专利名称：单索网幕墙阻尼装置及一种阻尼器的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑幕墙用五金件，尤其涉及单索网幕墙阻尼装置。还涉及一种阻尼 器。
背景技术：
对于索网幕墙，在风荷载作用下都无可避免的要产生平面外的挠度，变形特点为 整片索网幕墙的中点挠度最大，靠近边部挠度减小到零。对于单索幕墙只有单向有索，在平 行索方向上的挠度变化较为平稳，为一个弧形。而在垂直索的方向上，边索的中部挠度较 大，而边部的玻璃与主体结构固定挠度为零，这样就会形成一个挠度的突变，使得边部幕墙 角变形很大，玻璃会发生破坏或者脱出。
现行规范对于单索网幕墙的变形还未有明确的规定，实际设计时也主要采用经验 来控制挠度，即使规定了单索幕墙的挠度在边索的跨中与边部结构仍然会有较大的挠度突 变与角变形。而对于边部角变形的处理一直都没有通用的方法，常用的有采用特殊的可旋 转的爪件来消耗角变形，但是对于大跨度的单索网幕墙跨中边部角位移都会很大，爪件的 可旋转角度便会不足，同时边部玻璃与主体结构的防水性、气密性都会因为较大的角变形 而难于处理。或者采用提高索网预应力、拉索直径、以及增加横索的方法来减少角位移，但 这种方法会使主体结构受力增大，增大主体结构的截面，同时大幅增加造价。
总之，现行做法对于单索网幕墙边部角变形的解决方法都有一定的局限性，并且 不能解决大跨度单索网幕墙在风振及地震作用下的振动问题。发明内容
本发明的目的是改进现有技术的不足，提供一种单索网幕墙阻尼装置，通过将该 阻尼装置安装于幕墙上可有效减少边部角变形，形成角变形过渡区域，保护边部玻璃不因 为较大角变形而破坏。同时本发明在单索网幕墙产生自振时可以提供阻尼，无论是正风作 用下，还是负风以及地震作用下都能够较好的减少自振时间，提高幕墙安全性。
本发明还提供所述单索网幕墙阻尼装置中的阻尼器。
本发明的目的是这样实现的本发明提供的单索网幕墙阻尼装置为一五金件，所述阻尼装置包括两套阻尼器；每套 阻尼器都是，包括锁头、拉杆、调节杆和阻尼管；所述拉杆穿设在所述阻尼管中，该拉杆上设有压片，在所述阻尼管中拉杆上的压片隔 开的两个环形空间中设有弹簧；所述阻尼管的两端口分别设置一个堵头封堵，所述拉杆的 一端从所述阻尼管的一端设置的所述堵头上的通孔中伸出阻尼管，伸出端连接一所述锁 头，拉杆的另一端置于所述阻尼管内；所述阻尼管另一端设置的所述堵头上设螺孔与阻尼 管内连通，通过该螺孔的内螺纹，螺接插入所述阻尼管中的所述调节杆的一端，调节杆的插 入阻尼管中的一端与所述拉杆在阻尼管中的相邻端之间具有间隙；所述调节杆的另一端置 于所述阻尼管外，其端部连接调节杆锁头； 两套所述阻尼器的所述拉杆一端的两个所述锁头或所述调节杆一端的两个调节杆锁头或一套阻尼器中的拉杆的一端的锁头与另一套阻尼器中调节杆一端的调节杆锁头铰接在一起，在该两个锁头的连接处，所述阻尼器上还设有与单索网幕墙铰接的连接结构；两套所述阻尼器的其余一端的锁头上设有与主体结构铰接的连接结构。本发明提供的阻尼器，其包括锁头、拉杆、调节杆和阻尼管；
