一种基于扭簧的抗风振建筑外墙的制作方法

1.本实用新型涉及建筑外墙抗风的领域，具体为一种基于扭簧的抗风振建筑外墙。


背景技术：

2.风荷载通过直接作用于建筑外墙，可以直接对高层建筑自振产生显著影响。建筑外墙是第一道抗风部件，较强的风荷载会使建筑外墙板发生破坏或难以修复的变形，这些对人民生命财产安全及建筑寿命周期造成威胁，同时也会影响高层建筑的立面美观效果。
3.自复位结构是一种新型设计理念，但是建筑外墙领域鲜有应用该种设计理念的技术应用，具有抗风-自复位功能的建筑外墙可以在强风过后自动恢复变形。故有必要提出一种具备抗风-自复位功能的建筑外墙。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种基于扭簧的抗风振建筑外墙。
5.本实用新型是通过以下技术方案来实现：
6.一种基于扭簧的抗风振建筑外墙，包括抗风振组件和建筑墙板，所述抗风振组件位于建筑墙体与建筑墙板之间，所述抗风振组件包括扭簧和活动件，所述扭簧的一个持力端与建筑墙体连接，另一个持力端与活动件连接，所述活动件远离扭簧的一端与建筑墙板滚动连接；安装时，扭簧处于蓄能状态；所述建筑墙板与建筑墙体之间还设有多个直线导轨，所述直线导轨为伸缩式结构。
7.优选的，所述活动件包括齿轮连接杆、旋转齿轮和齿条，所述齿轮连接杆的一端与扭簧远离建筑墙体的持力端连接，另一端与旋转齿轮转动连接，所述齿条与建筑墙板连接，所述齿条与旋转齿轮啮合。
8.优选的，所述齿轮连接杆倾斜设置，所述齿轮连接杆倾斜方向与齿条的长度方向相同。
9.优选的，多个所述直线导轨平行设置。
10.优选的，所述扭簧与建筑墙体通过固定圆柱实现连接，所述扭簧套设于固定圆柱外侧。
11.优选的，所述固定圆柱与建筑墙体通过圆柱固定连接件进行连接。
12.优选的，所述扭簧与建筑墙体之间还设有墙端弹簧固定块，所述墙端弹簧固定块与扭簧的第一持力端可拆卸连接。
13.优选的，所述墙端弹簧固定块与扭簧的持力端之间采用嵌合或者套合方式连接。
14.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
15.本实用新型一种基于扭簧的抗风振建筑外墙通过设置扭簧和活动件来实现建筑墙体抗风振的目的。当建筑墙板受到强风时，建筑墙板在风力的推动作用下产生向建筑墙体的位移趋势，此时，因建筑墙板和建筑外墙之间通过直线导轨进行连接，活动件靠近建筑墙板的端部会在建筑墙板的推力作用下产生滑动的位移。而活动件的另一端与扭簧的持力
端连接，扭簧产生的弹力会限制或者回复活动件在建筑墙板上的位移趋势，从而实现了建筑墙体抗风振的目的。
16.直线导轨可以加强建筑墙体与建筑墙板之间的稳定连接，伸缩式的直线导轨则是为了在活动件产生滑动时依然对建筑墙板起到连接和稳定的作用。
17.进一步的，齿轮连接杆起到连接旋转齿轮和扭簧的作用，旋转齿轮与齿条相互配合，实现了活动件与建筑墙板的滑动连接。当建筑墙板收到强风时，旋转齿轮沿齿条的长度方向产生滚动的位移趋势，并推动齿轮连接杆旋转靠近建筑墙体，而齿轮连接杆与扭簧远离建筑墙体的持力端连接，从而实现了扭簧与齿轮连接杆的连接。
18.进一步的，齿轮连接杆倾斜设置为了保证旋转齿轮与齿条也不会发生脱离，不然可能导致墙板受风荷载时旋转齿轮与齿条无法配合或者建筑墙板的内部位置发生改变。同时，也是为了让建筑墙板在承受较小风荷载时少发生靠近建筑墙体的位移趋势。
19.进一步的，固定圆柱可以辅助进行建筑墙体与扭簧的连接，对扭簧的位置进行固定。
20.进一步的，墙端弹簧固定块可以实现建筑墙体与扭簧持力端的连接，使得扭簧整体连接稳定。
附图说明
21.图1是本实用新型一种基于扭簧的抗风振建筑外墙的结构示意图。
22.图2是本实用新型一种基于扭簧的抗风振建筑外墙的侧视图。
23.图3是本实用新型一种基于扭簧的抗风振建筑外墙中建筑墙体与扭簧装置的连接示意图。
24.图4是本实用新型一种基于扭簧的抗风振建筑外墙中建筑墙板与齿条的连接示意图。
25.图中：1、建筑墙体；2、建筑墙板；3、直线导轨；4、扭簧；41、固定圆柱；42、圆柱固定连接件；43、墙端弹簧固定块；5、齿条；6、旋转齿轮；7、齿轮连接杆；8、活动件。
具体实施方式
