一种施工便利的减震钢结构及施工方法

本发明属于钢结构减震领域，尤其涉及一种施工便利的减震钢结构及施工方法。

背景技术：

1、传统的减震钢结构在安装和拆卸过程中存在困难和复杂性。由于结构的复杂性和重量的限制，需要大量的人力和时间来完成安装和拆卸工作。这不仅增加了工作的难度，还增加了工作的时间和成本。由于结构的刚度和稳定性的限制，横梁在受到强烈地震作用时可能会发生断裂和破损，从而导致整个建筑物的倒塌。通过改进结构的安装和拆卸性能、提高减震效果和优化设计，可以进一步提升减震钢结构的性能，为建筑物的抗震能力提供更好的保障。

2、减震钢结构技术是一种应用于建筑物或桥梁等结构中的技术，旨在减轻地震或其他自然灾害引起的振动影响。这种技术通过使用特殊设计的减震装置来吸收和耗散地震能量，从而保护结构物的完整性和稳定性。专利cn202023087352.5公开了一种便于拆装的减震钢结构，采用辅助机构进行减震，但是施工复杂，需要较多的连接节点和构件，给施工带来了很大的困难。其次是结构复杂性，减震钢结构的构件和连接方式繁多，需要大量的设计和施工经验。此外，减震钢结构容易受到环境因素的影响，易发生老化现象，减震效果也会随之降低。

3、减震钢结构的设计和施工也需要考虑一些因素，由于结构的刚度和稳定性的限制，横梁在受到强烈地震作用时可能会发生断裂和破损，从而导致整个建筑物的倒塌。此外，结构的维护和保养也是一个挑战，因为传统的减震钢结构往往需要经常进行维护和检修，以确保其正常运行。

技术实现思路

1、针对现有减震钢结构施工复杂、减震效果不理想的技术问题，本发明的目的在于提供一种施工便利的减震钢结构及施工方法，该装置结构简单，施工便利，不易老化，且受到强震作用后，连接杆对滑块施加压力使其发生移动，滑块挤压弹簧，弹簧发生变形从而吸收和消散地震能量，并在震后迅速恢复原状，能够在强烈震动下达到理想的减震效果。

2、为达到以上目的，本发明采取以下技术方案：一种施工便利的减震钢结构，包括立柱和横梁，所述立柱通过连接节点与横梁固定连接，所述立柱和横梁上分别固定安装一个挡板组，所述挡板组包括一对相对设置的挡板，一对挡板相对的两侧固定连接有一对减震弹簧，一对减震弹簧相对的两侧与一对钢板固定连接；所述立柱和横梁上分别固定安装滑轨，两个滑轨分别位于两个挡板组中一对挡板之间，两个滑轨上分别滑动安装滑块，所述滑块位于一对钢板之间，两个所述滑块相对的两侧通过连接杆固定连接。

3、进一步地，两个所述滑块与连接杆之间采用力矩控制法进行固定连接，连接杆与立柱、横梁之间的安装角度为45°。

4、进一步地，所述连接杆、滑块、挡板的材料均为高强度合金钢。

5、进一步地，所述连接节点包括上连接节点和下连接节点，所述横梁包括横梁上端面和横梁下端面，所述上连接节点包括第一角钢；所述第一角钢的竖直段与立柱通过多个螺栓固定连接，所述第一角钢的水平段与横梁上端面通过多个螺栓固定连接；所述下连接节点包括第二角钢；所述第二角钢的竖直段与立柱通过多个螺栓固定连接，所述第二角钢的水平段与横梁下端面通过多个螺栓固定连接。

6、进一步地，所述第一角钢、第二角钢、螺栓的材料为高强度合金钢。

7、进一步地，所述第一角钢与所述螺栓之间、所述第二角钢与所述螺栓之间均安装橡胶垫片，以实现连接节点的减振效果。

8、上述施工便利的减震钢结构的施工方法，包括如下步骤：

9、(1)将横梁上端面和立柱通过第一角钢相连，通过螺栓进行固定，在第一角钢与螺栓之间安装橡胶垫片；

10、(2)将横梁下端面和立柱通过第二角钢相连，通过螺栓进行固定，在第二角钢与螺栓之间安装橡胶垫片；

11、(3)在立柱和横梁上分别安装滑轨，两个滑轨上滑动安装滑块；一对挡板相对的两侧固定安装一对减震弹簧，一对减震弹簧相对的两侧与一对钢板固定连接；将安装好减震弹簧和钢板的两个挡板组分别固定安装在立柱和横梁上，滑轨位于一对挡板之间，滑块位于一对钢板之间；两个滑块相对的两侧采用力矩控制法与连接杆固定连接。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果：