所述拉杆穿设在所述阻尼管中，该拉杆上设有压片，在所述阻尼管中拉杆上的压片隔开的两个环形空间中设有弹簧；所述阻尼管的两端分别设置一个堵头封堵，所述拉杆的一端从所述阻尼管的一端设置的所述堵头上的通孔中伸出阻尼管，伸出端连接一所述锁头，拉杆的另一端置于所述阻尼管内；所述阻尼管另一端设置的所述堵头上设螺孔与阻尼管内连通，通过该螺孔的内螺纹，螺接插入所述阻尼管中的所述调节杆的一端，调节杆的插入阻尼管中的一端与所述拉杆在阻尼管中的相邻端之间具有间隙；所述调节杆的另一端置于所述阻尼管外，其端部连接调节杆锁头。所述的阻尼器中，所述弹簧优选为蝶形弹簧。其中的蝶形弹簧优选为多个，相互抵靠地设置在所述阻尼管中。在使用中，通过所述连接结构，将本悬挂装置安装在主体结构上，两套阻尼器和主体结构形成一个三角形，在两套阻尼器铰接在一起处，通过连接结构与单索网幕墙铰接起来。本发明提供的单索网幕墙阻尼装置，不是简单地牵拉单索网幕墙，其内的阻尼器提供弹簧机制，利用该弹簧机制，当单索幕墙不受风荷载时，所述阻尼装置不产生反力也不产生牵拉作用，当单索幕墙受到风荷载作用发生变形时，单索幕墙与所述阻尼装置连接位置会发生位移，所述阻尼装置由两套阻尼器与主体结构连接组成一个三角形，当发生位移时三角形顶部产生移动就会对一根拉杆产生压力，另一根拉杆产生拉力，而阻尼管内部被拉杆上的压片分成了两个腔体，每个腔体中都布满碟簧，这样就使得无论拉杆受拉还是受压都能有一个方向的碟簧受到压缩产生反力。当阻尼器产生反力后就能有效的抵抗风荷载产生的变形。同样无论吹正风与负风以及地震作用，所述阻尼装置都能减小单索网幕墙变形。本发明提供的阻尼器，其中调节杆与主体结构铰接，并可通过调节杆与调节杆端锁头的螺接进行长度的调节，幕墙节点与铰接在一起的两拉杆铰接，由于拉杆与调节杆在阻尼筒中相互不抵触，所以可以产生相对位移，并对压片两侧管腔内的碟簧产生压缩从而产生反力。另外，从减小单索幕墙角部变形的角度看，第一，单索幕墙设计时边部的五金构件不用特殊设计，普通五金构件即可与本阻尼装置连接，并且边部变形较大时无法用五金件来消除变形影响可以通过本阻尼装置明显减少。第二，单索幕墙设计时无需为减少边部变形而增大拉索预应力，这样大大减少了主体结构的造价。第三，单索幕墙设计时无需为减少边部变形而设置横向拉索，这样大大减少了幕墙的造价。第四，对于已建成但是边部变形不能满足使用要求的单索幕墙，可以在不拆卸幕墙的条件下直接在已建幕墙安装所述阻尼装置，使已建幕墙边部变形满足使用要求。本阻尼器的创新点在于所述阻尼器，其结构是独特的。传统桥梁等使用的阻尼器体积较大，受力很大，所以一般使用液体作为阻尼介质，本发明提供的阻尼器由于受荷相对于桥梁阻尼器小很多，体积也小很多，提供了一种新的阻尼介质方案，使用一组多个蝶形弹簧，每个所述阻尼器使用两组。在所述阻尼器中使用蝶形弹簧性能上在如下两方面优于相对于常用的压缩弹簧1、由于阻尼管内部空间较小，拉杆在荷载作用下要在较小的活动空间内提供较大的反力，所以就要求弹簧可以在较小的变形量下提供较大的反力，在小空间里可使用的压缩弹簧簧径较小，弹簧钢丝也很难做大，所以无法提供足够的压缩反力。而蝶形弹簧本身的刚度系数较大，同时可以通过改变簧片厚度，簧片材质，弹簧个数对压缩反力进行调节。