一种基于房建的多方位抗震钢结构支柱的制作方法

1.本发明涉及钢结构技术领域，具体的说是一种基于房建的多方位抗震钢结构支柱。


背景技术：

2.钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的支柱、钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻，且施工简单，广泛应用于厂房、场馆、自建房等房建领域。
3.其中钢结构厂房主要是指主要的承重构件是由钢材组成的，主要包括钢结构支柱，钢梁，钢结构基础，钢屋架，钢屋盖。在此类结构房建设过程中，其中承重的钢结构支柱均采用一体式设计，即该钢结构支柱从其顶部与横梁的连接处至底部与底座的连接处为一根钢性材料件，固定方式采用单一的螺栓紧固，在发生地震时，钢结构支柱的主要受力点主要集中在其连接处，即螺栓固定处，由于该一体式的钢结构支柱在地震发生时其晃动力很大，在紧固处螺栓所受的力骤增，已发生弯折的情况，导致整体抗震效果不佳。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的问题，本发明提供了一种基于房建的多方位抗震钢结构支柱。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于房建的多方位抗震钢结构支柱，包括预埋在混凝土层用于定位固定的预埋底座，所述预埋底座为一种中心开孔的钢结构件，预埋底座的顶部位置处固定安装有基座支柱，基座支柱的内部开设有沉孔，孔壁处固定安装有限位承托环，基座支柱的顶部插接有延伸支柱，延伸支柱为一种空心结构，且延伸支柱的底部紧靠在限位承托环的上端面，延伸支柱的顶部安装有连接外板；延伸支柱的顶部边沿处开设有环形槽，环形槽的竖直面处开设有第一半圆槽，环形槽的内壁等间距固定安装有弧形固定块，弧形固定块的内壁开设有第二半圆槽，第一半圆槽和第二半圆槽之间形成定位通道，定位通道内设置有球杆，且球杆的顶部固定连接在连接外板的下端面；连接外板的底部居中位置固定安装有配重杆，配重杆的外壁对称开设有滑槽，滑槽的内部安装有加固连接件，延伸支柱的内壁靠近滑槽的位置处固定安装有第一限位块，第一限位块的正下方设置有第二限位块，且第二限位块固定在位承托环的内壁，第一限位块和第二限位块均为两圆弧板水平组合而成，且同一水平面处第一限位块和第二限位块的两水平圆弧板之间均预留有矩形通道。
6.进一步的，所述加固连接件包括通过滑动安装在滑槽内壁的滑块，滑块的内部固定安装有拉簧，拉簧的底部固定安装有定位板。
7.进一步的，所述滑块的下端面与定位板上端面的间距值大于第一限位块上端面与第二限位块下端面的间距值。
8.进一步的，所述配重杆的底部外侧位置安装有旋转端头，旋转端头的外壁安装有方形块，方形块的正下方位置安装有挡块，且挡块的顶部开设有方形槽，旋转端头内开设有放置槽，放置槽的中心位置设置有圆杆，且圆杆的顶部固定安装在配重杆的底部居中位置，圆杆的外壁等间距安装有驱动环，驱动环的内部对称开设有驱动通道，且驱动通道有两不同半径圆环槽组合而成，旋转端头的外壁靠近其底部端头处位置等间距安装有横置插板，每个所述横置插板的盲端处均安装有定位杆，且定位杆插接在驱动通道内。
9.进一步的，所述旋转端头的底部截面为圆锥形。
10.进一步的，所述横置插板的外漏端端面为三角形。
11.进一步的，所述连接外板的顶部分别开设有连接槽和多边形槽，且多边形槽位于连接外板的顶部居中位置。
12.进一步的，所述定位杆为非全入式插入在驱动通道内部。
13.进一步的，所述基座支柱与延伸支柱的连接处设置有橡胶垫，且橡胶垫的外圈粘接在基座支柱的沉孔孔壁。
14.本发明的有益效果：1:本发明设置的一种基于房建的多方位抗震钢结构支柱，设置有加固连接件等构件，采用拼接的方式代替传统的一体式支柱设计，首先在保证支柱总体挑高不变的情况，由两根较短的基座支柱和延伸支柱组合成钢结构支柱，增加了其各自的抗震效果，同时，在地震发生时，通过二者相互发生一定量位移的方式抵消地震的动能，实现多方位抗震的效果；2:本发明设置的一种基于房建的多方位抗震钢结构支柱，本发明在延伸支柱的内部设置有配重杆和旋转端头等构件，再将其深插至基层内部，且在安装过程中进一步增大部分构件与基层的接触面积，从而进一步的增大本发明自身的安装强度，抗震效果得到进一步的提高。
