立体抗震式钢结构厂房转让专利

申请号 : CN202111315966.0

文献号 : CN113898225B

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发明人 : 吴志刚李伟徐擘郭海飞

申请人 : 无锡工业建筑设计研究院有限公司

摘要 :

本申请涉及一种立体抗震式钢结构厂房,涉及建筑的领域,其包括预埋基座、设置于预埋基座上的底部框架、横向钢梁、竖向钢梁,相邻预埋基座之间设置有缓冲块,缓冲块上设置有支撑块,支撑块与底部框架的底面抵触,预埋基座与缓冲块上设置有用于支撑固定缓冲块的支撑机构,预埋基座与底部框架之间设置有隔震机构,缓冲块与底部框架之间设置有缓冲机构,横向钢梁与竖向钢梁之间设置有加固机构。本申请具有提高厂房建筑的抗震性能,提高对环境的保护,节省材料与能源的效果。

权利要求 :

1.一种立体抗震式钢结构厂房,包括预埋基座(1)、设置于所述预埋基座(1)上的底部框架(2)、横向钢梁(3)、竖向钢梁(4),其特征在于:相邻所述预埋基座(1)之间设置有缓冲块(5),所述缓冲块(5)上设置有支撑块(9),所述支撑块(9)与底部框架(2)的底面抵触,所述预埋基座(1)与缓冲块(5)上设置有用于支撑固定所述缓冲块(5)的支撑机构,所述预埋基座(1)与所述底部框架(2)之间设置有隔震机构,所述缓冲块(5)与所述底部框架(2)之间设置有缓冲机构,所述横向钢梁(3)与所述竖向钢梁(4)之间设置有加固机构,所述支撑机构包括设置于缓冲块(5)上的插接块(10)、设置于相邻两块所述预埋基座(1)之间的支撑组件(11),所述预埋基座(1)的侧壁上开设有用于所述插接块(10)滑动插接的插接槽(12),所述支撑组件(11)位于所述缓冲块(5)的下方,所述预埋基座(1)的侧壁上沿竖直方向开设有缓冲槽(14),所述支撑组件(11)一端与所述缓冲槽(14)的底部侧壁抵触,另一端与所述缓冲块(5)的底面抵触,所述支撑组件(11)包括两块支撑板(111)、用于连接两块所述支撑板(111)的连接柱(112),所述连接柱(112)沿平行于所述支撑板(111)的板面方向水平设置,所述连接柱(112)的柱身上沿其长度方向开设有两个抵触槽(15),两个所述抵触槽(15)以所述连接柱(112)的轴线为对称轴对称设置于所述连接柱(112)的两侧,两个所述支撑板(111)以连接柱(112)的轴线为对称轴对称设置于所述连接柱(112)的两侧,所述抵触槽(15)槽口宽度大于所述支撑板(111)的厚度,所述支撑板(111)的一端与所述插接槽(12)的底部侧壁抵触,另一端抵触于所述抵触槽(15)的内槽壁,所述支撑板(111)远离所述连接柱(112)一端的所在高度低于其靠近所述连接柱(112)一端的所在高度,所述隔震机构包括连接顶板(6)、连接底板(7)、设置于所述连接顶板(6)与所述连接底板(7)之间的隔震组件(8),所述连接底板(7)与所述预埋基座(1)固定连接,所述连接顶板(6)与所述底部框架(2)固定连接,所述隔震组件(8)包括橡胶隔震垫(81)、若干减震弹簧(82),所述橡胶隔震垫(81)的顶部与所述连接顶板(6)固定连接,所述橡胶隔震垫(81)的底部与所述连接底板(7)固定连接,所述减震弹簧(82)沿竖直方向设置,若干所述减震弹簧(82)等间距围设于所述橡胶隔震垫(81)的侧边,所述减震弹簧(82)一端与连接顶板(6)固定连接,另一端与连接底板(7)固定连接,所述缓冲机构包括缓冲球一(16)、若干缓冲球二(17)、若干缓冲弹簧一(18)、若干缓冲弹簧二(19)、若干缓冲弹簧三(20),所述底部框架(2)朝向所述缓冲块(5)一侧侧壁上开设有用于放置所述缓冲球一(16)的安装槽(21),所述缓冲弹簧一(18)沿水平方向设置,所述缓冲弹簧一(18)的一端固定连接于所述安装槽(21)的侧壁,另一端固定连接于所述缓冲球一(16),所述缓冲块(5)朝向所述底部框架(2)一侧侧壁上开设有用于放置所述缓冲球二(17)的安装环槽(22),所述安装环槽(22)中设置有若干连接板(23),若干所述连接板(23)等间距排布于所述安装环槽(22)中,相邻两个所述连接板(23)之间形成放置槽,每个所述放置槽中的所述缓冲球二(17)设置有一个,所述缓冲弹簧二(19)的一端固定连接于所述连接板(23)上,另一端固定连接于所述缓冲球二(17)上,所述缓冲弹簧三(20)一端固定连接于所述缓冲球一(16),另一端固定连接于所述缓冲球二(17),所述加固机构包括固定连接于所述横向钢梁(3)与所述竖向钢梁(4)上的铝薄板(24),所述铝薄板(24)的板面沿平行于所述横向钢梁(3)与所述竖向钢梁(4)所形成的平面方向设置。

