一种装配式建筑用消能支墩及消能结构

1.本实用新型涉及装配式建筑技术领域，特别是涉及一种装配式建筑用消能支墩及消能结构。


背景技术：

2.装配式技术是将建筑构件在工厂车间定制化生产，然后运到工地，进行二次加固拼接的一种建筑工程技术，与传统现浇结构相比，装配式建筑所用构件是运用统一规格来进行批量化生产，具有施工速度快，减短施工工期等优点，预制装配整体式结构可节约水资源、节约木材、加速施工进程，减少空气、噪声污染，对于优化社会资源配置有着积极的意义。
3.然而，装配式建筑的抗震性能较现浇结构弱的缺点限制了装配式建筑的发展，为解决上述问题，有在装配式建筑中设置支墩型消能结构的技术方案，申请号为202010735228.0、申请公开日为2020年10月30 日的专利公开了一种预制装配式消能减震结构，其包括上支墩、下支墩、两个框架柱、顶梁和底梁，上支墩和下支墩分别布置在消能器的上下两侧，顶梁水平布置在上支墩的顶端，底梁水平布置在下支墩的底端，两个框架柱竖直布置在上支墩、下支墩的两侧，框架柱的上下两端分别与顶梁和底梁连接，顶梁、底梁和两个框架柱围成容纳腔，上支墩、下支墩和消能器布置在容纳腔内；安装时，先将下支墩固定在底梁上，然后将两个框架柱分别安装在底梁的两侧，并将消能器的下连接板固定在下支墩上，之后将固定连接有上支墩的顶梁吊装固定在两个框架梁上，然后将消能器的上连接板固定在上支墩的下端，从而实现消能器和支墩的连接。
4.其中，为将消能器牢固连接在上支墩上，在安装时需要将上支墩和顶梁吊装定位，之后再连接消能器和上支墩，因此，需要严格控制各部分构件的制作精度和装配精度，上述要求增加了消能减震结构的制造和安装施工的难度。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是：现有的装配式建筑用消能结构需要严格控制各部分构件的制作精度和装配精度，导致消能结构的制造和安装施工难度高。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种装配式建筑用消能支墩，包括从上至下依次布置的上支墩、消能器和下支墩，所述消能器包括第一组件和第二组件；所述第一组件设置在所述上支墩或所述下支墩的其中之一上，所述第二组件设置在其中另一个上。
7.所述第一组件上设有平行间隔布置的两个夹板，所述第二组件上设有摩擦板，所述第一组件还包括紧固结构，所述紧固结构安装在两个所述夹板上，以夹紧所述摩擦板。
8.作为优选方案，所述摩擦板包括固定连接的第一摩擦板和第二摩擦板，所述第一摩擦板和所述第二摩擦板呈夹角布置；
9.所述第一摩擦板的两侧和所述第二摩擦板的两侧均设有所述夹板。
10.作为优选方案，所述第一摩擦板有两个，两个所述第一摩擦板分别布置在所述第二摩擦板的两端，两个所述第一摩擦板与所述第二摩擦板呈工字形布置。
11.作为优选方案，所述紧固结构包括第一紧固螺栓，所述第一紧固螺栓穿装在两个所述夹板和所述摩擦板中；
12.两个所述夹板上均设有与所述第一紧固螺栓配合且沿上下方向延伸的长孔，或者所述摩擦板上设有与所述第一紧固螺栓配合且沿上下方向延伸的长孔。
13.作为优选方案，所述第一组件设置在所述上支墩上，所述第二组件还包括阻尼器，所述阻尼器的上端固定连接所述摩擦板，所述阻尼器的下端固定连接所述下支墩。
14.作为优选方案，所述第一组件还包括中间板、第二紧固螺栓和水平布置的固定板，所述固定板设置在所述上支墩上，所述中间板的上端固定连接在所述固定板上，所述中间板(313)的下部夹紧安装在两个所述夹板之间，所述第二紧固螺栓穿装在两个所述夹板和所述中间板中。
