CN216041734U - 一种装配式可更换构件的多肢t形柱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种装配式可更换构件的多肢T形柱，T形异形柱沿高度方向间隔设置的多级T型支撑面，T型支撑面包括四组支撑架和对应设置于支撑架的四组持力型钢结构，由于持力橡胶板具有弹性，在本结构受到较大外力的情况下，降低或消除本结构内部的形变，延长本结构的使用寿命；阻尼器在芯柱和持力板发生相对位移时消耗大量的力量；同时还能够满足更换内部阻尼器的功能，延长了本结构的使用寿命，解决了现有技术中针对两段墙体连接区域支撑稳定性弱、结构强度低的问题；同时，本申请T形异形柱由多个肢柱组成，如果需要对柱子进行检修，只需要从肢柱之间的间隙向内进行检测或调整部件的位置，并不需要拆除T形异形柱三肢端面的砖墙。
Description
技术领域
本实用新型涉及结构技术领域，特别涉及一种装配式可更换构件的多肢T形柱。
背景技术
异形柱结构在建筑结构中使用美观，不露棱角，可以有效增大建筑空间使用面积。其中，T形柱结构较为规整，截面惯性矩较其他异形柱更大，使得其T形柱的抗扭转能力较强，但是随着现代建筑技术的发展，T形柱存在震后不可恢复且加固困难等缺点。可恢复功能是一种新型结构功能形式，该种结构可以在小震后简单修复、大震后及时更换即可快速恢复结构功能，但是我国目前鲜有可恢复功能的T形柱的专利技术。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种装配式可更换构件的多肢T形柱。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种装配式可更换构件的多肢T形柱，其特征在于，T形异形柱沿高度方向间隔设置有多级T型支撑面，T型支撑面包括四组支撑架和四组持力型钢结构；
所述支撑架包括四个肢柱和水平垂直固定设置于相邻肢柱间的横向钢构，所述相邻支撑架共用同一肢柱；
所述四组持力型钢结构分别对应设置于四组支撑架内，持力型钢结构外部均包裹设置有持力橡胶板，所述持力橡胶板底部设置于横向钢构上；
所述横向钢构下顶面与下侧相邻间隔设置的持力橡胶板之间设置有斜腹杆；
所述末级T型支撑面的支撑架固定设置有持力板；
所述每一级T型支撑面的持力型钢结构和持力板中心均沿竖直方向贯穿浇筑有芯柱；
所述芯柱底部可拆卸的设置有顶板；
所述持力板和顶板之间均设置有多个阻尼器。
进一步，所述每一级T型支撑面上的持力橡胶板之间间隙设置。
进一步，所述芯柱顶部设置有承载柱头。
进一步，位于T型支撑面中间的芯柱的承载柱头为水平垂直连接的X向连接槽和Y向连接槽；
所述位于中间的芯柱的X向连接槽延伸方向的芯柱的承载柱头上端部设置有X向连接槽；
所述位于中间的芯柱的Y向连接槽延伸方向的芯柱的承载柱头上端部设置有Y向连接槽。
进一步，所述持力型钢结构均包括方钢管，所述方钢管的外壁中间均水平垂直设置有钢牛腿，所述钢牛腿设置于横向钢构上侧且投影垂直横向钢构设置。
进一步，所述方钢管内壁设置有剪力件。
进一步，所述方钢管两端固定连接有变截面钢管，所述变截面钢管的内壁设置有剪力件。
