CN206928438U - 一种用于钢结构房屋的抗震连接结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于钢结构房屋的抗震连接结构，其特征在于，所述连接结构包括连接结构本体；所述连接结构本体沿竖直方向的上下两面设有立柱插接头；所述连接结构本体的水平面设有横梁安装槽；所述横梁安装槽的两侧上设有腰孔，并且所述腰孔对称设置；所述腰孔内设有与腰孔匹配的实心的橡胶减震器；所述橡胶减震器的中间部位设有用于连接横梁的通孔；所述通孔内设有与横梁连接的螺栓。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢结构房屋的连接件，尤其是涉及一种用于钢结构房屋的抗震连接结构。
背景技术
现有的水泥砖混、钢筋混凝土的房屋建筑及其建造方法，由于需要在施工现场用钢筋拉框架、浇注混凝土等，存在下面的缺点：一是其立柱先灌建好，再在立柱上灌建水泥楼板，水泥楼板与立柱的连接关系主要靠立柱上和水泥楼板上的钢筋，立柱和水泥楼板由于是分两次灌建而成，建筑周期长，劳动强度大，污染大，噪声大，建筑原材料浪费大；二是两个水泥固体之间的关系只有力学负荷的承载关系，没法建立真正一体化的内部关系，其安全性差，抗震功能差、使用寿命短；三是需要使用水泥、木材等建筑材料，破坏生态；四是房屋拆迁时，建筑原材料无法重复使用，造成资源浪费，产生大量的建筑垃圾难以处理；四是由于传统的水泥建筑(高楼大厦)框架结构的自重很重，地基的力学负荷很大，一旦发生地震摇晃，整个建筑变得非常脆弱，非常危险，非常不利于抗震。针对现有的水泥砖混、钢筋混凝土的房屋建筑的上述不足，现已有钢结构建筑。
现有的钢结构建筑及其建造方法，虽然相对水泥砖混、钢筋混凝土的房屋建筑及其建造方法，有很多优点，但还是存在不足，主要表现为以下几点：一是由于现有建筑钢结构框架的梁和柱或梁和梁之间直接通过螺栓等紧固件连接或通过焊接等的连接方式，受力差、连接脆弱，梁、柱、楼板等的重力最后均传递到连接节点上由连接紧固件或焊接部来承受，这样会造成应力过度集中于梁和柱或梁和梁之间的连接节点而使连接节点受力更差、连接更脆弱，这会大大降低现有建筑框架结构的安全性，缩短使用寿命。这是现有的传统建筑钢结构框架存在的最大的技术难题。二是现场的螺栓等紧固连接或焊接的连接环节多，这会提高安装难度，降低安装效率，造成现场施工的人力成本和时间成本高。三是传统建筑钢结构框架梁和柱或梁和梁之间由于采用螺栓紧固连接或焊接的连接方式，必须对各自的连接端部进行配合连接的设计、加工，当梁或柱要使用标准型材时，其连接端部就必须进行另外设计和加工，当梁或柱不使用标准型材则需专门制造，两种方式都无法实现大批量标准化生产，成本高，也容易出现梁或柱尺寸加工误差产生连接误差，使本来就脆弱的连接位置很难很好的承受建筑重量负荷以及负荷力的传递。
申请号为99109701.7的发明专利中，公开了一种钢结构房屋建筑构件，包括浇注混凝土的钢管柱、钢梁支架和U字型钢梁，钢梁支架由至少一个绕钢管柱焊接的支架构成，每一支架由平行设置的上下抱柱板、沿径向垂直设置在上下抱柱板之间的至少一对连接板组成，上下抱柱板具有一个圆弧面、一个本体部分和沿每对连接板走向延伸的伸出部，在钢梁支架上形成至少两对连接板，各对连接板及上抱柱板和下抱柱板的相应伸出部与U字型钢梁的一端固接在一起。由于该技术方案的钢梁支架由至少一个绕钢管柱焊接的支架构成，梁、柱、楼板等的重力最后均传递到连接节点上由钢管与支架的焊接处来承受，这样会造成应力过度集中于梁和柱或梁和梁之间的连接节点而使连接节点受力差、连接脆弱，这会大大降低建筑框架结构的安全性，缩短使用寿命。
通过上述文献我们发现现有技术的钢结构建筑其在抗震方面主要是加强钢结构的厚度和连接部位的重合度。而我们知道地震波的主要形式分为横波、纵波和面波，而地震波对建筑物伤害比较大的是横波，其撕裂和挤压房屋使得房屋被撕裂从而导致坍塌，而现有技术的钢结构房屋的连接件对于横向地震波没有太好的防御效果，现有技术的钢结构连接件其连接方式主要分为焊接连接和螺纹连接。该种连接方式对于横波的防御力几乎为零。因为其连接点应力集中，连接脆弱。