调节参数的增多使得阻尼介质可以根据不同工程，不同要求更方便的调整。2、可靠性较高，由于所述阻尼器的反力是由两组蝶形弹簧提供，而每组中的弹簧数都有多个，当其中一个弹簧失效时对于整组弹簧的影响很小，不会影响阻尼器的正常使用，而普通压缩弹簧一根失效则整体失效，阻尼器也无法正常使用。液体介质的阻尼器对于阻尼器的密闭性和加工精度都有很高的要求，造价较高，而本发明提供的阻尼器主要用于索网幕墙及小型索结构，在索网幕墙领域是首次使用。相对于传统阻尼器，本阻尼器体积小，装配件精度要求低，装配简单，造价低廉。现有技术中还有的阻尼器，其中只有一个外套筒和内置一个带有压片的拉杆，拉杆两端从外套筒两端伸出。这样的阻尼器，长度无法调节，而且在与主体结构或两套阻尼器的连接上以及与索网幕墙的连接上也是无法像本发明提供的阻尼器一样，只是连接拉杆或调节杆，而需要与外套筒构成连接结构，比较起来，使用本发明提供的阻尼器，使得连接关系变得简单、方便和有效。下面通过附图和实施例对本发明进行进一步说明。
图1为本发明提供的单索网幕墙阻尼装置的结构示意图。图2为本发明提供的阻尼器的主剖视结构示意图。图3为本发明提供的阻尼器的俯视结构示意图。图4为本发明提供的阻尼器的主剖视的局部放大结构示意图。图5为本发明提供的阻尼器中使用的蝶形弹簧的结构示意图。图6为如图1所示本发明提供的单索网幕墙阻尼装置在单索网幕墙上布置的主视结构示意图。图7为本发明提供的单索网幕墙阻尼装置在单索网幕墙上布置的俯视结构示意图。图8为本发明提供的单索网幕墙阻尼装置在单索网幕墙上布置的结构示意图。图9为没有安装本发明提供的阻尼装置的单索网幕墙变形示意图。图10为安装本发明提供的单索网幕墙阻尼装置的单索网幕墙的变形示意图。
具体实施例方式如图1、图2和图8所示，本发明提供的单索网幕墙阻尼装置，主要由两套阻尼器即斜拉阻尼器1-01和水平阻尼器1-02组成；每套阻尼器都是由所示锁头、拉杆、调节杆和阻尼管组成；两套阻尼器的结构基本相同。
如图2、图3和图4所示，阻尼器的结构是所述拉杆2-02穿设在所述阻尼管2_01中，该拉杆上的中部设有凸缘即压片，在所述阻尼管2-01中拉杆2-02上凸缘隔开的两个环形空间中设有弹簧，该弹簧可以是蝶形弹簧3-04，简称蝶簧，蝶簧为多个，各个蝶簧相接，如图4和图5所示；所述阻尼管2-01的两端分别通过两个堵头封堵，阻尼管每个环形空间中，两头的蝶簧分别抵靠在所述堵头和所述凸缘上。所述拉杆2-02的一端穿出阻尼管2-01 —端带有通孔的通孔堵头3-03伸出阻尼管2-01，伸出端连接锁头，另一个螺孔堵头3-02上设螺孔，与阻尼管2-01内连通，在该内螺纹孔插入所述调节杆2-03的一端，且调节杆2-03与螺孔堵头3-02通过螺孔上的内螺纹螺接连接；所述调节杆2-03的另一端置于所述阻尼管2-01外，其端部连接锁头。调节杆2-03的该端伸入阻尼管，该端与拉杆在阻尼管中的一端之间留有间隙而不抵触。