2.根据权利要求1所述的立体抗震式钢结构厂房,其特征在于:所述支撑板(111)的两端均固定连接有缓冲垫块(25)。

3.根据权利要求1所述的立体抗震式钢结构厂房,其特征在于:所述插接块(10)上包裹有缓冲皮套(13),所述缓冲皮套(13)与所述插接槽(12)的槽壁抵触。

说明书 :

立体抗震式钢结构厂房

技术领域

[0001] 本申请涉及建筑的领域,尤其是涉及一种立体抗震式钢结构厂房。

背景技术

[0002] 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。
[0003] 常规的厂房一般为两种类型,一种是钢筋混凝土结构型,另一种是常规的钢结构型。钢筋混凝土结构型的厂房一般包括地基、设置于地基上的钢筋混凝土墙壁以及设置于钢筋棍凝土墙壁上的房顶;参照图1,常规的钢结构型厂房一般包括预埋基座1、连接于基座上的底部框架2、连接于底部框架2上的若干竖向钢梁4、连接于竖向钢梁4上的若干横向钢梁3,横向钢梁3和竖向钢梁4构建成框体,框体上设置有斜梁,并且盖设有盖板。
[0004] 钢结构建成的厂房相比较于钢筋混凝土结构的厂房虽然在一定程度上提高了其自身的结构强度以及抗震性能,但是单纯横向钢梁3和竖向钢梁4结构的厂房其抗震性能偏低,该种结构的厂房依然存在倾倒、倒塌的可能,而厂房的倾倒、倒塌会产生巨大的尘土,造成环境污染与破坏,同时会增加重建、维修所导致的额外材料与能源的耗费。