发明内容
本发明所要解决的问题是，针对上述现有技术中的缺点，提出改进方案或者替换方案，尤其是一种钢结构房屋连接件部位的弹性连接方式，能够对地震具有非常显著的防御方式，尤其是对于横波的防御的改进或者替换方案。
为解决上述问题，本发明采用的方案如下：一种用于钢结构房屋的抗震连接结构，其特征在于，所述连接结构包括连接结构本体；所述连接结构本体沿竖直方向的上下两面设有立柱插接头；所述连接结构本体的水平面设有横梁安装槽；所述横梁安装槽的两侧上设有腰孔，并且所述腰孔对称设置；所述腰孔内设有与腰孔匹配的实心的橡胶减震器；所述橡胶减震器的中间部位设有用于连接横梁的通孔；所述通孔内设有与横梁连接的螺栓。本发明所使用的橡胶减震器为高碳橡胶，即其硬度相对较大的橡胶。
进一步，根据上述设计方案所述用于钢结构房屋的抗震连接结构，其特征在于，所述连接结构本体上下两面的立柱插接头上设有用于连接立柱的通孔，所述通孔内设有固定螺栓。
进一步，根据上述设计方案所述用于钢结构房屋的抗震连接结构，其特征在于，所述横梁安装槽设为开口向上的U型结构钢槽，且横梁安装槽的内部设有橡胶垫。
进一步，根据上述设计方案所述用于钢结构房屋的抗震连接结构，其特征在于，所述横梁安装槽内与连接结构相接的一面设有缓冲垫。
进一步，根据上述设计方案所述用于钢结构房屋的抗震连接结构，其特征在于，所述横梁安装槽的下端面设有与连接结构本体连接的支撑脚。
进一步，根据上述设计方案所述用于钢结构房屋的抗震连接结构，其特征在于，所述设置在横梁安装槽内部的缓冲垫包括由两个半圆形弹性钢片组成的抗震组件和包覆在抗震组件外侧的高弹橡胶。
进一步，根据上述设计方案所述用于钢结构房屋的抗震连接结构，其特征在于，所述抗震组件的内部填充设有高弹橡胶。
本发明的技术效果如下：本发明的钢结构房屋的连接结构其通过对水平方向的横梁连接件进行改进，使得其对于横向地震波具有非常良好的防御效果。首先对于连接结构在水平方向与横梁的连接方式进行改进，将现有技术的焊接连接和螺纹连接升级为弹性连接，即在保证连接强度的同时在抗震性能方面做出突破。所谓弹性连接为在现有技术的螺纹连接的基础上将螺纹连接的螺杆设置在橡胶减震器中，再将橡胶减震器设置在横梁安装槽中，即在横梁安装槽上开设对称的腰孔，并在腰孔内设有橡胶减震器，当横梁与连接结构进行对接时，将横梁放入横梁安装槽，然后使用螺杆穿过橡胶减震器与横梁连接，将横梁于横梁安装槽固定连接，由于螺杆是设置在橡胶减震器内的，所以当发生地震时，地震所产生的横波震荡传递到横梁与连接结构之间时，横梁与连接结构之间存在一个缓冲减震结构，即设置在腰孔内的橡胶减震器和设置在橡胶减震器中的螺杆。
上述设计主要是为了防御横波所产生的撕扯的力量，对于横波所产生的挤压的力量主要还是依靠钢结构本身的结构强度，连接结构与横梁之间还是会存在直接碰撞，对于房屋的抗震性能和安全性能具有极大的挑战，为此本申请对上述设计做出了改进，在连接结构与横梁之间设置一个由抗震组件组成的缓冲垫，使得当地震发生时，横波所产生的挤压力量能够得到适当的缓冲，从而降低对房屋横梁与连接结构的冲击，增强房屋连接结构的抗震性能和安全性能。
附图说明
图1为连接结构的立体结构示意图。
图2为横梁结构示意图。
图3为橡胶减震器结构示意图。
图4为连接结构与横梁安装结构示意图。
图5为缓冲垫的结构示意图。
图6为设置有支撑脚的连接结构示意图。
其中，1为连接结构本体、2为立柱插接头、3为横梁安装槽、4为腰孔、5为缓冲垫、6为横梁、7为橡胶减震器、8为通孔、9为高弹橡胶、10为抗震组件、11为支撑脚。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
实施例：如图1所示，连接结构包括连接结构本体；所述连接结构本体沿竖直方向的上下两面设有立柱插接头；所述连接结构本体的水平面设有横梁安装槽；所述横梁安装槽的两侧上设有腰孔，并且所述腰孔对称设置；所述腰孔内设有与腰孔匹配的实心的橡胶减震器；所述橡胶减震器的中间部位设有用于连接横梁的通孔；所述通孔内设有与横梁连接的螺栓。