本单索网阻尼装置5-01中，斜拉阻尼器1-01的拉杆端头连接第一锁头2-05，调节杆端头连接第二锁头2-04，水平阻尼器1-02的拉杆端头连接第一锁头2-06，调节杆端头连接第二锁头2-04，两套阻尼器的两根所述拉杆一端的两个所述第一锁头铰接在一起，如图1所示，并通过连接结构与单索网幕墙连接，如图8所示，在连接处设有与单索网幕墙连接的连接结构；该连接结构为现有技术常见的铰接结构，在此不赘述。两套所述阻尼器的所述调节杆一端的两个所述锁头2-04上设有与主体结构连接的连接结构上，使用时分上下安装在主体结构上。两套阻尼器与主体结构形成一个直角三角形的支撑架结构，与单索网幕墙连接。如图6、7所示。本阻尼装置的具体组装过程可以是
I)用金属制带内螺纹孔堵头3-02将金属管制阻尼管3-01的一端封好，将一部分碟形弹簧3-04放置于阻尼管3-01内，再将拉杆2-02放置在金属管内插入碟形弹簧3_04孔中使拉杆上的压片的一侧的环形侧面接触碟形弹簧，放置剩余的碟形弹簧在压片的另一侧的环形侧面上，放置够设计数量的蝶形弹簧后将阻尼管的另一端用不带螺纹金属通孔堵头3-03将金属阻尼管3-01另一端封好。所述堵头3-03与阻尼管的连接结构可以是螺纹连接，即在阻尼管的管口设置内螺纹，堵头上设置相应的外螺纹。一种更简单的方法是，堵头插设在阻尼管端口，在阻尼管上冲出凹坑，阻尼管内壁上形成凸起，通过凸起卡固堵头。2)将调节杆2-03与螺孔堵头连接，但未拧紧。3)将斜拉阻尼器1-01和水平阻尼器1-02的拉杆伸出的一端分别连接锁头2_05和锁头2-06，斜拉阻尼器1-01和水平阻尼器1-02的调节杆的伸出的一端分别连接锁头2-04。4)将本阻尼装置中的斜拉阻尼器1-01上的锁头2-05和水平阻尼器1_02上的锁头2-06与单索网幕墙5-02连接在一起，再将斜拉阻尼器1-01上的锁头2-04与水平阻尼器1-02上的锁头2-04与主体结构5-03上的连接构件连接。在安装中，两套阻尼器，可以是拉杆的一端铰接起来，也可以均翻转过来，使拉杆一端与主体结构铰接，两调节杆上的调节杆锁头铰接在一起并与单索网幕墙铰接，还可以使一套阻尼器翻转，即一套阻尼器中的拉杆的一端的锁头与另一套阻尼器中调节杆一端的调节杆锁头铰接在一起，在该两个锁头的连接处，所述阻尼器上还设有与单索网幕墙铰接的连接结构；两套所述阻尼器的其余一端的锁头上设有与主体结构铰接的连接结构。这几种安装结构都是可以的。
如图9所示，没有安装本阻尼装置时，变形后的单索网幕墙5-02’的变形挠度与变形前的单索网幕墙5-02相比很大，且在其与主体结构连接处的角变形也很大。安装了所示阻尼装置，如图10所示，在靠近主体结构一端的单索网幕墙形成了一个变形过渡区A，变形后的单索网幕墙5-02’的变形量大大减小，同时，单索网幕墙与主体结构的角变形也大大减小。并且由于本阻尼装置中的蝶簧的作用，不仅对于单索网幕墙具有牵拉的作用，同时能够减少在风载作用下的共振时间。由于在变形过渡区内幕墙的角变形量大大减小，幕墙边部玻璃与主体结构的防水性、气密性也就都比较容易做好，所使用的索网的预应力也不必很大，拉索的直径也可以不必增加，或者使用横索，这样，可以降低造价，提供幕墙的安全性。
权利要求
