有技术相比，以上一个或多个技术方案的有益效果：

(1)通过增设水平增强架与竖直增强架，当受到震动时，由于杆件与弹性耗能件的组合体能够使钢结构在处于一个动态平衡的能量互换中，可以减少震动造成的支撑件弯折的情况。

(2)支撑臂有条件选择刚性较大的材料，而水平杆具有选择一定塑性和弹性的材料的条件，从而解决现有技术中支撑杆刚性与塑性偏向之间的矛盾，有利于避免弯折。

(3)通过三脚固定架顶接在水平钢构和竖直钢构之间，阀体上的竖直螺栓和水平螺栓分别螺纹贯穿固定三脚固定架在水平钢构和竖直钢构上，根据三角形具有稳定性，从而对水平钢构和竖直钢构进行卡紧固定，使得固定更加牢靠。

附图说明

图1为本实用新型一种钢结构加固装置的结构示意图；

图2为本实用新型三脚固定架的结构示意图；

图3为本实用新型加固件的结构示意图；

图4为本实用新型增强件的结构示意图；

图中：

1.阀体；

2.竖直螺栓；

3.水平螺栓；

4.三脚固定架；

41.水平固定螺母；

42.三脚架；

43.竖直固定螺母；

5.水平增强架；

6.竖直增强架；

7.水平钢构；

8.竖直钢构；

9.上支撑件；

10.上弹性耗能件；

11.下支撑件；

12.下弹性耗能件；

13.第一托臂；

14.第二托臂；

15.支撑臂；

16.螺栓孔；

17.第一连杆；

18.第二连杆；

19.导杆。

具体实施方式

本实用新型具体实施例提供一种钢结构加固装置，如图1-4所示，包括阀体1、水平增强架5、竖直增强架6、三角固定架4。

阀体1，本体为块结构,具有垂直交错设置的螺纹通孔,并通过配合的螺栓与钢结构固定,阀体上部与钢结构的水平钢构固定，一侧与钢结构的竖直钢构固定。

水平增强架5，一端与阀体固定连接,连接位置在阀体与竖直钢构连接点的相反一侧,另一端通过第一支撑杆与水平钢构固定连接。

竖直增强架6，一端与阀体固定连接,连接位置在阀体下侧,另一端通过第二支撑杆与竖直钢构固定连接。

水平增强架3、竖直增强架6均为杆件与弹性耗能件的组合体。

钢结构的竖直钢构8与水平钢构7相交位置的斜下方设置三角固定架4；三角固定架7所在的竖直平面，与钢结构的水平钢构、竖直钢构在同一平面。

参照图1所示，阀体1上下两端分别设有竖直螺栓2、竖直增强架6，在阀体1左右两端分别设有水平增强架5、水平螺栓3。竖直螺栓2和水平螺栓3端部贯穿设有螺纹连接的三脚固定架4。

在水平增强架5端部设有连接水平钢构7的上支撑件9，在水平增强架5内部设有上弹性耗能件10，在竖直增强架6端部设有连接竖直钢构8的下支撑件11，在竖直增强架6内部设有下弹性耗能件12。

使用时，将三脚固定架4顶接在水平钢构7和竖直钢构8之间，阀体1上的竖直螺栓2和水平螺栓3分别螺纹贯穿固定三脚固定架4在水平钢构7和竖直钢构8上，使用扳手旋转，竖直螺栓2和水平螺栓3螺纹固定在水平钢构7和竖直钢构8上，根据三角形具有稳定性，从而对水平钢构7和竖直钢构8进行卡紧固定，上加固件9和下加固件11分别提高水平钢构7与竖直钢构8的固定性，使得固定更加牢靠，上弹性耗能件10和下弹性耗能件12分别增加水平增强架5与竖直增强架6的强度，使得水平增强架5与竖直增强架6不易弯折。

参照图2，三脚固定架4包括水平固定螺母41、三脚架42、竖直固定螺母43。竖直螺栓2一端贯穿阀体1、另一端贯穿三脚固定架4的水平固定螺母41与水平钢构7连接，水平螺栓3一端贯穿阀体1、另一端贯穿三脚固定架4的竖直固定螺母43与竖直钢构8连接，三脚架42顶接固定水平钢构7和竖直钢构8。

参照图3，上支撑件9和下支撑件11结构相同，均包括第一托臂13、第二托臂14，第一托臂13与第二托臂14通过支撑臂15铰接，在第一托臂13和第二托臂14上设有螺栓孔16。

上支撑件9中的第一托臂13通过螺栓包覆固定在水平钢构7上，第二托臂14通过螺栓包覆固定在水平增强架5端部侧面。下支撑件11中的第一托臂13通过螺栓包覆在竖直增强架6底部，第二托臂14通过螺栓包覆固定在竖直钢构8上，形成加强筋，从而提高了牢固性和稳定性。

参照图4，上弹性耗能件10和下弹性耗能件12结构相同，均包括导杆19，在导杆19上套接套筒20，套筒20外部设有铰接的第一连杆17和第二连杆18，套筒端部设有滑块21，压缩弹簧22套接在导杆19上并与滑块21连接，在导杆19一端设有限位块23。

压缩弹簧22的弹力向后推动滑块21，滑块21再通过套筒20推动第一连杆17和第二连杆18，使得第一连杆17和第二连杆18，保持外张卡紧状态，增强水平增强架5和竖直增强架6的强度，使得水平增强架5和竖直增强架6不易弯折。

