CN217269023U - 一种用于加固建筑的自复位耗能外甲结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及建筑抗震结构技术领域，公开一种用于加固建筑的自复位耗能外甲结构，包括有：具有凹槽的底板；呈间隔设置的多个立柱，立柱包括有柱体和设置在柱体上的至少一个柱脚，柱脚活动地设置在凹槽中；且柱脚与底板形成球面副结构；耗能组件，设置在相邻的两立柱之间，耗能组件包括有耗能元件和预应力筋，耗能元件的一端铰接在一柱体上，耗能元件的另一端铰接在另一柱体上；且预应力筋连接相邻的两柱体。本实用新型的优点在于，通过在既有的建筑上设置该自复位耗能外甲结构，使建筑物在立柱与耗能组件的配合下具有良好的自复位性能，提升建筑内外的冗余度，使建筑具备良好的刚性和延性，可以吸收大量的地震能量。

Description

一种用于加固建筑的自复位耗能外甲结构

技术领域

本实用新型涉及建筑抗震结构技术领域，尤其涉及一种用于加固建筑的自复位耗能外甲结构。

背景技术

随着时代的发展，人们的住所往往是集中式的。一旦发生地震和地质灾害，损失将不可估量。近年来，中国的地震灾害发生频繁；在发生地震灾害时，威胁人身安全及造成经济损失的往往是由于建筑物的破坏。而当前国内，建筑物在抗震功能上的结构设计较少。我国现有的结构形式，如砖混结构，本身就带有脆性破坏，框架结构抗震性能虽较好，但填充墙易出现剪切变形、裂缝等破坏。而且在等级较高的地震之后，通常伴随着多场余震，再次对建筑物造成破坏，因此自复位结构可以抵抗一部分震波，但其耗能较大，对于较大的地震，不能支撑后续的余震的破坏。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题在于，提出一种自复位能力强、提升建筑物抗震能力的用于加固建筑的自复位耗能外甲结构。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种用于加固建筑的自复位耗能外甲结构，包括有：

具有凹槽的底板；

呈间隔设置的多个立柱，所述立柱包括有柱体和设置在所述柱体上的至少一个柱脚，所述柱脚活动地设置在所述凹槽中；且所述柱脚与所述底板形成球面副结构；

耗能组件，设置在相邻的两所述立柱之间，所述耗能组件包括有耗能元件和预应力筋，所述耗能元件的一端铰接在一所述柱体上，耗能元件的另一端铰接在另一所述柱体上；且所述预应力筋连接相邻的两所述柱体。

进一步地，所述立柱还包括至少两个弹性连接件，所述柱体上靠近所述柱脚的一端设有安装板，所述弹性连接件的一端与所述安装板相连，弹性连接件的另一端与所述底板相连。

进一步地，所述弹性连接件包括连杆和套设在所述连杆上的多个碟簧，所述连杆穿设在所述安装板上，且所述碟簧设置在所述安装板的两侧，所述连杆的一端通过第一螺母连接在所述底板上。

进一步地，所述连杆远离所述底板的一端上套设有压板，所述压板通过第二螺母压设在所述碟簧上。

进一步地，所述耗能元件包括铰接座和分别与所述铰接座铰接的第一连接梁和第二连接梁，所述铰接座设置在所述柱体上；且所述预应力筋设置在所述第一连接梁和第二连接梁之间。

进一步地，所述耗能元件还包括连接座和设置在所述连接座上的多个耗能板，所述耗能板通过所述连接座连接在所述第一连接梁和第二连接梁上。

进一步地，所述耗能板两端的宽度大于其中部的宽度。

进一步地，所述第一连接梁与第二连接梁呈平行设置。

进一步地，所述预应力筋设置有多根，多根所述预应力筋通过锚固件连接在所述柱体上。

进一步地，所述柱体上设有墙体连接件。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型中，该自复位耗能外甲结构外附于建筑框架梁上，其立柱底部具有可万向摆动的柱脚，柱体通过弹性连接件连接在底板上，并通过弹性连接件复位；耗能组件连接相邻的两立柱，耗能元件可在立柱摆动时消耗水平能量，并通过预应力筋保证在外甲加固结构整体摇晃时能将其再次拉回，实现自复位性能；整体耗能外甲结构通过框架的形式加固在建筑外，刚度大，稳定性好，美观且耐腐性好，适宜长期用于户外；且加固外甲结构能较大程度提升内外的冗余度，建筑的主体耗能构件具备良好的刚性和延性，加固外甲可以吸收大量的地震能量，提高建筑的抗震性。