1.一种单索网幕墙阻尼装置，其特征在于包括两套阻尼器；每套阻尼器都包括锁头、拉杆、调节杆和阻尼管； 所述拉杆穿设在所述阻尼管中，该拉杆上设有压片，在所述阻尼管中拉杆上的压片隔开的两个环形空间中设有弹簧；所述阻尼管的两端口分别设置一个堵头封堵，所述拉杆的一端从所述阻尼管的一端设置的所述堵头上的通孔中伸出阻尼管，伸出端连接一所述锁头，拉杆的另一端置于所述阻尼管内；所述阻尼管另一端设置的所述堵头上设螺孔与阻尼管内连通，通过该螺孔的内螺纹，螺接插入所述阻尼管中的所述调节杆的一端，调节杆的插入阻尼管中的一端与所述拉杆在阻尼管中的相邻端之间具有间隙；所述调节杆的另一端置于所述阻尼管外，其端部连接调节杆锁头； 两套所述阻尼器的所述拉杆一端的两个所述锁头或所述调节杆一端的两个调节杆锁头或一套阻尼器中的拉杆的一端的锁头与另一套阻尼器中调节杆一端的调节杆锁头铰接在一起，在该两个锁头的连接处，所述阻尼器上还设有与单索网幕墙铰接的连接结构；两套所述阻尼器的其余一端的锁头上设有与主体结构铰接的连接结构。
2.根据权利要求1所述的单索网幕墙阻尼装置，其特征在于所述弹簧为蝶形弹簧。
3.根据权利要求2所述的单索网幕墙阻尼装置，其特征在于所述蝶形弹簧为多个，相互抵靠地设置在所述阻尼管中。
4.一种阻尼器，其特征在于包括锁头、拉杆、调节杆和阻尼管组成； 所述拉杆穿设在所述阻尼管中，该拉杆上设有压片，在所述阻尼管中拉杆上的压片隔开的两个环形空间中设有弹簧；所述阻尼管的两端口分别设置一个堵头封堵，所述拉杆的一端从所述阻尼管的一端设置的所述堵头上的通孔中伸出阻尼管，伸出端连接一所述锁头，拉杆的另一端置于所述阻尼管内；所述阻尼管另一端设置的所述堵头上设螺孔与阻尼管内连通，通过该螺孔的内螺纹，螺接插入所述阻尼管中的所述调节杆的一端，调节杆的插入阻尼管中的一端与所述拉杆在阻尼管中的相邻端之间具有间隙；所述调节杆的另一端置于所述阻尼管外，其端部连接调节杆锁头。
5.根据权利要求4所述的阻尼器，其特征在于所述弹簧为蝶形弹簧。
6.根据权利要求5所述的阻尼器，其特征在于所述蝶形弹簧为多个，相互抵靠地设置在所述阻尼管中。
全文摘要
一种单索网幕墙阻尼装置，包括两套阻尼器；每套阻尼器中拉杆穿在阻尼管中，拉杆上设压片，阻尼管中拉杆上压片隔开两个环形空间中设弹簧；阻尼管两端口分别设堵头封堵，拉杆一端从一堵头上的通孔中伸出阻尼管，伸出端连一锁头，拉杆另一端置于阻尼管内；阻尼管另一堵头上设螺孔，螺接插入阻尼管中的调节杆一端，调节杆插入阻尼管中的一端与拉杆在阻尼管中相邻端之间具间隙；调节杆另一端置于阻尼管外，端部连接调节杆锁头；两套阻尼器的拉杆一端铰接并与单索网幕墙铰接，调节杆一端两个锁头上设与主体结构铰接的连接结构。本阻尼装置可有效减少单索网幕墙边索挠度，减少幕墙边部变形角，减少单索网幕墙在风振及地震作用下的振动时间及振动幅度。本发明还提供一种阻尼器。
文档编号E04B1/98GK103046661SQ20121014159
公开日2013年4月17日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者姚睿, 陶伟, 王修钢 申请人:北京江河幕墙股份有限公司, 上海江河幕墙系统工程有限公司, 广州江河幕墙系统工程有限公司