本发明属于固定建筑物,具体涉及一种基于装配式的组合式框架及其梁和柱。
背景技术:
1、地震为经常性的灾害,而且目前很难精准预测。历史上因地震造成的生命、财产的巨大损失难以计数。造成生命损失的直接原因是建筑物的坍塌。抗震,一直是建筑业重点关注的问题。以往的建筑物抗震技术多从建筑材料的轻体化、加大梁、柱截面、墙体厚度及优化整体力学结构等方面考虑,存在用材多,抗震效果性价比偏低的不足。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种基于装配式的组合式框架及其梁和柱,用于解决建筑物震颤抖动摇晃造成隐裂、疲劳延展开裂等问题,以克服上述现有技术的不足。
2、本发明提供的一种基于装配式的组合式梁、柱,包括横梁或者立柱,其特征是,所述立柱或横梁由组合式钢骨架组成,其中的组合式钢骨架包括矩形芯管、在矩形芯管四角连接的径向辐板、有间距排列装配在相邻径向辐板之间凹槽中的楔块、以及包围径向辐板和楔块的外围板。
3、作为本发明的优选,所述的径向辐板焊接在矩形芯管四角的边棱上,或者将连接板弯折成敞口槽,将两个敞口槽固接在矩形芯管的一对相对面上,形成在矩形芯管四角径向伸出的四条径向辐板,所述的径向辐板平面在矩形芯管横截面的对角线的延长线上。
4、作为本发明的优选,还包括数根穿过各楔块并呈直线排列的拉筋,所述的拉筋为校直的钢筋,对应矩形芯管端头的拉筋一端或两端有螺纹,螺纹上装配拉紧螺帽;或者拉筋由两段或两段以上衔接构成,各段拉筋的相对处用相互反向螺纹和丝套连接,对应矩形芯管两端的拉筋端头焊接或热锻出大于拉筋直径的端帽;在矩形芯管的两端固定拉筋连接座,或者在矩形芯管端口的封板上固定拉筋连接座;拉筋连接座上有拉筋端头穿入孔或嵌入豁口,拉筋的两端嵌入拉筋连接座,对应楔块部位的拉筋嵌入楔块端板上的条形豁口中,旋紧拉筋端头上的螺帽或者分段拉筋连接处的丝套,将拉筋固定在拉筋连接座上。
5、作为本发明的优选,所述的外围板为衔接包围矩形芯管、径向辐板、楔块的平板,穿过外围板板面的螺杆旋入楔块上的螺纹孔将外围板紧固在楔块上,将矩形芯管、径向辐板、拉筋、楔块包围其中,所述外围板呈矩形或梯形或圆形。
6、作为本发明的优选,所述的楔块由三片相连接的平面钢板组成,平面钢板包括与圆形芯管侧面平行的矩形侧板、分别与矩形侧板的两个相对边连接的指向圆形芯管的两片端板,矩形侧板的另两个相对边靠近径向辐板的边缘,矩形侧板上有穿过螺杆的数个螺纹孔;端板的形状及尺寸与圆形芯管、径向辐板形成的凹槽的横界面相同,楔块的端板上有装配拉筋的条形豁口,豁口长度方向垂直于圆形芯管侧面,豁口的开口在圆形芯管一侧,在圆形芯管侧面固定楔块支撑座,所述的楔块支撑座有与圆形芯管贴合的底板和与底板成一体的立板;所述的底板焊接或用螺杆固定在圆形芯管上,所述的立板上端有凸起段,楔块侧面有与该凸起段相配合的条形孔,楔块通过矩形侧板的条形孔与楔块支撑座的立板上凸起段焊接固定,或者矩形侧板通过与楔块支撑座成一体的内螺纹丝筒和穿过楔块侧面的螺杆固定在楔块支撑座上;
7、或者所述的楔块包括:圆形芯管、与圆形芯管侧面平行的矩形侧板,矩形侧板上有穿过螺杆的数个螺纹孔;在圆形芯管侧面固定楔块支撑座,所述的楔块支撑座有与圆形芯管贴合的底板和与底板成一体的立板;所述的底板焊接或用螺杆固定在圆形芯管上,所述的立板上端有凸起段,楔块侧面有与该凸起段相配合的条形孔,楔块通过矩形侧板的条形孔与楔块支撑座的立板上凸起段焊接固定,或者矩形侧板通过与楔块支撑座成一体的内螺纹丝筒和穿过楔块侧面的螺杆固定在楔块支撑座上;