发明内容

[0005] 为了提高厂房建筑的抗震性能,提高对环境的保护,节省材料与能源,本申请提供一种立体抗震式钢结构厂房。
[0006] 本申请提供的一种立体抗震式钢结构厂房,采用如下的技术方案:
[0007] 一种立体抗震式钢结构厂房,包括预埋基座、设置于所述预埋基座上的底部框架、横向钢梁、竖向钢梁,相邻所述预埋基座之间设置有缓冲块,所述缓冲块上设置有支撑块,所述支撑块与底部框架的底面抵触,所述预埋基座与缓冲块上设置有用于支撑固定所述缓冲块的支撑机构,所述预埋基座与所述底部框架之间设置有隔震机构,所述缓冲块与所述底部框架之间设置有缓冲机构,所述横向钢梁与所述竖向钢梁之间设置有加固机构。
[0008] 通过采用上述技术方案,隔震机构的设置可以减弱地震产生时从地面传至底部框架的震感,缓冲块的设置不仅可以起到加固预埋基座的作用,同时可以对底部框架进行支撑,且能够对底部框架起到缓冲的效果,缓冲机构可以在底部框架晃动的过程中对底部框架产生一个拉拽的力,促使底部框架的晃动保持在一定范围内,减少底部框架晃动浮动过大而导致整个厂房整体坍塌的可能,加固机构能够增加横向钢梁与竖向钢梁之间的连接稳定性,减少横向钢梁与竖向钢梁断裂的情况,因此,通过缓冲块、隔震机构、缓冲机构、加固机构的设置可以提高厂房建筑的抗震性能,有利于减少因厂房倒塌而产生造成的材料与能源的额外消耗,有利于提高对环境的保护,有利于节省材料与能源。
[0009] 可选的,所述支撑机构包括设置于缓冲块上的插接块、设置于相邻两块所述预埋基座之间的支撑组件,所述预埋基座的侧壁上开设有用于所述插接块滑动插接的插接槽,所述支撑组件位于所述缓冲块的下方,所述预埋基座的侧壁上沿竖直方向开设有缓冲槽,所述支撑组件一端与所述缓冲槽的底部侧壁抵触,另一端与所述缓冲块的底面抵触。
[0010] 通过采用上述技术方案,支撑组件和插接块的设置,可以起到固定缓冲块的作用,同时当缓冲块受到底部支架的压迫时,支撑组件对缓冲块起到支撑、缓冲的效果,提高缓冲块对于底部支架的支撑、缓冲效果。
[0011] 可选的,所述支撑组件包括两块支撑板、用于连接两块所述支撑板的连接柱,所述连接柱沿平行于支撑板的板面方向水平设置,所述连接柱的柱身上沿其长度方向开设有两个抵触槽,两个所述抵触槽以所述连接柱的轴线为对称轴对称设置于所述连接柱的两侧,两个所述支撑板以所述连接柱的轴线为对称轴对称设置于所述连接柱的两侧,所述抵触槽槽口宽度大于所述支撑板的厚度,所述支撑板的一端与所述插接槽的底部侧壁抵触,另一端抵触于所述抵触槽的内槽壁,所述支撑板远离所述连接柱一端的所在高度低于其靠近所述连接柱一端的所在高度。
[0012] 通过采用上述技术方案,支撑板和连接柱可以对缓冲块起到支撑作用,同时当整个厂房产生晃动时,两块支撑板受力发生倾斜角度的变化,在此过程中能够对两个相邻预埋基座以及缓冲块产生缓冲,有利于提高预埋基座、缓冲块底部框架的抗震性能。
[0013] 可选的,所述支撑板的两端均固定连接有缓冲垫块。
[0014] 通过采用上述技术方案,缓冲垫块的设置可以减少支撑板与缓冲块,支撑板与预埋基座之间的刚性碰撞,能够提高支撑组件对于缓冲块和预埋基座的缓冲效果。
