一种建筑用钢结构梁柱节点消能减震装置制造方法及图纸

技术编号:5016377 阅读:237 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种建筑用钢结构梁柱节点消能减震装置,涉及建筑钢结构梁柱节点水平消能减震装置,主要为一金属消能器,所述金属消能器主要由两组碟形弹簧组组成,所述两组碟形弹簧组分别轴向水平放置于滑动轴两侧,在所述碟形弹簧组高度调高后使其和滑动轴及外壳靠紧,滑动轴上、下放置滑动连接件。所述金属消能器外用盖板盖好,通过螺钉将上盖板固定。本实用新型专利技术具有的有益效果是耐腐蚀使用寿命长,耐高温,承载力、有效位移、刚度及阻尼比等参数可以根据需要设计的优点。(*该技术在2019年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及建筑用钢结构梁柱节点水平消能减震装置,尤其是利用碟形弹簧组的建筑用钢结构梁柱节点消能减震装置
技术介绍
由于建筑物受到地震、风载荷及其他附加作用力的作用,这些作用对建筑物构成 了极大的危害,作用力严重时会导致建筑物结构破坏,所以消能减震设计成为通用的设计 规范。消能减震通常是在房屋结构中设计增加消能装置(一般称消能器),消能器通过增加 阻尼,消耗建筑向上传递的能量,从而达到消能减震的目的。目前,在工程结构的消能减震 研究中,国内外学者做了很多工作,一般认为水平地震和水平方向的风载荷作用对房屋的 结构破坏起控制作用。由于钢结构结构简单、优美、可以制成各种形状,在当今设计中成为 一种成熟、安全、流行的设计方法,例如,国家体育场(鸟巢)和上海火车南站站屋工程中就 是使用钢结构的设计理念,这些钢结构以其优美、安全、人性化的设计受到一致好评。钢结 构梁柱节点是建筑中最为重要的部位,由于节点受力的作用较为复杂、变形较大,当受到震 动、强烈风载荷作用时此部位最容易失效,所以在设计时一般在此节点处设置消能器。在以 往的设计时, 一般用普通橡胶作为消能器,随着设计理论和设计方法的提高,发现橡胶的弊 端越来越多,它的阻尼比较小且阻尼比的变化范围小,橡胶的变形位移量也较小,普通橡胶 的使用范围受到很大的限制,特别是在大结构、高强度的钢结构消能器设计中,橡胶已不适 应消能减震的需要。
技术实现思路
本技术所解决的技术问题在于针对普通橡胶作为钢结构梁柱节点消能器的不足,提供一种新型的建筑用钢结构梁柱节点消能减震装置。 本技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现 —种建筑用钢结构梁柱节点消能减震装置,主要为一金属消能器,其特征在于所 述金属消能器主要由两组碟形弹簧组组成,所述两组碟形弹簧组分别轴向水平放置于滑动 轴两侧,在所述碟形弹簧组高度调高后使其和滑动轴及外壳靠紧,滑动轴上、下放置滑动连 接件。 所述金属消能器外用盖板盖好,通过螺钉将上盖板固定。 本技术结构消能减震作用的实现主要在于碟形弹簧组,当滑动轴受外力作用时,滑动轴将会发生水平径向滑动,由于压力作用使碟形弹簧组压縮,通过碟形弹簧回程阻尼作用,吸收滑动轴震动能量使滑动轴的振幅越来越小,从而实现消能减震作用。 所述的金属消能器使用使命长,耐高温,可以根据钢结构需要灵活设计金属消能器的参数。 本技术相对于现有技术具有的有益效果是(1)耐腐蚀使用寿命长。普通橡 胶正常使用寿命大概为60年,而且由于热空气的作用会加速橡胶老化,使橡胶的使用寿命更短。本专利使用的碟形弹簧用不锈钢材料制造耐腐蚀,具有极高的疲劳强度,动载荷作用 下使用寿命200万次以上,静载荷作用下可以说使用寿命无限长,当无强地震及强风载荷 作用时,梁柱节点实际上受静载荷作用。 (2)耐高温。当建筑物发生火灾时,梁柱节点的安全性最为重要,普通橡胶使用温 度较低,遇火易燃烧,橡胶极易破坏失效,致使建筑物倒塌。本专利的碟形弹簧为不锈钢制 造,耐高温,发生火灾不易失效。 (3)承载力、有效位移、刚度及阻尼比等参数可以根据需要设计。因为碟形弹簧厚 度、外径越大承载力越大,且碟形弹簧可以有多种组合形式对合、叠合、叠合对合等,可以根 据需要选择,对合片数越多刚度越小,叠合片数越多承载力、刚度、阻尼比越大。而普通橡胶 的阻尼比不大,碟形弹簧通过叠合很容易超过橡胶的阻尼比。附图说明图1为钢结构梁柱节点消能减震器装置的主视图; 图2为钢结构梁柱节点消能减震器装置的A-A向视图; 图3为钢结构梁柱节点消能减震器装置的碟形弹簧组特性曲线图; 图4为钢结构梁柱节点消能减震器装置的碟形弹簧组组合图。