一种可保障强柱弱梁功能的可复位的楼板角部脱离装置

1.本发明涉及建筑结构技术领域，具体为一种可保障强柱弱梁功能的可复位的楼板角部脱离装置。


背景技术：

2.我国地处两条主要的地震带——欧亚地震带和环太平洋地震带之间，是世界上遭受到地震危害最为严重的国家之一。历史上，在长江三角洲和珠江三角洲曾经多次发生6级以上的强震，在京津环渤海地区，近300年来，平均每44年就发生一次7级以上的大地震。随着城市化进程的加快，大量的国民财富快速的向城市及城市群地区集中。而我国三分之一以上的已建或拟建的城市群位于可能会发生7级以上大地震的地区。而我国城市中占绝大多数的建筑是钢筋混凝土多层和高层建筑，这些建筑具有广泛的使用功能，而建筑的破坏引起的经济损失和人员伤亡将对国家安全和社会稳定造成巨大的冲击。地震是由于地壳岩层处于复杂的应力状态中，随着地壳的不断变化，地应力的作用超过某处岩层的极限强度时，岩层就会发生突然的断裂和错动，从而引起震动，并以弹性波的形式传到地表，引起地表附近的具有一定质量的物体产生惯性力，当物体本身具有的抵抗这种惯性作用的抗震能力不足时，物体发生破坏。
3.我国历次地震震害均表明：按照以往和现行规范设计的钢筋混凝土为主的多高层建筑在大震作用下往往会出现较严重的损伤，甚至发生倒塌，而倒塌的原因是由于结构的竖向传力体系遭到破坏和中断，导致在水平向和竖向地震作用下结构发生倒塌，而这种竖向传力体系的中断往往是由于在地震作用下楼板对梁具有加强作用，导致柱率先发生破坏，造成了严重的后果，因此在结构的设计或者是通过一定的技术创新确保地震作用下梁首先发生破坏，保证“强柱弱梁”的实现。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种可保障强柱弱梁功能的可复位的楼板角部脱离装置，将梁柱核心区的楼板设置成在平时正常工作时能够具有较大的刚度和承载力，不至于由于楼板开洞了影响结构的正常使用，当地震发生后，地震预警控制装置能够通过互联网受到地震预警信号并判断地震幅值达到一定程度后启动本装置，消除了楼板对梁的约束和加强作用，从而确保梁先屈服耗能，最大程度保证建筑结构竖向传力体系的完整性，确保建筑内人员的安全和设施的正常使用，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种可保障强柱弱梁功能的可复位的楼板角部脱离装置，包括装置本体，所述装置本体位于楼板、梁、柱组成的核心区，所述梁与所述柱、楼板之间通过钢筋和混凝土进行浇筑连接，装置本体通过外部钢筋与楼板进行连接。
7.更进一步地，所述装置本体包括底部内嵌钢板、顶部内嵌钢板、基于地震预警信号的开启控制装置、电磁插销系统和插座装置；所述底部内嵌钢板分别与外侧钢板、折角连接
板抵接，且外侧钢板还与折角连接板连接，所述顶部内嵌钢板与顶板抵接，顶部内嵌钢板还与上下部连接钢板连接，所述上下部连接钢板与底部内嵌钢板连接，上下部连接钢板还与外侧钢板通过悬索进行柔性连接，所述电磁插销系统通过接收电缆接收基于地震预警信号的开启控制装置发出的信号，所述电磁插销系统内部设有电磁铁和插销，插销外部环绕弹簧，所述插座装置内部设置有插座，插销穿过电磁插销系统和插座装置，且插销与插座进行连接，插座与底部内嵌钢板连接。
8.更进一步地，所述基于地震预警信号的开启控制装置通过互联网收到地震预警信号或者现场测得的地面运动信号，并判断地震幅值达到阈值后发出电流给电磁插销系统，电磁插销系统通过电磁铁产生引力与插销相互吸引，插销退出插座装置使得装置本体与楼板的脱离。
9.更进一步地，所述底部内嵌钢板设置一个，顶部内嵌钢板设置一个，所述悬索设置不少于三个。
10.更进一步地，所述基于地震预警信号的开启控制装置至少设置一个，所述电磁插销系统设置四个，所述插座装置设置四个。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
12.本发明提供的一种可保障强柱弱梁功能的可复位的楼板角部脱离装置，解决了钢筋混凝土结构在包括风、雪和自重荷载作用下梁柱节点中楼板能够全截面工作，通过设置的基于地震预警信号的开启控制装置能够在地震幅值达到一定程度后传递信号给电磁插销系统，电磁插销系统通过电磁铁产生引力与插销相互吸引，插销退出插座装置，从而实现了楼板角部脱离装置与楼板的脱离，通过悬索保证楼板角部脱离装置与楼板柔性连接，防止坠落，保证地震作用下强柱弱梁功能的实现，最大限度的实现被保护结构竖向承载系统的完整性，从而保护位于结构内部的人员的生命安全及内部设施的功能完整性。
附图说明
13.图1为本发明的楼板角部脱离装置的轴测图；
14.图2为本发明的楼板角部脱离装置的仰视图；
15.图3为本发明的楼板角部脱离装置的俯视图；
16.图4为本发明的楼板角部脱离装置的俯视轴测图；
17.图5为本发明的楼板角部脱离装置正视图；
18.图6为本发明的楼板角部脱离装置去除梁、板、柱的轴测图；
19.图7为本发明的楼板角部脱离装置去除梁、板、柱的俯视图；