该连接结构其通过对水平方向的横梁连接件进行改进，使得其对于横向地震波具有非常良好的防御效果。首先对于连接结构在水平方向与横梁的连接方式进行改进，将现有技术的焊接连接和螺纹连接升级为弹性连接，即在保证连接强度的同时在抗震性能方面做出突破。所谓弹性连接为在现有技术的螺纹连接的基础上将螺纹连接的螺杆设置在橡胶减震器中，再将橡胶减震器设置在横梁安装槽中，即在横梁安装槽上开设对称的腰孔，并在腰孔内设有橡胶减震器，当横梁与连接结构进行对接时，将横梁放入横梁安装槽，然后使用螺杆穿过橡胶减震器与横梁连接，将横梁于横梁安装槽固定连接，由于螺杆是设置在橡胶减震器内的，所以当发生地震时，地震所产生的横波震荡传递到横梁与连接结构之间时，横梁与连接结构之间存在一个缓冲减震结构，即设置在腰孔内的橡胶减震器和设置在橡胶减震器中的螺杆。
如图2、图3、图4所示，横梁与连接结构的连接方式设计成了弹性连接，在连接结构的横梁安装槽上开设有对称的腰孔，并在腰孔内设置橡胶减震器，即所述腰孔内设有与腰孔匹配的实心的橡胶减震器；所述橡胶减震器的中间部位设有用于连接横梁的通孔；所述通孔内设有与横梁连接的螺栓。
如图5所示，为了进一步增强本申请的连接结构在抗震方面的性能，使得其不仅能够有效的防御横波的撕扯力量，还能有效的防御横波的挤压力量，在横梁安装槽内与连接结构相接的一面设有缓冲垫，所述设置在横梁安装槽内部的缓冲垫包括由两个半圆形弹性钢片组成的抗震组件和包覆在抗震组件外侧的高弹橡胶。
上述设计主要是为了防御横波所产生的撕扯的力量，对于横波所产生的挤压的力量主要还是依靠钢结构本身的结构强度，连接结构与横梁之间还是会存在直接碰撞，对于房屋的抗震性能和安全性能具有极大的挑战，为此本申请对上述设计做出了改进，在连接结构与横梁之间设置一个由抗震组件组成的缓冲垫，使得当地震发生时，横波所产生的挤压力量能够得到适当的缓冲，从而降低对房屋横梁与连接结构的冲击，增强房屋连接结构的抗震性能和安全性能。
如图6所示，在上述设计的基础上，为了增强本申请的连接结构的结构强度，在横梁安装槽的底部设置了支撑脚，使得横梁安装槽的结构强度得到了很大的提升。
Claims (7)
1.一种用于钢结构房屋的抗震连接结构，其特征在于，所述连接结构包括连接结构本体；所述连接结构本体沿竖直方向的上下两面设有立柱插接头；所述连接结构本体的水平面设有横梁安装槽；所述横梁安装槽的两侧上设有腰孔，并且所述腰孔对称设置；所述腰孔内设有与腰孔匹配的实心的橡胶减震器；所述橡胶减震器的中间部位设有用于连接横梁的通孔；所述通孔内设有与横梁连接的螺栓。
2.根据权利要求1所述用于钢结构房屋的抗震连接结构，其特征在于，所述连接结构本体上下两面的立柱插接头上设有用于连接立柱的通孔，所述通孔内设有固定螺栓。
3.根据权利要求1所述用于钢结构房屋的抗震连接结构，其特征在于，所述横梁安装槽设为开口向上的U型结构钢槽，且横梁安装槽的内部设有橡胶垫。
4.根据权利要求1所述用于钢结构房屋的抗震连接结构，其特征在于，所述横梁安装槽内与连接结构相接的一面设有缓冲垫。
5.根据权利要求1所述用于钢结构房屋的抗震连接结构，其特征在于，所述横梁安装槽的下端面设有与连接结构本体连接的支撑脚。
6.根据权利要求4所述用于钢结构房屋的抗震连接结构，其特征在于，所述设置在横梁安装槽内部的缓冲垫包括由两个半圆形弹性钢片组成的抗震组件和包覆在抗震组件外侧的高弹橡胶。
7.根据权利要求6所述用于钢结构房屋的抗震连接结构，其特征在于，所述抗震组件的内部填充设有高弹橡胶。
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| CN109778661A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-05-21 | 浙江工业大学 | 三点可调钢桁架式t梁横隔梁 |
| CN111946126A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-17 | 江苏苏阳建设有限公司 | 一种钢柱与混凝土梁的连接节点结构 |
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