附图说明

图1为本实用新型自复位耗能外甲结构实际使用时的结构示意图；

图2为本实用新型自复位耗能外甲结构的示意图；

图3为立柱的结构示意图；

图4为弹性连接件的结构示意图；

图5为耗能组件与立柱连接的结构示意图；

图6为耗能组件的结构示意图；

图7为耗能元件的结构示意图。

图中：

1、底板；10、凹槽；2、立柱；20、柱体；21、柱脚；22、弹性连接件；220、连杆；221、碟簧；222、第一螺母；223、压板；224、第二螺母；23、安装板；24、加劲肋；3、耗能组件；30、耗能元件；300、铰接座；301、第一连接梁；302、第二连接梁；303、连接座；304、耗能板；4、墙体连接件；5、建筑物；50、基础；51、框架梁。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1-图7所示，一种用于加固建筑的自复位耗能外甲结构，包括有：具有凹槽10的底板1；呈间隔设置的多个立柱2，立柱2包括有柱体20和设置在柱体20上的至少一个柱脚21，柱脚21活动地设置在凹槽10中；且柱脚21与底板1形成球面副结构；耗能组件3，设置在相邻的两立柱2之间，耗能组件3包括有耗能元件30和预应力筋，耗能元件30的一端铰接在一柱体20上，耗能元件30的另一端铰接在另一柱体20上；且预应力筋连接相邻的两柱体20。具体地，该自复位耗能外甲结构应用于建筑物5加固作业中；其中，底板1预埋于在建筑物5的基础50中，柱体20与建筑物5的框架梁51通过墙体连接件4连接，该墙体连接件4为一种钢板带结构，包括两块钢板以及之间的螺栓和螺母，通过固定在框架梁51上的方式使加固外甲与建筑固定在一起，同时可以加固外甲柱，提高刚度。耗能组件3连接在相邻的两柱体20上，使立柱2和耗能组件3附加于建筑物5上；且柱体20可相对底板1任意角度摆动，耗能组件3可在柱体20摆动时耗能并提供恢复力，该结构通过立柱2与耗能组件3的配合使建筑物5在地震发生摆动时，实现自复位功能；耗能元件30与预应力筋消耗更多地震作用力，减少地震对建筑的破坏，最终实现加固、抗震功能。

如图2-图4所示，立柱2还包括至少两个弹性连接件22，柱体20上靠近柱脚21的一端设有安装板23，弹性连接件22的一端与安装板23相连，弹性连接件22的另一端与底板1相连。实际使用时，当立柱2连接在建筑物5四角处的框架梁51上时，该立柱2底部设置有两个柱脚21，且在两柱脚21的四周分别设置弹性连接件22，该四个弹性连接件22用于承载立柱2X轴和Y轴方向的载荷；当立柱2设置在中间的框架梁51上时，立柱2底部仅需设置一个柱脚21，在柱脚21的两侧且沿建筑物5长度方向上设置弹性连接件22即可。

其中，弹性连接件22可拆卸的设置在柱体20上，便于调整弹性连接件22的安装个数；弹性连接件22包括连杆220和套设在连杆220上的多个碟簧221，连杆220穿设在安装板23上，且碟簧221设置在安装板23的两侧，连杆220的一端通过第一螺母222连接在底板1上。实际使用时，在连杆220的一端与底板1相连后，连杆220部分与底板1预埋于基础50中，能够更好的起到保护建筑的作用，提高建筑抗震能力；且安装板23焊接在柱体20上，在安装板23与柱体20的连接处设置加劲肋24，加强立柱2整体的连接强度。

优选地，连杆220远离底板1的一端上套设有压板223，压板223通过第二螺母224压设在碟簧221上；即，当柱体20朝一侧倾斜时，该侧的弹性连接件22处于底板1与安装板23之间的碟簧221受压缩，另一侧处于安装板23与压板223之间的碟簧221也被压缩，使柱体20能够在晃动后自复位。

