一种防震钢结构的制作方法

1.本实用新型涉及建筑领域，特别涉及一种防震钢结构。


背景技术：

2.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梁钢、钢柱、钢桁架等构件组成。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。
3.传统的钢结构多采用钢材相互焊接并形成框架，这种钢结构的框架抗震能力较差，特别是水平设置的钢材，因其中部位置没有支撑，承载能力更差，在受到震动时，钢材中部会出现挤压变形甚至被压弯的现象，存在抗震能力差的问题，有待改进。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种防震钢结构，具有提高抗震能力的效果。
5.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种防震钢结构，包括水平设置的上框架和下框架，所述上框架和所述下框架之间的四周均竖直设置有支撑柱，所述上框架的下端面竖直设置有减震杆，所述减震杆位于相邻的两个支撑柱之间，所述减震杆上端与所述上框架之间设置有锁定部，所述下框架的上端面设置有下方开口并呈梯形状布置的减震板，所述减震杆下端面抵靠所述减震板的上端面，所述上框架的下端面倾斜设置有一对支撑杆，一对所述支撑杆位于所述减震板的两侧，一对所述支撑杆的上端面相互远离且与所述上框架的下端面相贴合，且每个所述支撑杆上端与所述上框架之间均设置有固定部，一对所述支撑杆的下端面相互靠近且与所述减震板的上端侧壁相贴合。
6.通过采用上述技术方案，当防震钢结构受到震动时，上框架受到竖直向下的压力，并通过支撑柱、减震杆共同向下传导，此时支撑杆的下端面抵紧减震板的上端面，并与支撑柱一起承担来自上框架的压力，起到辅助支撑的作用。同时减震杆抵紧减震板时，减震板受到竖直向下的压力而发生形变，使得减震板上端面形变的过程中吸收减震杆的压力，实现卸力功能。减震板的上端面回复的过程中后会对支撑杆产生反作用力，并通过支撑杆传导回上框架，实现缓冲功能。上框架受到竖直向下的压力时，还沿着支撑杆向下传导，支撑杆受力并具有沿减震板侧壁向下滑动的运动趋势，同时支撑杆的下端面受力还具有远离减震板的运动趋势，使得一对支撑杆的上端面具有相互靠近的转动趋势。但是由于支撑杆上端面抵紧上框架的下端面，使得一对支撑杆无法转动，从而将减震杆下端的力通过减震杆向上进行传导，并对上框架产生支撑力。而支撑杆下端抵紧减震板的侧壁的时候，减震板侧壁发生形变，使得减震板上端面形变的过程中吸收支撑杆的压力，实现卸力功能。减震板的侧壁形变后会对支撑杆产生反作用力，并通过支撑杆向上传导回上框架，实现缓冲功能。减震板回复的过程中，支撑杆下端的作用力消失，使得支撑杆下端面重新与减震板的侧壁相贴合。通过设置与减震板相互配合使用支撑杆、减震杆，实现防震钢结构震动时的缓冲和卸力功能，有效防止因上框架的钢材中部发生挤压变形而丧失支撑能力，具有良好的防震功能。
7.本实用新型的进一步设置为：所述减震板的顶壁与所述下框架的上端面之间竖直设置有橡胶柱。
8.通过采用上述技术方案，当防震钢结构受到震动时，减震杆压紧减震板上端面并使得减震板发生形变，此时减震板的顶壁压紧橡胶柱上端面并使得橡胶柱发生形变，此时减震柱与减震板共同吸收支撑杆和减震杆的压力，实现卸力功能。橡胶柱在回复的过程中，对减震板顶壁产生反作用力，并使得减震板上端面快速回复，此时减震柱与减震板共同将反作用力传导回减震杆，实现缓冲功能。通过设置与减震板相互配合的橡胶柱，并利用橡胶柱的形变来对减震杆的压力进行进一步缓冲，从而进一步提高抗震能力。