13、(1)为了解决现有减震钢结构施工复杂的问题，本发明采用了简单的连接节点和滑块减震结构，减少了结构的复杂性和易损部件的数量，立柱和横梁通过连接节点进行固定连接，连接节点采用角钢和螺栓，使得施工过程更加简单、快捷，施工人员只需按照设计要求进行组装即可，不需要复杂的施工工艺和设备，降低了施工难度和成本；

14、(2)为了解决减震效果不理想的问题，本发明将滑块减震结构安装在立柱和横梁上，当建筑结构受到震动时，连接杆对滑块施加压力使其发生移动，滑块挤压弹簧，导致弹簧发生弹性变形，从而吸收和消散地震能量，并在震后迅速恢复原状，能够在强烈震动下达到理想的减震效果；

15、(3)连接杆与两个滑块采用力矩控制法固定连接，使得连接杆能够牢固地固定在两个滑块上，避免了松动现象的发生，力矩控制法进一步提高了结构的稳定性和耐久性，延长了使用寿命；连接杆的材质选用高强度合金钢，确保连接杆在强大的受力下不会变形或损坏，从而保证了整个减震结构的稳定性和可靠性；

16、(4)角钢与结构构件通过高强度合金钢螺栓连接避免了焊接，高强度合金钢螺栓连接可充分发挥其材料和连接的优点，高强度合金钢轻质高强、密闭性能好、节能保温，螺栓连接安全可靠、安装便利、便于拆卸更换。

技术特征：

1.一种施工便利的减震钢结构，包括立柱(1)和横梁，所述立柱(1)通过连接节点与横梁固定连接，其特征在于，所述立柱(1)和横梁上分别固定安装一个挡板组，所述挡板组包括一对相对设置的挡板(6)，一对挡板(6)相对的两侧固定连接有一对减震弹簧(7)，一对减震弹簧(7)相对的两侧与一对钢板(8)固定连接；所述立柱(1)和横梁上分别固定安装滑轨(12)，两个滑轨(12)分别位于两个挡板组中一对挡板(6)之间，两个滑轨(12)上分别滑动安装滑块(9)，所述滑块(9)位于一对钢板(8)之间，两个所述滑块(9)相对的两侧通过连接杆(10)固定连接。

2.根据权利要求1所述的施工便利的减震钢结构，其特征在于，两个所述滑块(9)与连接杆(10)之间采用力矩控制法进行固定连接，连接杆与立柱、横梁之间的安装角度为45°。

3.根据权利要求1所述的施工便利的减震钢结构，其特征在于，所述连接杆(10)、滑块(9)、挡板(6)的材料均为高强度合金钢。

4.根据权利要求1所述的施工便利的减震钢结构，其特征在于，所述连接节点包括上连接节点和下连接节点，所述横梁包括横梁上端面(2)和横梁下端面(13)，所述上连接节点包括第一角钢(3)；所述第一角钢(3)的竖直段与立柱(1)通过多个螺栓(4)固定连接，所述第一角钢的水平段与横梁上端面(2)通过多个螺栓(4)固定连接；所述下连接节点包括第二角钢(11)；所述第二角钢(11)的竖直段与立柱(1)通过多个螺栓(4)固定连接，所述第二角钢(11)的水平段与横梁下端面(13)通过多个螺栓(4)固定连接。

5.根据权利要求4所述的施工便利的减震钢结构，其特征在于，所述第一角钢(3)、第二角钢(11)、螺栓(4)的材料为高强度合金钢。

6.根据权利要求4所述的施工便利的减震钢结构，其特征在于，所述第一角钢(3)与所述螺栓(4)之间、所述第二角钢(11)与所述螺栓(4)之间均安装橡胶垫片(5)。

7.权利要求1～6任一项所述的施工便利的减震钢结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种施工便利的减震钢结构及施工方法，属于钢结构减震领域。解决了现有减震钢结构施工复杂、减震效果不理想的技术问题。其技术方案为：该减震钢结构包括立柱和横梁，立柱和横梁上分别固定安装一个挡板组，挡板组包括一对挡板，一对挡板相对的两侧固定连接有一对减震弹簧，一对减震弹簧相对的两侧与一对钢板固定连接；立柱和横梁上分别固定安装滑轨，两个滑轨分别位于两个挡板组中一对挡板之间，两个滑轨上分别滑动安装滑块，滑块位于一对钢板之间，两个滑块相对的两侧通过连接杆固定连接。该减震钢结构结构简单、施工便利，在强震作用下，滑块移动导致弹簧挤压变形，吸收消散地震能量，达到理想的减震效果。

技术研发人员：陆超杰,何祥祥,顾镇媛,董佳,姚昊熠,王立美,张军,孙颖,洪俊青,钱王苹
受保护的技术使用者：南通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/6/18