15.作为优选方案，所述固定板的上端设有多个向上延伸的上锚固钢筋，各所述上锚固钢筋预埋在所述上支墩中。
16.作为优选方案，所述阻尼器包括耗能段和设置在所述耗能段上端的第一连接板、设置在所述耗能段下端的第二连接板，所述摩擦板设置在所述第一连接板上；
17.所述第二连接板上设有向下延伸的下连接件，所述下连接件包括连接钢筋、灌浆套筒和锚固钢筋，所述连接钢筋设置在所述灌浆套筒中，所述灌浆套筒下部固定连接向下延伸的所述锚固钢筋，所述灌浆套筒和所述锚固钢筋均预埋在所述下支墩内。
18.一种装配式建筑用消能结构，包括上述的消能支墩，所述上支墩的上端设有顶梁，所述下支墩的下端设有底梁，还包括连接所述顶梁的第一端和所述底梁的第一端的第一框架柱、连接所述顶梁的第二端和所述底梁的第二端的第二框架柱，所述第一框架柱、所述顶梁、所述第二框架柱和所述底梁围成容纳腔，所述上支墩、所述下支墩和所述消能器布置在所述容纳腔内。
19.本实用新型一种装配式建筑用消能支墩与现有技术相比，其有益效果在于：
20.本实用新型的装配式建筑用消能支墩，包括上支墩、下支墩和消能器，消能器包括第一组件和第二组件；第一组件设置在上支墩或下支墩的其中之一上，第二组件设置在其中另一个上，第一组件上设有平行间隔布置的两个夹板，第二组件上设有摩擦板，第一组件还包括紧固结构，紧固结构安装在两个夹板上，以夹紧摩擦板，保持消能器总高度固定，松开紧固结构时，第一组件和第二组件之间能够上下滑动，从而实现对消能器高度的调节；因此本实用新型的装配式建筑用消能支墩的消能器高度可调，通过调节消能器的高度即可实现对消能支墩高度的调节，降低了消能结构的制造和安装施工难度。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例一种装配式建筑用消能支墩的结构示意图；
22.图2是本实用新型实施例中中间板和消能器的连接结构示意图；
23.图3是本实用新型实施例中夹持单元的结构示意图；
24.图4是本实用新型实施例中中间板的结构示意图；
25.图5是本实用新型实施例中消能器和摩擦连接结构及其连接件的结构示意图；
26.图中，1、上支墩；2、下支墩；3、消能器；31、第一组件；311、夹板；312、第一紧固螺栓；313、中间板；314、第二紧固螺栓；315、固定板；316、上锚固钢筋；32、第二组件；321、摩擦板；3211、第一摩擦板；3212、第二摩擦板；3213、基板；3214、第一摩擦片；3215、第二摩擦片；322、阻尼器；3221、耗能段；3222、第一连接板；3223、第二连接板；3224、下连接件；31a、工字钢腹板夹持单元；31b、工字钢第一翼板夹持单元；31c、工字钢第二翼板夹持单元。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
28.在本实用新型的描述中，应当理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
29.如图1所示，本实用新型实施例优选实施例的一种装配式建筑用消能支墩，包括从上至下依次布置的上支墩1、消能器3和下支墩2，消能器3包括第一组件31和第二组件32；第一组件31设置在上支墩 1或下支墩2的其中之一上，第二组件32设置在其中另一个上。第一组件31上设有平行间隔布置的第一夹板311和第二夹板312；第二组件32上设有摩擦板321，所述第一组件31还包括紧固结构，所述紧固结构安装在两个所述夹板(311)上，以夹紧所述摩擦板(321)。