9.本实用新型的进一步设置为：所述橡胶柱的中部至两端呈渐缩状设置。
10.通过采用上述技术方案，当防震钢结构受到震动时，支撑杆压紧减震板上端侧壁并使得减震板发生形变。而橡胶柱受压并发生形变时，橡胶住的中部位置变粗，并抵靠减震板上端内壁，此时减震柱与减震板共同吸收支撑杆和减震杆的压力，实现卸力功能。橡胶柱在形变的过程中，对减震板上端侧壁产生反作用力，并使得减震板上端侧壁快速回复，此时减震柱与减震板共同将反作用力传导回支撑杆杆，实现缓冲功能。通过设置中部至两端呈渐缩状的减震柱，并利用橡胶柱中部的形变对支撑杆的压力进行进一步的缓冲，具有良好的抗震能力。
11.本实用新型的进一步设置为：所述减震杆内部中空并形成空腔，所述空腔内设置有减震球，所述减震球分别通过两根竖直设置的弹簧与所述空腔的顶壁和底壁相连接。
12.通过采用上述技术方案，当防震钢结构受到震动时，减震球在重力产生的惯性力作用下向上运动，此时位于减震球上方的弹簧处于压缩状态，并对减震球产生向下的弹力。位于减震球下方的弹簧处于拉伸状态，并对减震球产生向下的拉力。减震球在拉力、弹力和重力的作用下出现上下往复跳动，同时吸收减震杆的一部分压力，使得减震杆对减震板的压力减小。同时当防震钢结构受到震动时，还会产生水平方向的力，使得减震球在重力产生的惯性力下向左或向右运动。此时两个弹簧均处于拉伸状态，并对减震球产生水平方向的拉力。减震球在拉力和重力的作用下出现左右往复摆动，同时吸收钢结构水平方向的压力。通过设置减震球，并利用减震杆的上下跳动和左右摆动，缓解减震杆对减震板的压力，以及抵消钢结构水平方向的力，从而进一步提高抗震能力。
13.本实用新型的进一步设置为：所述减震板的上端面和两侧侧壁均设置有一圈环绕所述减震杆和所述支撑杆四周外壁的限位环。
14.通过采用上述技术方案，通过设置限位环，实现对支撑杆下端和减震杆下端的位置限定，防止支撑杆和减震杆在受到减震板的反作用力时发生晃动，具有良好的限位功能。同时减震杆受到上框架的压力时，使得支撑杆下端面抵紧限位环内壁并无法沿减震板上端侧壁滑动，从而对减震板侧壁进行进一步的挤压，使得减震板侧壁形变范围加大。由于减震板侧壁形变范围加大，导致减震板侧壁回复的过程中，对支撑杆的作用力变大，并通过支撑杆将反作用力传导回上框架，进一步增加支撑杆对上框架的支撑力。
15.本实用新型的进一步设置为：所述锁定部包括一对用于夹持所述上框架两侧侧壁的锁定板，一对所述锁定板通过螺栓固定连接于所述上框架侧壁。
16.通过采用上述技术方案，通过设置结构简单且方便锁止的锁定部，实现减震杆的快速安装以及模块化运输，从而提高防震钢结构的实用性。
17.本实用新型的进一步设置为：所述固定部包括一对用于夹持所述上框架两侧侧壁的抱箍，所述上框架侧壁设置有用于供所述抱箍嵌入的固定槽。
18.通过采用上述技术方案，通过设置方便锁定和拆卸的固定部，实现支撑杆的快速安装以及模块化运输，从而提高防震钢结构的实用性。
19.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
20.1.通过设置与减震板相互配合使用支撑杆、减震杆，实现防震钢结构震动时的缓冲和卸力功能，有效防止因上框架的钢材中部发生挤压变形而丧失支撑能力，具有良好的防震功能；
21.2.通过设置与减震板相互配合的橡胶柱，并利用橡胶柱的形变来对减震杆的压力进行进一步缓冲，从而进一步提高抗震能力；
22.3.通过设置中部至两端呈渐缩状的减震柱，并利用橡胶柱中部的形变对支撑杆的压力进行进一步的缓冲，具有良好的抗震能力；