[0015] 可选的,所述插接块上包裹有缓冲皮套,所述缓冲皮套与所述插接槽的槽壁抵触。
[0016] 通过采用上述技术方案,缓冲皮套可以减少插接块与插接槽之间的刚性碰撞,对缓冲块起到缓冲作用,提高缓冲块对于底部支架的缓冲效果,同时插接块两端的缓冲皮套抵触相邻预埋基座上,能够加强相邻预埋基座之间的相互作用力,提高预埋基座的设置稳定性,从而提高整个厂房的抗震性能。
[0017] 可选的,所述隔震机构包括连接顶板、连接底板、设置于所述连接顶板与所述连接底板之间的隔震组件,所述连接底板与所述预埋基座固定连接,所述连接顶板与所述底部框架固定连接。
[0018] 通过采用上述技术方案,隔震组件的设置可以减弱地震产生时从地面传至底部框架的震感,提高整个厂房的抗震性能。
[0019] 可选的,所述隔震组件包括橡胶隔震垫、若干减震弹簧,所述橡胶隔震垫的顶部与所述连接顶板固定连接,所述橡胶隔震垫的底部与所述连接底板固定连接,所述减震弹簧沿竖直方向设置,若干所述减震弹簧等间距围设于所述橡胶隔震垫的侧边,所述减震弹簧一端与连接顶板固定连接,另一端与连接底板固定连接。
[0020] 通过采用上述技术方案,橡胶隔震垫和减震弹簧的设置可以将建筑原有的固性基础变为柔性基础,从而减缓地震过程中整个厂房架体的晃动,提高整个厂房架体的抗震效果。
[0021] 可选的,所述缓冲机构包括缓冲球一、若干缓冲球二、若干缓冲弹簧一、若干缓冲弹簧二、若干缓冲弹簧三,所述底部框架朝向所述缓冲块一侧侧壁上开设有用于放置所述缓冲球一的安装槽,所述缓冲弹簧一沿水平方向设置,所述缓冲弹簧一的一端固定连接于所述安装槽的侧壁,另一端固定连接于所述缓冲球一,所述缓冲块朝向所述底部框架一侧侧壁上开设有用于放置所述缓冲球二的安装环槽,所述安装环槽中设置有若干连接板,若干所述连接板等间距排布于所述安装环槽中,相邻两个所述连接板之间形成放置槽,每个所述放置槽中的缓冲球二设置有一个,所述缓冲弹簧二的一端固定连接于所述连接板上,另一端固定连接于所述缓冲球二上,所述缓冲弹簧三一端固定连接于所述缓冲球一,另一端固定连接于所述缓冲球二。
[0022] 通过采用上述技术方案,当底部框架晃动时,底部框架会带动缓冲球一移动,当缓冲球一的位置发生改变后,缓冲弹簧一和缓冲弹簧三可以对缓冲球一产生恢复至原始位置的作用力,从而减弱整个底部框架的晃动幅度,同时,由于缓冲球二受力可以在放置槽中发生小范围移动,相比较于直接将缓冲弹簧二的一端固定,这样可以给缓冲球一和缓冲球二提供一定范围内的缓冲效果,有利于提高整个缓冲机构对于厂房晃动时的缓冲效果。
[0023] 可选的,所述加固机构包括固定连接于横向钢梁与所述竖向钢梁上的铝薄板,所述铝薄板的板面沿平行于所述横向钢梁与所述竖向钢梁所形成的平面方向设置。
[0024] 通过采用上述技术方案,横向钢梁与竖向钢梁在晃动过程中,铝薄板通过自身的张力可以对横向钢梁与竖向钢梁进行拉拽,有利于提高横向钢梁与竖向钢梁之间的连接稳定性,减少横向钢梁与竖向钢梁因在晃动过程中断裂的情况。
[0025] 综上所述,本申请包括以下有益技术效果:通过缓冲块、隔震机构、缓冲机构、加固机构的设置可以提高厂房建筑的抗震性能,有利于提高对环境的保护,有利于节省材料与能源。