其中，水平增强框架5包括：

水平框架，由四个杆围成方框，水平长度大于竖直长度，方框的一端与阀体固定，另一端与撑杆固定；

上弹性耗能件10，能够缓冲水平框架的形变，并具有恢复能力。

水平框架为两个水平杆、两个竖直杆围成的方框，水平杆的长度大于竖直杆的长度。

其中，上弹性耗能件10包括：

导杆，水平设置在方框内部，一端与方框固定，另一端设置限位块；

压缩弹簧22，套接在固定套筒外部，一端与方框抵接；

扩缩件，抵接在压缩弹簧的另一端，能够将方框的形变转换为压缩弹簧的形变，以及将压缩弹簧的形变转换为方框的形变。

其中，扩缩件包括：

套筒20，套设在导杆；

滑块21，设置在套筒一端与弹簧抵接，同时套设在导杆；

限位块23，设置在套筒的另一端；

连杆，有两个，连杆的一端与套筒铰接，另一端分别与方框的上下两个水平杆铰接，两个连杆分别为第一连杆17、第二连杆18，形成八字形排布。

优选的，支撑杆杠为圆杆，竖杆为方形杠。

竖直增强架6的结构与水平增强架5结构相同，但方向为竖直方向，包括：竖直框架、弹性耗能件，竖直框架由四个杆围成方框，竖直长度大于水平长度，方框的一端与阀体固定，另一端与第二支撑杆固定；弹性耗能件能够缓冲竖直框架的形变，并具有恢复能力。

水平增强架5与竖直增强架6相对于现有支撑结构能够提高抗弯折的原理：

以水平增强架5为例，当受到震动时，水平钢构7承压时，水平钢构7有向下的趋势，上支撑件9的支撑臂由于两端铰接，上支撑件9传递力的方向主要为沿杆长度方向，杆本身受到弯折的力较少。

水平框架的左端在上支撑件9的推力作用下，受到一个向右下方的力，这个过程中，水平框架左端有向下的趋势，而导致水平杆变弯，水平杆之间间距缩小，压迫扩缩件的八字形喇叭口缩小，弹簧被进一步压缩，吸收能量，从而起到减震的效果。在选材上，支撑臂有条件选择刚性较大的材料，而水平杆具有选择一定塑性和弹性材料的条件，从而解决现有技术中支撑杆刚性与塑性偏向之间的矛盾。

同时，由于压缩弹簧的存在，会有推动扩缩件的八字形喇叭口扩大的趋势，从而使水平框架在竖直方向的受力处于一个动态平衡的能量互换中，可以减少震动造成的支撑件弯折的情况。竖直增强架6与水平增强架5工作原理相同。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种钢结构加固装置，其特征在于，包括:

阀体，其本体为块结构,具有垂直交错设置的螺纹通孔,并通过配合的螺栓与钢结构固定,阀体上部与钢结构的水平钢构固定，一侧与钢结构的竖直钢构固定；

水平增强架，其一端与所述阀体固定连接,连接位置在阀体与竖直钢构连接点的相反一侧,另一端通过支撑臂与水平钢构固定连接；

竖直增强架，其一端与所述阀体固定连接,连接位置在阀体下侧,另一端通过第二支撑臂与竖直钢构固定连接；

所述水平增强架、竖直增强架均为杆件与弹性耗能件的组合体。

2.根据权利要求1所述的钢结构加固装置，其特征在于，

在所述钢结构的竖直钢构与水平钢构相交位置的斜下方，固定设置三角固定架；

所述三角固定架所在的竖直平面，与所述钢结构的水平钢构、竖直钢构在同一平面。

3.根据权利要求2所述的钢结构加固装置，其特征在于，

所述三角固定架的水平末端与竖直下端均设置固定螺母，所述固定螺母与所述螺栓相配合，以固定所述阀体。

4.根据权利要求1所述的钢结构加固装置，其特征在于，所述水平增强框架包括：

水平框架，由四个杆围成方框，水平长度大于竖直长度，方框的一端与阀体固定，另一端与所述撑臂固定；

弹性耗能件，能够缓冲所述水平框架的形变，并具有恢复能力。

5.根据权利要求4所述的钢结构加固装置，其特征在于，所述水平框架为两个水平杆、两个竖直杆围成的方框，水平杆的长度大于竖直杆的长度。

6.根据权利要求5所述的钢结构加固装置，其特征在于，所述弹性耗能件包括：

导杆，水平设置在所述方框内部，一端与所述方框固定，另一端设置限位块；

压缩弹簧，套接在所述固定套筒外部，一端与所述方框抵接；

扩缩件，抵接在所述压缩弹簧的另一端，能够将所述方框的形变转换为压缩弹簧的形变，以及将压缩弹簧的形变转换为方框的形变。

7.根据权利要求6所述的钢结构加固装置，其特征在于，所述扩缩件包括：

套筒，套设在所述导杆；

滑块，设置在所述套筒一端与所述弹簧抵接，同时套设在所述导杆；

连杆，有两个，连杆的一端与所述套筒铰接，另一端分别与所述方框的上下两个水平杆铰接，两个连杆形成八字形排布。

8.根据权利要求4-7任一项所述的钢结构加固装置，其特征在于，所述支撑臂与框架之间、支撑臂与水平钢构之间均设置托臂，所述托臂包裹在框架的竖杆或水平钢构，并通过螺栓固定。

9.根据权利要求8所述的钢结构加固装置，其特征在于，所述支撑杆杠为圆杆，所述竖杆为方形杠。

10.根据权利要求1所述的钢结构加固装置，其特征在于，所述竖直增强框架包括：

竖直框架，由四个杆围成方框，竖直长度大于水平长度，方框的一端与阀体固定，另一端与所述第二支撑臂固定；

弹性耗能件，能够缓冲所述竖直框架的形变，并具有恢复能力。

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