23.4.通过设置减震球，并利用减震杆的上下跳动和左右摆动，缓解减震杆对减震板的压力，以及抵消钢结构水平方向的力，从而进一步提高抗震能力。
附图说明
24.图1是实施例的结构示意图；
25.图2是实施例的支撑柱和减震杆的结构示意图；
26.图3是实施例的减震杆的内部结构示意图。
27.附图标记：1、上框架；2、下框架；3、支撑柱；4、减震杆；41、空腔；42、减震球；43、弹簧；5、锁定部；51、锁定板；6、减震板；7、橡胶柱；8、支撑杆；9、固定部；91、抱箍；92、固定槽；10、限位环。
具体实施方式
28.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
29.如图1所示，一种防震钢结构，包括水平设置的上框架1和下框架2，上框架1和下框架2之间的四周竖直连接有四根支撑柱3。
30.如图1、图2所示，上框架1的下端面竖直连接有四根减震杆4，每根减震杆4均位于相邻的两个支撑柱3之间，并且每个减震杆4的上端与上框架1之间均连接有锁定部5。
31.如图2、图3所示，减震杆4内部中空并形成空腔41，空腔41内部设置有铁质的实心减震球42，减震球42分别通过两根竖直设置的弹簧43与空腔41的顶壁和底壁相连接。
32.如图1、图2所示，下框架2的上端面设置有四个下方开口并呈梯形状布置的减震板6，减震板6位于减震杆4的正下方，减震板6可以采用铁或钢材质。同时，每个减震板6的顶壁与下框架2的上端面之间均竖直固定连接有橡胶柱7，并且橡胶柱7的中部至两端呈渐缩状设置。
33.如图1、图2所示，每个减震杆4的下端面均抵靠减震板6的上端面，上框架1的下端面倾斜设置有四对支撑杆8，每对支撑杆8均位于减震板6的两侧。每对支撑杆8的上端面相互远离且与上框架1的下端面相贴合，且每个支撑杆8上端与上框架1之间均设置有固定部9。每对支撑杆8的下端面相互靠近且与减震板6的上端侧壁相贴合。
34.如图1、图2所示，每个减震板6的上端面和两侧侧壁均设置有一圈环绕减震杆4和支撑杆8四周外壁的限位环10。
35.当应用上述防震钢结构时，将下框架2与支撑柱3固定连接，并打开所有的固定部9和锁定部5。将所有减震杆4和支撑杆8均对准相应限位环10，并使其插接嵌入进相应限位环10内，直到所有减震杆4和支撑杆8均抵触相应减震板6的上端面和两侧侧壁后，实现减震杆4和支撑杆8下端的位置限定。
36.然后将上框架1与支撑住固定连接，此时所有减震杆4和支撑杆8的上端面均抵紧上框架1的下端面。然后分别锁止所有的固定部9和锁定部5，实现减震杆4和支撑杆8的完全限定，以及防震钢结构的装配。
37.如图1所示，固定部9包括一对用于夹持上框架1两侧侧壁的抱箍91，上框架1侧壁设置有用于供抱箍91嵌入的固定槽92。
38.如图1所示，锁定部5包括一对用于夹持上框架1两侧侧壁的锁定板51，一对锁定板51通过螺栓固定连接于上框架1侧壁。
39.当需要锁止固定部9时，将一对抱箍91嵌入至相应的固定槽92内，并旋紧螺栓，直到一对抱箍91的内壁完全夹紧上框架1的侧壁，实现固定部9的锁止。当需要打开固定部9时，将一对抱箍91上的螺栓旋松，直至所有螺栓脱离抱箍91后，实现固定部9的解锁。
40.当需要锁止锁定部5时，由于上框架1与支撑住固定连接，此时一对锁定板51夹持上框架1的侧壁，然后旋紧螺栓，直到一对锁定板51完全夹持上框架1的侧壁后，实现锁定部5的锁止。
41.具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。