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下 面结合具体图示,进一步阐述本技术。 如图1、图2和图4所示,一种建筑用钢结构梁柱节点消能减震装置,主要为一金 属消能器,金属消能器主要由碟形弹簧组3、8组成,在装配本消能减震装置时,首先将梁柱 5安装固定好,然后安装金属消能器,首先将下滑动组件7放置到图1所示位置,然后将滑 动轴6放置在滑动组件7上,再将经预紧后的碟形弹簧组3、8轴线水平放于滑动轴6两侧, 放置稳妥碟形弹簧组3、8后,将碟形弹簧组3、8松动使其和两边的滑动轴6及梁柱5槽内 腔压紧,并且使碟形弹簧组3、8受力平衡,受力大小要根据工程实际情况确定。当碟形弹簧 组3、8调整好以后,将滑动组件1按图1所示放置在滑动轴6上,然后将上盖2放置好,最 后将整个消能减震装置用螺钉4、9固定牢固。这样整个消能减震装置安装完毕。 以下结合附图1说明当地震及强风载荷发生时,消能减震装置如何工作当地震 或风载荷发生时,滑动轴6受到力的作用将会发生径向水平移动,假设滑动轴首先受到向 左的作用力,那么滑动轴将会首先向左移动,这样将使碟形弹簧组8受力压縮,碟形弹簧组 压縮量越大其载荷越大,当碟形弹簧组的载荷大于滑动轴6对其的作用力时,碟形弹簧组8 将会驱使滑动轴6向右移动,由图3可知碟形弹簧回程时将会消耗大量的能量(图3上面 的曲线为去程曲线,下面的曲线为回程曲线,两线中间阴影部分为能量损耗),这样将使滑 动轴向右的作用力大大减少。当滑动轴6回到正常工作位置时,将会和碟形弹簧组8脱离 并和碟形弹簧组3接触,滑动轴6和碟形弹簧组3接触后,将会立刻受到碟形弹簧组3的反 作用,由于碟形弹簧组3的反作用力将会使滑动轴6的震动幅度更小,随着碟形弹簧组3的 变形的增加载荷也将增大,当碟形弹簧组3的的载荷大于滑动轴6的作用力时将会使滑动 轴向左移动,由于碟形弹簧的阻尼作用,使滑动轴6的能量大为减少。滑动轴6就这样往复 移动,能量逐渐减少直至停止震动。 以上显示和描述了本技术的基本原理和主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解,本技术不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述 的只是说明本技术的原理,在不脱离本技术精神和范围的前提下,本技术还 会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术 要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。权利要求一种建筑用钢结构梁柱节点消能减震装置,主要为一金属消能器,其特征在于所述金属消能器主要由两组碟形弹簧组组成,所述两组碟形弹簧组分别轴向水平放置于滑动轴两侧,在所述碟形弹簧组高度调高后使其和滑动轴及外壳靠紧,滑动轴上、下放置滑动连接件。2. 根据权利要求1所述建筑用钢结构梁柱节点消能减震装置,其特征在于所述金属 消能器外用盖板盖好,通过螺钉将上盖板固定。专利摘要一种建筑用钢结构梁柱节点消能减震装置,涉及建筑钢结构梁柱节点水平消能减震装置,主要为一金属消能器,所述金属消能器主要由两组碟形弹簧组组成,所述两组碟形弹簧组分别轴向水平放置于滑动轴两侧,在所述碟形弹簧组高度调高后使其和滑动轴及外壳靠紧,滑动轴上、下放置滑动连接件。所述金属消能器外用盖板盖好,通过螺钉将上盖板固定。本技术具有的有益效果是耐腐蚀使用寿命长,耐高温,承载力、有效位移、刚度及阻尼比等参数可以根据需要设计的优点。文档编号E04B1/98GK201507039SQ200920074888公开日2010年6月16日 申请本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑用钢结构梁柱节点消能减震装置,主要为一金属消能器,其特征在于:所述金属消能器主要由两组碟形弹簧组组成,所述两组碟形弹簧组分别轴向水平放置于滑动轴两侧,在所述碟形弹簧组高度调高后使其和滑动轴及外壳靠紧,滑动轴上、下放置滑动连接件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王祥林黄年胜沈子建周汝林安永敢李大为郝工
申请(专利权)人:上海核工碟形弹簧制造有限公司
类型:实用新型
国别省市:31[中国|上海]

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