30.紧固结构能够将摩擦板321固定在两个夹板311之间，保持消能器3的总高度固定，松开紧固结构时，第一组件31和第二组件32之间能够上下滑动，从而实现对消能器3高度的调节；因此本实用新型的装配式建筑用消能支墩的消能器高度可调，通过调节消能器的高度即可实现对消能支墩高度的调节，降低了消能结构的制造和安装施工难度。
31.具体的，本实施例中，所述紧固结构包括第一紧固螺栓312，所述第一紧固螺栓312穿装在两个所述夹板311和所述第二夹板312中；
32.两个所述夹板311上均设有与所述第一紧固螺栓312配合且沿上下方向延伸的长孔，或者所述摩擦板321上设有与所述第一紧固螺栓 312配合且沿上下方向延伸的长孔。拧紧第一紧固螺栓312能够将摩擦板321夹持在两个所述夹板311之间，保持消能器3的总高度固定；拧松第一紧固螺栓312时，第一组件31和第二组件32之间能够上下滑动，从而实现对消能器3的高度的调节。
33.其中，摩擦板321包括固定连接的第一摩擦板3211和第二摩擦板3212，第一摩擦板3211和第二摩擦板3212呈夹角布置。所述第一摩擦板3211的两侧和所述第二摩擦板3212的两侧均设有所述夹板311。第一摩擦板3211和第二摩擦板3212呈夹角布置能够增强摩擦板的抗弯能力，能够在保证消能器具有较小重量的同时使得消能器的抗弯强度增高。
34.具体的，所述第一摩擦板(3211)有两个，两个所述第一摩擦板(3211) 分别布置在所述第二摩擦板(3212)的两端，两个所述第一摩擦板(3211) 与所述第二摩擦板(3212)呈
工字形布置；本实施例中，如图2、图3所示，摩擦板321为工字钢，工字钢的腹板相当于第一摩擦板3211，工字钢腹板垂直于水平面设置，两个所述夹板311构成夹持单元，本实施例中的夹持单元包括包括工字钢腹板夹持单元31a、工字钢第一翼板夹持单元31b和工字钢第二翼板夹持单元31c；本实施例中围绕工字钢外轮廓设有多个夹持单元，多个夹持单元布满了工字钢的外轮廓。将摩擦板321设置为工字钢型既保证了摩擦板321的强度，而且工字钢的腹板与工字钢第一翼板的前半部和工字钢第二翼板的前半部之间围成仅具有朝向前侧开口的凹槽，便于第一紧固螺栓312的布置，从而使得摩擦板321具有较大的可夹持面积。
35.为进一步增强摩擦板321的强度并提高夹持单元与摩擦板321之间的摩擦力，如图3所示，本实施例中，工字钢腹板夹持单元31a有多个，工字钢的腹板上设有沿上下方向延伸的加强肋，加强肋沿腹板的长度方向间隔布置有多个，相邻的两个加强肋之间设有一个工字钢腹板夹持单元31a。加强肋的设置增强了工字钢腹板的强度，从而增加了摩擦板321的强度，需要说明的时，为提高夹持单元对摩擦板321 的夹持力，需要保证摩擦板321与夹持单元相对的被夹持面以及夹持单元与摩擦板321相配合的夹持面均具有较高的平面度，然而，在加工制造过程中，平面的面积越大，目前的加工能力所能够达到的平面度精度值越差，因此，本实施例中，将工字钢腹板夹持单元设置为多个，降低了工字钢腹板和夹板311的加工难度，能够根据设计需要选择合理的平面度精度值，进一步提高了夹持单元与摩擦板321之间的摩擦力，且经济性更高。
36.本实施例中，摩擦板321包括基板3213，基板3213的两侧分别设有第一摩擦片3214和第二摩擦片3215，具体的，将第一摩擦片3214 和第二摩擦片3215连接在基板3213上的方式有多种，本实施例中第一摩擦片3214和第二摩擦片3215均通过环氧树脂粘接在基板3213上。