8、或者所述的楔块包括:圆形芯管、与圆形芯管侧面平行的矩形侧板,矩形侧板上有穿过螺杆的数个连接孔,在矩形侧板上对应连接孔的位置焊接螺纹套筒或螺母;在圆形芯管侧面固定楔块支撑座,所述的楔块支撑座有与圆形芯管贴合的底板和与底板成一体的立板;所述的底板焊接或用螺杆固定在圆形芯管上,所述的立板上端有凸起段,楔块侧面有与该凸起段相配合的条形孔,楔块通过矩形侧板的条形孔与楔块支撑座的立板上凸起段焊接固定,或者矩形侧板通过与楔块支撑座成一体的内螺纹丝筒和穿过楔块侧面的螺杆固定在楔块支撑座上;
9、或者所述的楔块包括:与径向辐板固连的矩形侧板、与外围板内侧固连的底板、以及连接矩形侧板与底板的立板。
10、作为本发明的优选,楔块包括圆形芯管,与圆形芯管侧面平行的矩形厚板,矩形厚板上开设有多个螺纹孔,在圆形芯管侧面固定楔块支撑座,所述的楔块支撑座有与圆形芯管贴合的底板和与底板成一体的立板;所述的底板焊接或用螺杆固定在圆形芯管上,矩形厚板通过与楔块支撑座成一体的内螺纹丝筒和穿过楔块侧面的螺杆固定在楔块支撑座上。
11、作为本发明的优选,作为立柱的梁柱构件在设定的横梁安装位置有横梁拉结座,所述的横梁拉结座的结构形式与楔块支撑座的结构形式相同;所述横梁和立柱通过柱体内的横梁拉结座、安装在立柱侧面的横梁端头托槽,托槽与横梁拉结座之间的连接螺杆连接;所述的横梁拉结座的截面呈工字形垫块,工字形垫块的相对两个平面板中,一个向内固定在丝筒侧面上,一个向外贴近外围板并且对应径向辐板的边缘与径向辐板固定连接,在工字形垫块两个平面板之间的竖板上有与竖板成整体的带内螺纹的丝筒,丝筒在向外的平面板的一端透过平面板或平面板上有对应丝筒螺纹孔的透孔;所述的横梁端头托槽包括:一端的端壁和两侧的侧壁,与立柱贴靠的端壁上有与立柱内工字形垫块装配的螺杆穿过孔,侧壁及槽底上有与横梁端头装配的螺杆孔,横梁端头用螺杆与横梁端头托槽紧固连接。
12、作为本发明的优选,还包括:灌注在横梁或者立柱内的浇注材料复合结构,所述浇注材料复合结构包括以下混凝土的一种或多种,混凝土包括:钢丝纤维混凝士、气凝胶混凝土、氧化铝纤维混凝士、玄武岩纤维。
13、本发明的另一个目的是提供一种基于装配式的组合式梁、柱构成的框架,包括:由立柱、以及安装在立柱上的横梁组成的框架结构,所述的立柱在设定的横梁安装位置有横梁拉结座,所述的横梁拉结座的结构形式与楔块支撑座的结构形式相同;所述横梁和立柱通过柱体内的横梁拉结座、安装在立柱侧面的横梁端头托槽,托槽与横梁拉结座之间的连接螺杆连接。
14、作为本发明的优选,所述的横梁拉结座的截面呈工字形垫块,工字形垫块的相对两个平面板中,一个向内固定在丝筒侧面上,一个向外贴近外围板并且对应径向辐板的边缘与径向辐板固定连接,在工字形垫块两个平面板之间的竖板上有与竖板成整体的带内螺纹的丝筒,丝筒在向外的平面板的一端透过平面板或平面板上有对应丝筒螺纹孔的透孔;所述的横梁端头托槽包括:一端的端壁和两侧的侧壁,与立柱贴靠的端壁上有与立柱内工字形垫块装配的螺杆穿过孔,侧壁及槽底上有与横梁端头装配的螺杆孔,横梁端头用螺杆与横梁端头托槽紧固连接。
15、本发明的积极效果是
16、1、本发明可以有效减少焊接隐裂、应力变形、气候因素导致的的夏季高温热膨胀和冬季高寒冷收缩造成的疲劳变形对结构位移破坏、造成失稳垮塌。
17、2、本发明从建筑构件本身的缓冲、动能吸收去大幅度提升抗震性能,取得事半功倍的效果。
18、3、本发明可浇注或灌注钢丝纤维混凝士、气凝胶混凝土、氧化铝纤维混凝士、玄武岩纤维及复合材料,浇注完成后的梁柱具有良好的强度以及保温隔热隔音阻燃性能。
19、4、本发明的横梁与立柱组成的钢骨架结构,使梁、柱之间在节点处拼装组合方便快捷、强度高,为建造钢构房屋的模块化、标准化、系列化创造了条件。
20、5、本发明的梁柱通过采用劲钢结构填充纤维复合混凝土,使得复合型材料劲钢结构在抗震性能力学性能比较优越。