15.3:本发明设置的一种基于房建的多方位抗震钢结构支柱，在发生地震时，在延伸支柱相对基座支柱发生纵向位移时，第一限位块将带动滑块在滑槽内移动，拉簧被拉伸并具有回弹力，该回弹力在延伸支柱发生相对纵向移动时瞬间牵引其进行复位，即在通过消能抵消地震波能量的同时，将延伸支柱与基座支柱之间的相对位移量，即降低二者连接处发生位移时发生的碰撞力，降低了二者连接处的应力损耗，同时，通过橡胶垫吸收延伸支柱对基座支柱的横向冲击力，实现横、纵的多方位抗震效果。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
17.图1是本发明的整体结构正视图；图2是本发明图1视角的整体结构剖视图；图3是本发明图2中a区域的局部放大示意图；图4是本发明图2中b区域的局部放大示意图；图5是本发明图2中c区域的局部放大示意图；图6是本发明延伸支柱的截面图；图7是本发明驱动环的俯视图；图中：1、预埋底座；2、基座支柱；3、延伸支柱；4、连接外板；31、环形槽；32、第一半
圆槽；33、弧形固定块；34、第二半圆槽；35、球杆；41、配重杆；42、滑槽；43、加固连接件；431、滑块；432、拉簧；433、定位板；411、旋转端头；412、圆杆；413、方形块；414、挡块；415、方形槽；416、横置插板；417、定位杆；418、驱动环；419、驱动通道；21、限位承托环；22、连接槽；23、多边形槽；24、第二限位块；25、第一限位块；26、橡胶垫。
具体实施方式
18.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
19.如图1-图7所示，本发明所述的一种基于房建的多方位抗震钢结构支柱，包括预埋在混凝土层用于定位固定的预埋底座1，所述预埋底座1为一种中心开孔的钢结构件，预埋底座1的顶部位置处固定安装有基座支柱2，基座支柱2的内部开设有沉孔，孔壁处固定安装有限位承托环21，基座支柱2的顶部插接有延伸支柱3，延伸支柱3为一种空心结构，且延伸支柱3的底部紧靠在限位承托环21的上端面，延伸支柱3的顶部安装有连接外板4，如图2所示，预埋底座1的两侧位置设置有鳞片，通过鳞片增大其与混泥土层之间的接触面，使得预埋底座1作为预埋件与混凝土之间连接更佳牢固，为基座支柱2的安装稳定性提供保障，当预埋底座1预埋完毕后，通过膨胀螺栓将基座支柱2安装在预埋底座1的顶部，且需要求沉孔与预埋底座1的开孔同轴，常规设置下，沉孔与预埋底座1的开孔均为一种圆形孔；如图2所示，延伸支柱3的顶部边沿处开设有环形槽31，环形槽31的竖直面处开设有第一半圆槽32，环形槽31的内壁等间距固定安装有弧形固定块33，弧形固定块33的内壁开设有第二半圆槽34，第一半圆槽32和第二半圆槽34之间形成定位通道，定位通道内设置有球杆35，且球杆35的顶部固定连接在连接外板4的下端面，在基座支柱2安装完毕后，即可将延伸支柱3插入到基座支柱2的顶部，插入途径采用吊装的方式，然后将连接外板4底部的球杆35对准放置在第一半圆槽32内，再将若干个弧形固定块33通过螺栓固定在环形槽31内即可完毕连接外板4的初步安装，这样通过基座支柱2和延伸支柱3组合的方式形成整体支柱，当地震发生产生纵波时，基座支柱2和延伸支柱3的连接处可发生一定量的位移量，通过消能方式抵消部分纵波能量；进一步说明的是，本发明为应用于房建的支柱结构，既适配于厂房结构又适配于住房结构，以无架高设备厂房为例，其挑高为4-7m，在满足挑高条件下，需满足基座支柱2的长度大于延伸支柱3的长度出厂工艺要求，即基座支柱2作为外防护固定件为延伸支柱3提供安装条件，以二者拼装的方式代替传统的一体式支柱，在保证基座支柱2和延伸支柱3与一体式支柱外径相同的条件下，降低了其自身的长度，这样在外力的作用下，基座支柱2和延伸支柱3不易变形，即整体抗震性得到提高。
20.连接外板4的底部居中位置固定安装有配重杆41，配重杆41的外壁对称开设有滑槽42，滑槽42的内部安装有加固连接件43，延伸支柱3的内壁靠近滑槽42的位置处固定安装有第一限位块25，第一限位块25的正下方设置有第二限位块24，且第二限位块24固定在位承托环21的内壁，第一限位块25和第二限位块24均为两圆弧板水平组合而成，且同一水平面处第一限位块25和第二限位块24的两水平圆弧板之间均预留有矩形通道，所述加固连接件43包括通过滑动安装在滑槽42内壁的滑块431，滑块431的内部固定安装有拉簧432，拉簧432的底部固定安装有定位板433，配重杆41通过焊接的方式固定在连接外板4的底部，即在