附图说明

[0026] 图1是背景技术中钢结构厂房的结构示意图。
[0027] 图2是本申请实施中钢结构厂房的结构示意图。
[0028] 图3是图2中A处放大图。
[0029] 图4是本申请实施中钢结构厂房的爆炸图。
[0030] 图5是图4中B处放大图。
[0031] 图6是图4中C处放大图。
[0032] 图7是用于体现安装槽内部结构的示意图。
[0033] 附图标记说明:1、预埋基座;2、底部框架;3、横向钢梁;4、竖向钢梁;5、缓冲块;6、连接顶板;7、连接底板;8、隔震组件;81、橡胶隔震垫;82、减震弹簧;9、支撑块;10、插接块;11、支撑组件;111、支撑板;112、连接柱;12、插接槽;13、缓冲皮套;14、缓冲槽;15、抵触槽;
16、缓冲球一;17、缓冲球二;18、缓冲弹簧一;19、缓冲弹簧二;20、缓冲弹簧三;21、安装槽;
22、安装环槽;23、连接板;24、铝薄板;25、缓冲垫块。

具体实施方式

[0034] 以下结合附图2‑7对本申请作进一步详细说明。
[0035] 本申请实施例公开一种立体抗震式钢结构厂房。
[0036] 参照图2,立体抗震式钢结构厂房包括预埋基座1、设置于预埋基座1上的底部框架2、设置于底部框架2上的横向钢梁3、竖向钢梁4。其中,预埋基座1与底部框架2之间设置有隔震机构,相邻预埋基座1之间设置有缓冲块5,缓冲块5与底部框架2之间设置有缓冲机构,横向钢梁3与竖向钢梁4之间设置有加固机构。
[0037] 参照图2,预埋基座1呈长方体设置且设置有若干个,若干预埋基座1等间距排布于施工地面上。
[0038] 参照图2和图3,隔震机构包括连接顶板6、连接底板7、设置于连接顶板6与连接底板7之间的隔震组件8。其中,连接底板7与连接顶板6均为矩形的钢板,连接顶板6与连接底板7均沿水平方向设置,连接底板7与预埋基座1的顶面固定连接,且连接底板7位于预埋基座1的顶面中心;连接顶板6与底部框架2固定连接。
[0039] 参照图3、图4和图5,隔震组件8包括橡胶隔震垫81、若干减震弹簧82,橡胶隔震垫81呈圆柱状设置且沿竖直方向设置,橡胶隔震垫81的顶部端面与连接顶板6固定连接,橡胶隔震垫81的底部端面与连接底板7固定连接,橡胶隔震垫81位于连接底板7板面的中心位置。
[0040] 参照图3、图4和图5,减震弹簧82设置有4个,4个减震弹簧82均沿竖直方向设置,减震弹簧82一端固定连接于连接顶板6,一端固定连接于连接底板7,4个减震弹簧82等间距围设于橡胶隔震垫81的侧边。
[0041] 参照图3、图4和图5,缓冲块5呈长方体设置,每两个相邻预埋基座1之间设置一个缓冲块5。预埋基座1与缓冲块5上设置有用于支撑固定缓冲块5的支撑机构,支撑机构包括设置于缓冲块5上的插接块10、设置于相邻两块预埋基座1之间的支撑组件11。
[0042] 其中,插接块10呈长方体设置,插接块10固定连接于缓冲块5的两端。预埋基座1的上顶面上开设有插接槽12,插接槽12贯通预埋基座1的侧壁,插接块10可滑动插接于插接槽12中。
[0043] 参照图3、图4和图5,插接块10套设有缓冲皮套13,缓冲皮套13采用硬质橡胶制成,当插接块10插接于插接槽12中时,缓冲皮套13与插接槽12的槽壁抵触。
[0044] 参照图3、图4和图5,缓冲块5的顶面固定连接有两个支撑块9,支撑块9呈长方体设置,支撑块9的顶面与底部框架2的底面抵触
[0045] 参照图3、图4和图5,支撑组件11位于缓冲块5的下方,支撑组件11包括两块支撑板111、用于连接两块支撑板111的连接柱112。