26.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。
27.本实用新型公开了一种基于扭簧的抗风振建筑外墙，参照图1，包括抗风振组件和建筑墙板2，抗风振组件位于建筑墙体1与建筑墙板2之间，抗风振组件包括扭簧4和活动件8。
28.参照图2、3，扭簧4通过固定圆柱41设置于建筑墙体1外侧，扭簧4套设于固定圆柱41外侧，固定圆柱41的轴线与建筑墙体1表面平行。固定圆柱41通过圆柱固定连接件42与建筑墙体1连接，固定圆柱41的端部与圆柱固定连接件42可拆卸连接，本实施例中固定圆柱41的端部与圆柱固定连接件42使用嵌合或者套合方式，固定圆柱41和圆柱固定连接件42采用轻质高强材料制作。
29.扭簧4的一个持力端与建筑墙体1通过墙端弹簧固定块43进行可拆卸连接，本实施例中扭簧4的持力端与墙端弹簧固定块43采用嵌合或者套合方式，墙端弹簧固定块43采用
轻质高强材料制作，本实施例中固定圆柱41、圆柱固定连接件42和墙端弹簧固定块43均采用蒸压加气混凝土块制作。
30.参照图3、4，扭簧4的另一个持力端与活动件8连接，活动件8与建筑墙板2滚动连接。活动件8包括齿轮连接杆7、旋转齿轮6和齿条5，齿轮连接杆7的一端与扭簧4远离建筑墙体1的持力端固定连接，另一端与旋转齿轮6通过轴承和螺母进行转动连接，旋转齿轮6位于齿轮连接杆7端部的正下方，以此保证旋转齿轮6可以相对齿轮连接杆7发生无平动的转动。
31.旋转齿轮6的轴线与扭簧4的轴线平行，旋转齿条5与建筑墙板2固定连接，齿条5与旋转齿轮6啮合，齿条5的长度轴线与旋转齿轮6的长度轴线垂直。
32.齿轮连接杆7倾斜设置，齿轮连接杆7倾斜方向与齿条5的长度方向相同，这是为了保证在建筑墙板2与建筑墙体1之间的距离最大时，旋转齿轮6与齿条5也不会发生脱离，不然可能导致墙板受风荷载时旋转齿轮6与齿条5无法配合或者建筑墙板2的内部位置发生改变。同时，也是为了让建筑墙板2在承受较小风荷载时少发生靠近建筑墙体1的位移趋势。
33.当建筑墙体1和建筑墙板2发生相对靠近的位移时，旋转齿轮6在扭簧的弹力作用下在齿条5上向远离扭簧4的方向进行滚动，即使得建筑墙体1和建筑墙板2可发生相对位移的位移量增大。
34.参照图1，建筑墙板2与建筑墙体1之间还设有多个直线导轨3，直线导轨3为伸缩式结构，多个直线导轨3平行设置，本实施例中直线导轨3设有四个直线导轨3，直线导轨3包括第一部和第二部，第一部的一端与建筑墙板2连接，另一端与第二部滑动连接，第二部远离第一部的一端与建筑墙体1连接，保证建筑墙体1对建筑墙板2具有足够连接强度的同时满足建筑墙板2向建筑墙体1发生位移的功能要求。
35.本实用新型一种基于扭簧的抗风振建筑外墙的安装方法，包括以下步骤；
36.s1，进行扭簧4与建筑墙体1的安装；
37.s11，先进行圆柱固定连接件42与建筑墙体1的连接，再将扭簧4套设于固定圆柱41外侧，最后进行固定圆柱41与圆柱固定连接件42的嵌合；
38.s12，利用墙端弹簧固定块43将扭簧4的一个持力端与建筑墙体1进行连接；
39.s2，进行活动件8与扭簧4的安装；
40.将齿轮连接杆7的一端与扭簧4远离建筑墙体1的持力端进行连接，另一端与旋转齿轮6利用轴承和螺母进行连接；
41.s3，进行活动件8与建筑墙板2的安装；
42.齿条5与建筑墙板2进行连接；
43.s4，进行直线导轨3的连接，连接时同步调整旋转齿轮6与齿条5的相对位置，此时扭簧4处于蓄能状态。
44.本实用新型一种基于扭簧的抗风振建筑外墙的抗风原理为：当风荷载作用在建筑墙板2上时，建筑墙板2与建筑墙体1发生相对靠近的位移趋势，在这种趋势中旋转齿轮6与齿条5将会发生滚动，旋转齿轮6会依靠齿轮连接杆7带动扭簧4发生扭转，扭簧4储能的过程中也会降低风荷载对建筑墙板2的影响。
45.当风荷载影响降低或者消失后，扭簧4将会释放能量，释放能量的过程中就会使得旋转齿轮6与齿条5发生滚动，进而使得旋转齿轮6与齿条5的相对位置复原，这一过程中会使得墙板与建筑墙体1发生相互远离的位移趋势，进而使得墙板恢复变形。
46.建筑墙板2与建筑墙体1可以发生相对靠近位移趋势的位移量，由扭簧4装置的储能状态、旋转齿轮6与齿条5的相对位置和直线导轨3的变形量共同决定。