安装连接外板4的同时便将配重杆41一同插入到沉孔内，安装过程中，需保证加固连接件43顺着预留的矩形通道插入，在连接外板4的初步安装完毕后，滑块431的下端面高于第一限位块25的上端面。
21.参阅图2，所述连接外板4的顶部分别开设有连接槽22和多边形槽23，连接槽22为预留安装孔位，便于将钢结构横梁安装在连接外板4的顶部，且多边形槽23位于连接外板4的顶部居中位置，在连接外板4的初步安装完毕后，操作人员将扳手插入到多边形槽23内，通过扳手带动连接外板4转动，连接外板4转动后带动其底部安装的配重杆41共转，再带动加固连接件43一同转动，使得滑块431的下端面从矩形通道处偏转至第一限位块25上端面的正上方，定位板433偏转至第二限位块24下端面的正下方，这样在发生地震时，在延伸支柱3相对基座支柱2发生纵向位移时，第一限位块25将带动滑块431在滑槽42内移动，拉簧432被拉伸并具有回弹力，该回弹力在延伸支柱3发生相对纵向移动时瞬间牵引其进行复位，即在通过消能抵消地震波能量的同时，将延伸支柱3与基座支柱2之间的相对位移量，即降低二者连接处发生位移时发生的碰撞力，降低了二者连接处的应力损耗。
22.进一步说明的是，在上述过程中，连接外板4的可旋转角度应小于同一水平面内两矩形通道的夹角，以预防滑块431从初始位置的矩形通道处偏转至另一矩形通道位置处，具体操作是，操作人员可通过角度尺或者目视预估的方式判定连接外板4的偏转角度（同一水平面内两矩形通道的夹角在出厂前以通过说明书或是激光打印的方式标识在连接外板4端面处）；参阅图2-图7，所述滑块431的下端面与定位板433上端面的间距值大于第一限位块25上端面与第二限位块24下端面的间距值，二者之间的间距值之差小于5mm，即保证滑块431的下端面能够进贴在第一限位块25的上端面，防止间距值之差过大后，第一限位块25在与滑块431接触前先与其发生碰撞。
23.参阅图2-图7，所述配重杆41的底部外侧位置安装有旋转端头411，旋转端头411的外壁安装有方形块413，方形块413的正下方位置安装有挡块414，且挡块414的顶部开设有方形槽415，旋转端头411内开设有放置槽，放置槽的中心位置设置有圆杆412，且圆杆412的顶部固定安装在配重杆41的底部居中位置，圆杆412的外壁等间距安装有驱动环418，驱动环418的内部对称开设有驱动通道419，且驱动通道419有两不同半径圆环槽组合而成，旋转端头411的外壁靠近其底部端头处位置等间距安装有横置插板416，每个所述横置插板416的盲端处均安装有定位杆417，且定位杆417插接在驱动通道419内，圆杆412在安装过程中直接插入到基层中，通过圆杆412与基层之间的摩擦力进一步增加连接外板4与延伸支柱3的稳定性，抗震效果进一步得到提高，安装过程中，需保证方形块413插入在方形槽415内，且定位杆417位于半径较小的圆环槽内，在操作人员通过扳手带动连接外板4转动的过程中，由于方形槽415对方形块413的周向未知进行了阻挡，旋转端头411通过上述方形块413与方形槽415的配合不与配重杆41共转，而配重杆41转动又将带动圆杆412转动，圆杆412转动后带动定位杆417在驱动通道419的位置发生变为，使其从初始的半径较小的圆环槽位移至半径较大的圆环槽内，搞变化过程使得定位杆417受到水平方向的挤压力，该挤压力推动横置插板416横向插入到基层中，更进一步的增加了其与基层之间的接触面积，在发生地震时，通过基层对横置插板416的束缚力吸收部分地震能量。
24.参阅图2和图5，所述旋转端头411的底部截面为圆锥形，所述横置插板416的外漏
端端面为三角形，便于将旋转端头411和横置插板416插入到基层内。
25.参阅图5，所述定位杆417为非全入式插入在驱动通道419内部，即在安装完毕后，定位杆417的顶部与驱动环418的上端面具有一定间距，使得地震发生时，定位杆417相对驱动通道419可进行竖直方向的位移。
26.参阅图2，所述基座支柱2与延伸支柱3的连接处设置有橡胶垫26，且橡胶垫26的外圈粘接在基座支柱2的沉孔孔壁，在地震发生产生横波时，通过橡胶垫26吸收延伸支柱3对基座支柱2的横向冲击力，实现横、纵的多方位抗震效果。
27.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。