37.地震时，第一紧固螺栓312能够在槽孔中上下移动，摩擦板32与两个夹板311之间产生相对位移，第一摩擦片3214和第二摩擦片3215的设置使得摩擦板321与两个夹板311之间产生相对位移时能够产生较大的摩擦阻力，从而使框架侧移导致层间高度下降以及框架梁在地震中的挠曲变形产生的竖向位移大部分被消能器3所吸收。
38.本实施例中，第二组件32还包括阻尼器322，第一组件31设置在上支墩1上，阻尼器322的上端连接摩擦板321，阻尼器322的下端连接下支墩2。其中，阻尼器322能够消除地震时装配式建筑在水平方向上所产生的位移。
39.本实施例中，第一组件31还包括中间板313、第二紧固螺栓314 和水平布置的固定板315，固定板设置在上支墩1上，中间板313的上端固定连接在固定板315上，中间板313的下部夹紧安装在两个夹板 311之间，第二紧固螺栓314穿装在两个夹板和中间板313中。
40.具体的，固定板315的上端设有多个向上延伸的上锚固钢筋316，各上锚固钢筋316预埋在上支墩1中。
41.本实施例中，阻尼器322包括耗能段3221和设置在耗能段3221 上端的第一连接板3222、设置在耗能段3221下端的第二连接板3223，摩擦板321设置在第一连接板3222上；第二连接板3223上设有向下延伸的下连接件3224，下连接件3224包括连接钢筋、灌浆套筒和锚固钢筋，连接钢筋设置在灌浆套筒中，灌浆套筒下部固定连接向下延伸的锚固钢筋，灌浆套筒和锚固钢筋均预埋在下支墩2内。
42.一种装配式建筑用消能结构的实施例，包括上述的消能支墩，上支墩1的上端设有
顶梁，下支墩2的下端设有底梁，还包括连接顶梁的第一端和底梁的第一端的第一框架柱、连接顶梁的第二端和底梁的第二端的第二框架柱，第一框架柱、顶梁、第二框架柱8和底梁围成容纳腔，上支墩1、下支墩2和消能器3布置在容纳腔内。
43.本实用新型的工作过程为：先将上支墩连接在顶梁上，预制成上支墩-顶梁组件，然后将底梁、第一框架柱和第二框架柱吊装到位，并将下支墩安装至底梁上，再将连接好后的预制上支墩-顶梁组合件吊装到位，拧开第一紧固螺栓和第二紧固螺栓并取下夹板，将消能器推入上支墩和下支墩中间预留位置并定位，然后安装夹板并拧紧第一紧固螺栓和第二紧固螺栓，通过对第一紧固螺栓和第二紧固螺栓的数量和拧紧力矩的调节，实现对夹板与摩擦板之间摩擦力的大小的控制，地震时，消能器上的第一组件和第二组件能够吸收沿竖直方向所产生的位移，阻尼器能够吸收沿水平方向所产生的位移。
44.综上，本实用新型的装配式建筑用消能支墩包括上支墩、下支墩和消能器，消能器包括第一组件和第二组件；第一组件设置在上支墩或下支墩的其中之一上，第二组件设置在其中另一个上，第一组件上设有平行间隔布置的两个夹板，第二组件上设有摩擦板，第一组件还包括紧固结构，紧固结构安装在两个夹板上，以夹紧摩擦板，保持消能器总高度固定，松开紧固结构时，第一组件和第二组件之间能够上下滑动，从而实现对消能器高度的调节；因此本实用新型的装配式建筑用消能支墩的消能器高度可调，通过调节消能器的高度即可实现对消能支墩高度的调节，降低了消能结构的制造和安装施工难度。
45.此外，本实施例的消能器还包括阻尼器，地震时，阻尼器能够吸收沿水平方向所产生的位移，第一紧固螺栓能够在槽孔中上下移动，第一夹板和第二夹板与摩擦板之间产生相对位移，第一摩擦片和第二摩擦片的设置使得第一夹板和第二夹板与基板之间产生相对位移时能够产生较大的摩擦阻力，从而使框架侧移导致层间高度下降以及框架梁在地震中的挠曲变形产生的竖向位移大部分被摩擦连接机构所吸收，有效降低了阻尼器在竖直方向所受到的冲击力，保证了阻尼器的耗能效果。
46.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。