进一步，所述持力橡胶板厚度等于持力型钢结构的高度，宽度等于持力型钢结构宽度。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型提供一种装配式可更换构件的多肢T形柱，T形异形柱沿高度方向间隔设置的多级T型支撑面，T型支撑面包括四组支撑架和对应设置于支撑架的四组持力型钢结构，且持力型钢结构外部均包裹有持力橡胶板，由于持力橡胶板具有弹性，能够在本结构受到较大外力的情况下，降低或消除本结构内部的形变，延长本结构的使用寿命；持力板和可拆卸的顶板中间设置的多个阻尼器，保证阻尼器在芯柱和持力板发生相对位移时消耗大量的力量；本结构设置的T形异形柱适用于建筑物两段墙体连接区域，能够在建筑物收到交大冲击力之后保持极高的稳定性，同时还能够满足更换内部阻尼器的功能，延长了本结构的使用寿命，解决了现有技术中针对两段墙体连接区域支撑稳定性弱、结构强度低的问题；同时，T形异形柱的三肢端面通常还会砌筑砖墙，如果结构在地震中发生损伤，还需要拆除T形异形柱三肢端面的砖墙，才能完整对结构进行检测加固。而本申请T形异形柱由多个肢柱组成，如果需要对柱子进行检修，只需要从肢柱之间的间隙向内进行检测或调整部件的位置，并不需要拆除T形异形柱三肢端面的砖墙。本申请T形异形柱使用时可选择是否对三肢厚度方向外露区域进行封堵。
进一步的，每一级T型支撑面上的持力橡胶板之间间隙设置，便于持力橡胶板在受到挤压力产生形变时，有一定的形变空间，能够增强本结构整体的稳定性。
附图说明
图1为本实用新型具体实施例中一种装配式可更换构件的多肢T形柱示意图；
图2为本实用新型具体实施例中一种装配式可更换构件的多肢T形柱部分剖视图；
图3为本实用新型具体实施例中一种装配式可更换构件的多肢T形柱末级支撑面剖视图；
图4为本实用新型具体实施例中T型支撑面和持力型钢结构的结构示意图；
图5为本实用新型具体实施例中T型支撑面和持力橡胶板的结构剖视图；
图6为本实用新型具体实施例中T型支撑面和持力橡胶板的结构示意图；
图7为本实用新型具体实施例中持力型钢结构示意图；
图8为本实用新型具体实施例中持力型钢结构加装变截面钢管的示意图；
图9为本实用新型具体实施例中持力型钢结构加装变截面钢管的侧视图；
图10为本实用新型具体实施例中持力板的结构示意图。
图中：肢柱10，横向钢构11，持力型钢结构2，方钢管20，剪力件201，变截面钢管202，持力橡胶板3，承载柱头4，X向连接槽40，Y向连接槽41，持力板5，通孔50，芯柱6，顶板60，阻尼器7，斜腹杆9。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
本实用新型提供一种装配式可更换构件的多肢T形柱，如图1和图2所示，T形异形柱沿高度方向间隔设置的多级T型支撑面，T型支撑面包括四组支撑架和四组持力型钢结构2；
所述支撑架包括四个肢柱10部分段和水平垂直固定设置于相邻肢柱10间的横向钢构11，所述相邻支撑架共用同一肢柱10；
所述四组持力型钢结构2分别对应设置于四组支撑架内，持力型钢结构2外部均包裹设置有持力橡胶板3，所述持力橡胶板3底部设置于横向钢构11上，横向钢构11采用工字型钢，横向钢构11与肢柱10采用预埋件可拆卸连接；具体的，如图4、图5和图6所示，持力橡胶板3具有一定的弹性，能够在本结构受到较大外力的情况下，产生弹性压缩变形；
所述横向钢构11下顶面与下侧相邻间隔设置的持力橡胶板3之间设置有斜腹杆9，具体的，斜腹杆9可以保证多级T型支撑面之间的距离恒定，保证本申请多肢T形异形柱具有足够的稳定性；
所述末级T型支撑面的支撑架固定设置有持力板5，具体的，如图3所示，持力板5中部设置通孔50，所述通孔50为预留由于浇筑芯柱6时使用，其与方钢管20同轴设置，；
所述每一级T型支撑面的持力型钢结构2和持力板5中心均沿竖直方向贯穿浇筑有芯柱6，具体的，如图10所示，芯柱6为现浇钢筋混凝土结构，且所述芯柱6贯穿通孔50设置，进一步的，芯柱6与通孔50留有一定间隙，用实现芯柱6竖直方向的相对运动；
所述芯柱6底部可拆卸的设置有顶板60，具体的，顶板60与芯柱6采用预埋件可拆卸连接；