如图5-图7所示，耗能元件30包括铰接座300和分别与铰接座300铰接的第一连接梁301和第二连接梁302，铰接座300设置在柱体20上；且预应力筋设置在第一连接梁301和第二连接梁302之间；即，第一连接梁301和第二连接梁302通过铰接座300安装在柱体20上，且第一连接梁301与第二连接梁302呈平行设置，第一连接梁301与第二连接梁302以及两柱体20形成四边形结构，且耗能元件30安装在靠近建筑物5的横梁处。具体地，耗能元件30还包括连接座303和设置在连接座303上的多个耗能板304，耗能板304通过连接座303连接在第一连接梁301和第二连接梁302上；其中，预应力筋设置有多根，多根预应力筋通过锚固件连接在柱体20上，在地震水平力作用下，由于柱体20与耗能元件30采用铰接的方式，自复位外甲加固结构因为地震发生摆动时会带动建筑物5一起摇晃，然后在预应力筋作用下再被拉回，以此实现自复位功能；耗能元件30的存在使外甲能够承受多次地震波的影响，消耗更多地震作用力，减少地震对建筑的破坏，最终实现加固、抗震功能。

优选地，耗能板304两端的宽度大于其中部的宽度；即两边宽中间窄的耗能板304能使加固外甲整体有更好的“能动性”，提高其自复位性能。

本方案中，外甲加固结构环绕在建筑的外侧，立柱2与框架梁51连接固在再一起，以万向柱脚21固定在基础50上，能够更好的起到保护建筑的作用，提高建筑抗震能力。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础50，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于加固建筑的自复位耗能外甲结构，其特征在于，包括有：

具有凹槽的底板；

呈间隔设置的多个立柱，所述立柱包括有柱体和设置在所述柱体上的至少一个柱脚，所述柱脚活动地设置在所述凹槽中；且所述柱脚与所述底板形成球面副结构；

耗能组件，设置在相邻的两所述立柱之间，所述耗能组件包括有耗能元件和预应力筋，所述耗能元件的一端铰接在一所述柱体上，耗能元件的另一端铰接在另一所述柱体上；且所述预应力筋连接相邻的两所述柱体。

2.根据权利要求1所述的一种用于加固建筑的自复位耗能外甲结构，其特征在于，所述立柱还包括至少两个弹性连接件，所述柱体上靠近所述柱脚的一端设有安装板，所述弹性连接件的一端与所述安装板相连，弹性连接件的另一端与所述底板相连。

3.根据权利要求2所述的一种用于加固建筑的自复位耗能外甲结构，其特征在于，所述弹性连接件包括连杆和套设在所述连杆上的多个碟簧，所述连杆穿设在所述安装板上，且所述碟簧设置在所述安装板的两侧，所述连杆的一端通过第一螺母连接在所述底板上。

4.根据权利要求3所述的一种用于加固建筑的自复位耗能外甲结构，其特征在于，所述连杆远离所述底板的一端上套设有压板，所述压板通过第二螺母压设在所述碟簧上。

5.根据权利要求1所述的一种用于加固建筑的自复位耗能外甲结构，其特征在于，所述耗能元件包括铰接座和分别与所述铰接座铰接的第一连接梁和第二连接梁，所述铰接座设置在所述柱体上；且所述预应力筋设置在所述第一连接梁和第二连接梁之间。

6.根据权利要求5所述的一种用于加固建筑的自复位耗能外甲结构，其特征在于，所述耗能元件还包括连接座和设置在所述连接座上的多个耗能板，所述耗能板通过所述连接座连接在所述第一连接梁和第二连接梁上。

7.根据权利要求6所述的一种用于加固建筑的自复位耗能外甲结构，其特征在于，所述耗能板两端的宽度大于其中部的宽度。

8.根据权利要求5所述的一种用于加固建筑的自复位耗能外甲结构，其特征在于，所述第一连接梁与第二连接梁呈平行设置。

9.根据权利要求1所述的一种用于加固建筑的自复位耗能外甲结构，其特征在于，所述预应力筋设置有多根，多根所述预应力筋通过锚固件连接在所述柱体上。

10.根据权利要求1所述的一种用于加固建筑的自复位耗能外甲结构，其特征在于，所述柱体上设有墙体连接件。

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