20.图8为本发明的楼板角部脱离装置去除梁、板、柱的左侧视图；
21.图9为本发明的楼板角部脱离装置去除梁、板、柱的正视图；
22.图10为本发明的楼板角部脱离装置去除梁、板、柱和顶部内嵌钢板的轴测图；
23.图11为本发明的楼板角部脱离装置去除梁、板、柱和顶部内嵌钢板的俯视图；
24.图12为本发明楼板角部脱离装置去除梁、板、柱和顶部内嵌钢板的a-a剖面图；
25.图13为本发明的楼板角部脱离装置去除梁、板、柱和顶部内嵌钢板的轴测仰视图；
26.图14为本发明的楼板角部脱离装置去除梁、板、柱和顶部内嵌钢板的仰视图；
27.图15为本发明的楼板角部脱离装置中可脱离部分轴测图；
28.图16为本发明的楼板角部脱离装置中可脱离部分俯视图；
29.图17为本发明的楼板角部脱离装置中电磁插销系统和插座装置轴测图；
30.图18为本发明的楼板角部脱离装置中电磁插销系统和插座装置正视图；
31.图19为本发明的楼板角部脱离装置中电磁插销系统和插座装置剖面图；
32.图20为本发明的楼板角部脱离装置中基于地震预警信号的开启控制装置的电路示意图。
33.图中：1、楼板；2、梁；3、柱；4、底部内嵌钢板；5、顶部内嵌钢板；6、顶板；7、外部钢筋；8、外侧钢板；9、折角连接板；10、电磁插销系统；11、插座装置；12、悬索；13、基于地震预警信号的开启控制装置；14、插销；15、上下部连接钢板；16、插座；17、接收电缆；18、弹簧；19、电磁铁。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.请参阅图1-20，本发明实施例中提供一种可保障强柱弱梁功能的可复位的楼板角部脱离装置，包括装置本体，装置本体位于楼板1、梁2、柱3组成的核心区，所述梁2与所述柱3、楼板1之间通过钢筋和混凝土进行浇筑连接，装置本体通过外部钢筋7与楼板1进行连接；其中，装置本体包括底部内嵌钢板4、顶部内嵌钢板5、基于地震预警信号的开启控制装置13、电磁插销系统10和插座装置11，其中，底部内嵌钢板4设置一个，顶部内嵌钢板5设置一个，悬索12设置不少于三个；基于地震预警信号的开启控制装置13至少设置一个，电磁插销系统10设置四个，插座装置11设置四个；本发明实施例中的基于地震预警信号的开启控制装置13能够通过互联网收到地震预警信号或者现场测得的地面运动信号(包括地震引起的加速度、速度和位移)，并判断地震幅值达到一定程度后，传递电流给电磁插销系统10，电磁插销系统10通过电磁铁产生引力与插销14相互吸引，插销14退出插座装置11，从而实现了楼板角部脱离装置与楼板1的脱离。
36.在上述实施例中，底部内嵌钢板4分别与外侧钢板8、折角连接板9抵接，且外侧钢板8还与折角连接板9连接，顶部内嵌钢板5与顶板6抵接，顶部内嵌钢板5还与上下部连接钢板15连接，所述上下部连接钢板15与底部内嵌钢板4连接，上下部连接钢板15还与外侧钢板8通过悬索12进行柔性连接，电磁插销系统10通过接收电缆17接收基于地震预警信号的开启控制装置13发出的信号，电磁插销系统10内部设有电磁铁19和插销14，插销14外部环绕弹簧18，所述插座装置11内部设置有插座16，插销14穿过电磁插销系统10和插座装置11，且插销14与插座16进行连接，插座16与底部内嵌钢板4连接。本发明实施例通过悬索12保证楼板角部脱离装置与楼板1的柔性连接，防止坠落，保证地震作用下强柱弱梁功能的实现，最大限度的实现被保护结构竖向承载系统的完整性，从而保护位于结构内部的人员的生命安全及内部设施的功能完整性，地震发生后，可以将楼板角部脱离装置进行手动复位处理。
37.工作原理：本发明提供的一种可保障强柱弱梁功能的可复位的楼板角部脱离装置，通过设置的基于地震预警信号的开启控制装置13能够通过互联网收到地震预警信号或
者现场测得的地面运动信号，并判断地震幅值达到一定程度后发出电流给电磁插销系统10，电磁插销系统10通过电磁铁19产生引力与插销14相互吸引，插销14退出插座装置11，从而实现了楼板角部脱离装置与楼板1的脱离；其次，本发明通过悬索12保证楼板角部脱离装置与楼板1柔性连接，防止坠落，保证地震作用下强柱弱梁功能的实现，最大限度的实现被保护结构竖向承载系统的完整性，从而保护位于结构内部的人员的生命安全及内部设施的功能完整性，地震发生后，可以将楼板角部脱离装置进行手动复位处理，将底部内嵌钢板4恢复至原位置。
38.综上所述：本发明提供的一种可保障强柱弱梁功能的可复位的楼板角部脱离装置，将梁柱核心区的楼板1设置成在平时正常工作时能够具有较大的刚度和承载力，不至于由于楼板1开洞了影响结构的正常使用，当地震发生后，基于地震预警信号的开启控制装置13能够通过互联网收到地震预警信号并判断地震幅值达到一定程度后启动本装置，消除了楼板1对梁2的约束和加强作用，从而确保梁2先屈服耗能，最大程度保证建筑结构竖向传力体系的完整性，确保建筑内人员的安全和设施的正常使用。
39.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。