所述持力板5和顶板60之间均设置有多个阻尼器7，具体的，顶板60和持力板5底部形成对阻尼器7两端的限位结构；进一步的持力板5和顶板60之间的多个阻尼器7能够满足本结构竖向的相对位移，保证阻尼器7在芯柱6与持力板5发生相对位移时可以耗散大量地震能力，同时顶板60与芯柱6通过预埋板可拆卸连接，便于后期更换阻尼器7。
本实用新型提供的一种优选实施例为，所述每一级T型支撑面上的持力橡胶板3之间间隙设置，便于持力橡胶板3在受到挤压力产生形变时，有一定的形变空间，进而能够保证本结构整体的稳定性。
本实用新型提供的另一种优选实施例为，所述芯柱6顶部设置有承载柱头4；具体的，位于T型支撑面中间的芯柱6的承载柱头4为水平垂直连接的X向连接槽40和Y向连接槽41；
所述位于中间的芯柱6的X向连接槽40延伸方向的芯柱6的承载柱头4上端部设置有X向连接槽40；
所述位于中间的芯柱6的Y向连接槽41延伸方向的芯柱6的承载柱头4上端部设置有Y向连接槽41。
本实用新型提供的另一种优选实施例为，如图7所示，所述持力型钢结构2均包括方钢管20，所述方钢管20的外壁中间均水平垂直设置有钢牛腿21，具体的，方钢管20的每个外壁均设置有两个钢牛腿21，可以使得芯柱6的荷载通过钢牛腿21传递到持力橡胶板3上，使得持力橡胶板3可以产生弹性压缩变形，即钢牛腿21可以使得芯柱6的荷载最终传递到横向钢构11上；进一步的，所述方钢管20内壁设置有剪力件201，具体的，剪力件201用于防止芯柱6和方钢管20沿着柱高方向发生相对位移，进一步使得芯柱6可以与持力型钢结构2和持力橡胶板3共同受力变形；
再进一步的，如图8和图9所示，所述方钢管20两端固定连接有变截面钢管202，所述变截面钢管202的内壁设置有剪力件201；具体的，其中变截面钢管202的斜边与本申请结构高度方向之间的夹角小于摩擦角，可以进一步加强芯柱6与持力型钢结构2之间的受力整体性；
进一步的，持力板5的通孔50应稍大于变截面钢管202的最大外径所围成的截面，保证方钢管20对应位置的芯柱6能够通过持力板5的通孔50。
本实用新型提供的另一种优选实施例为，所述持力橡胶板3厚度等于持力型钢结构2的高度，宽度等于持力型钢结构2宽度，进而能够使得持力型钢结构2被完全包裹于持力橡胶板3内部，保证芯柱6的荷载可以被全部传递到持力橡胶板3上。
本申请中阻尼器7的耗能原理为：芯柱6浇筑完成后，会依靠剪力件201或剪力件201及变截面钢管202与持力型钢结构2形成整体，芯柱6上的荷载会通过钢牛腿21传递到持力橡胶板3，多层设置的持力橡胶板3产生弹性压缩变形，这时芯柱6与持力板5会产生相对竖向位移，顶板60与持力板5的相对位移也会增大，由此阻尼器7会产生地震耗能效果。
下面对本实用新型提供的一种装配式可更换构件的多肢T形柱的受力原理进行详细的说明，具体如下：
T形异形柱包括多个肢柱10竖直设置形成，且多个肢柱10沿高度方向间隔设置由多级T型支撑面，T型支撑面包括四组支撑架和四组持力型钢结构2，每个持力型钢结构2与持力橡胶板3成型后，由于持力橡胶板3具有一定的弹性，持力橡胶板3在横向钢构11区域附近可以发生受压变形，那么多肢T形柱上设置多个持力橡胶板3就可以使得芯柱6发生较大的位移趋势。另外，持力板5为钢筋混凝土部件与横向钢构11连接后，持力板5与芯柱6之间无连接，持力板5不会对芯柱6的位移趋势起到限制作用。芯柱6下部还通过预埋件连接有顶板60，在顶板60与持力板5之间可拆卸连接多个可更换的阻尼器7后，随着芯柱6相对于持力板5产生位移趋势时，阻尼器7就会产生相应的耗能效果，这种效果有助于多肢T形异形柱耗散大量地震能量，且小震或中震中可以自复位，而大震后只需更换阻尼器7并重新调整各个部件的位置即可快速恢复本申请多肢T形异形柱的结构功能。当更换阻尼器7时，需要先采用机械设备对顶板60施加向上的支撑力，待到确认结构安全时再更换阻尼器7。