[0046] 其中,相邻两个预埋基座1相对设置的侧壁上沿竖直方向开设有缓冲槽14,缓冲槽14的内腔呈长方体设置。连接柱112呈圆柱状设置且沿平行于支撑板111的板面方向水平设置。连接柱112的柱身上沿其长度方向开设有两个抵触槽15,抵触槽15的内腔呈开口状设置,两个抵触槽15以连接柱112的轴线为对称轴对称设置于连接柱112的两侧。
[0047] 参照图3、图4和图5,支撑板111呈长方体设置,支撑板111的两端侧壁上均固定连接有缓冲垫块25,缓冲垫块25呈长方体设置。
[0048] 参照图3、图4和图5,两个支撑板111以连接柱112的轴线为对称轴对称设置于连接柱112的两侧,抵触槽15槽口宽度大于支撑板111的厚度。支撑板111的一端与插接槽12的底部侧壁抵触,另一端插接于抵触槽15中且抵触于抵触槽15的内槽壁。支撑板111倾斜设置,支撑板111远离连接柱112一端的所在高度低于其靠近连接柱112一端的所在高度。连接柱112的柱身与缓冲块5的底面抵触。
[0049] 参照图4、图6和图7,缓冲机构包括缓冲球一16、若干缓冲球二17、若干缓冲弹簧一18、若干缓冲弹簧二19、若干缓冲弹簧三20。
[0050] 其中,底部框架2朝向缓冲块5一侧侧壁上开设有若干安装槽21,安装槽21的内腔呈圆柱状设置,缓冲球一16设置于安装槽21内。
[0051] 参照图4、图6和图7,缓冲弹簧一18设置有4根,4根缓冲弹簧一18均沿水平方向设置,且4根缓冲弹簧一18以缓冲球一16竖直方向上的轴线呈中心对称设置。缓冲弹簧一18的一端固定连接于安装槽21的侧壁,另一端固定连接于缓冲球一16。
[0052] 参照图4、图6和图7,缓冲块5朝向底部框架2一侧侧壁上开设有安装环槽22,安装环槽22的内腔呈圆环状设置,安装环槽22位于两个支撑块9之间,缓冲球二17设置于安装环槽22中。
[0053] 参照图4、图6和图7,安装环槽22中设置有4块连接板23,连接板23呈长方体设置且沿竖直方向设置。4块连接板23等间距排布于安装环槽22中,4块连接板23将安装槽21分隔为4个内腔大小相等、形状相同的放置槽。每个放置槽中设置有一个缓冲球二17。
[0054] 参照图4、图6和图7,缓冲弹簧二19沿水平方向设置,缓冲弹簧二19的一端固定连接于连接板23上,另一端固定连接于缓冲球二17上。
[0055] 参照图4、图6和图7,缓冲弹簧三20的一端固定连接于缓冲球一16,另一端固定连接于缓冲球二17。
[0056] 参照图4、图6和图7,加固机构包括铝薄板24,铝薄板24呈条状设置,铝薄板24的板面沿平行于横向钢梁3与竖向钢梁4所形成的平面方向设置,铝薄板24的两端分别与横向钢梁3与竖向钢梁4固定连接。
[0057] 实施例的实施原理为:地震时当整个厂房的架体发生振动时,首先,橡胶隔震垫81和减震弹簧82将建筑原有的固性基础变为柔性基础,从而减小地震过程中整个厂房架体的震动强度,缩小整个厂房架体的晃动幅度;
[0058] 缓冲块5两端抵触于预埋基座1,可以提高预埋基座1设置的稳定性,同时由于缓冲皮套13的设置,可以减弱厂房晃动时缓冲块5与预埋基座1之间的刚性碰撞;缓冲块5受到压力产生向下的作用力时,支撑板111和连接柱112对缓冲块5进行支撑的过程中两块支撑板111受力发生倾斜角度的变化,在此过程中能够对缓冲块5起到缓冲的效果;
[0059] 当底部框架2晃动时,底部框架2会带动缓冲球一16移动,当缓冲球一16的位置发生改变后,缓冲弹簧一18、缓冲弹簧二19和缓冲弹簧三20可以对缓冲球一16产生恢复至原始位置的作用力,从而减弱整个底部框架2的晃动幅度;
[0060] 铝薄板24通过自身的张力对横向钢梁3与竖向钢梁4进行拉拽,提高横向钢梁3与竖向钢梁4之间的连接稳定性。
[0061] 以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。