持力型钢结构2与持力橡胶板3结合后，由于持力型钢结构2自重较大，当持力橡胶板3安装在横向钢构11上后，持力橡胶板3本身就会由于持力型钢结构2的自重产生一定弹性压缩变形。另外，当浇筑完芯柱6和承载柱头4后，芯柱6的自重会使得持力橡胶板3的弹性压缩变形更大，故在浇筑完芯柱6和后承载柱头4后，还需要采用机械设备从顶板60下部向上施加支撑力，使得持力橡胶板3的变形恢复同时使得承载柱头4的上顶面抬升至预定标高，最后再连接可更换的阻尼器7。
四个承载柱头4端部分别设置的X向连接槽40和Y向连接槽41，用于传递梁受到的力，进而通过本申请中的T型异形柱进行消耗分散，进而能起到针对在地震中建筑物拐角处稳定支撑，使得T形异形柱同时具备了可恢复功能。
本申请T形异形柱使用时可选择是否对T形异形柱的三肢厚度方向外露区域进行封堵，但是封堵时应选择便于拆卸的技术或工艺进行。
以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种装配式可更换构件的多肢T形柱，其特征在于，T形异形柱沿高度方向间隔设置有多级T型支撑面，T型支撑面包括四组支撑架和四组持力型钢结构(2)；
所述支撑架包括四个肢柱(10)和水平垂直固定设置于相邻肢柱(10)间的横向钢构(11)，所述相邻支撑架共用同一肢柱(10)；
所述四组持力型钢结构(2)分别对应设置于四组支撑架内，持力型钢结构(2)外部均包裹设置有持力橡胶板(3)，所述持力橡胶板(3)底部设置于横向钢构(11)上；
所述横向钢构(11)下顶面与下侧相邻间隔设置的持力橡胶板(3)之间设置有斜腹杆(9)；
所述末级T型支撑面的支撑架固定设置有持力板(5)；
所述每一级T型支撑面的持力型钢结构(2)和持力板(5)中心均沿竖直方向贯穿浇筑有芯柱(6)；
所述芯柱(6)底部可拆卸的设置有顶板(60)；
所述持力板(5)和顶板(60)之间均设置有多个阻尼器(7)。
2.根据权利要求1所述一种装配式可更换构件的多肢T形柱，其特征在于，所述每一级T型支撑面上的持力橡胶板(3)之间间隙设置。
3.根据权利要求1所述一种装配式可更换构件的多肢T形柱，其特征在于，所述芯柱(6)顶部设置有承载柱头(4)。
4.根据权利要求3所述一种装配式可更换构件的多肢T形柱，其特征在于，位于T型支撑面中间的芯柱(6)的承载柱头(4)为水平垂直连接的X向连接槽(40)和Y向连接槽(41)；
所述位于中间的芯柱(6)的X向连接槽(40)延伸方向的芯柱(6)的承载柱头(4)上端部设置有X向连接槽(40)；
所述位于中间的芯柱(6)的Y向连接槽(41)延伸方向的芯柱(6)的承载柱头(4)上端部设置有Y向连接槽(41)。
5.根据权利要求1所述一种装配式可更换构件的多肢T形柱，其特征在于，所述持力型钢结构(2)均包括方钢管(20)，所述方钢管(20)的外壁中间均水平垂直设置有钢牛腿(21)，所述钢牛腿(21)设置于横向钢构(11)上侧且投影垂直横向钢构(11)设置。
6.根据权利要求5所述一种装配式可更换构件的多肢T形柱，其特征在于，所述方钢管(20)内壁设置有剪力件(201)。
7.根据权利要求5所述一种装配式可更换构件的多肢T形柱，其特征在于，所述方钢管(20)两端固定连接有变截面钢管(202)，所述变截面钢管(202)的内壁设置有剪力件(201)。
8.根据权利要求1所述一种装配式可更换构件的多肢T形柱，其特征在于，所述持力橡胶板(3)厚度等于持力型钢结构(2)的高度，宽度等于持力型钢结构(2)宽度。
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