一种高强度抗震钢结构的制作方法

本发明涉及钢结构技术领域，具体为一种高强度抗震钢结构。

背景技术：

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梁钢、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，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。钢结构容易锈蚀，一般钢结构要除锈、镀锌或涂料，且要定期维护。

在实际地震作用下，钢结构的耗能主要依靠构件、节点的塑性变形能力实现。然而现有的钢结构抗震性依然较差，因此研究具有良好抗震性能的钢结构具有广泛的应用价值和现实意义。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高强度抗震钢结构，解决了钢结构的抗震问题，提高了钢结构的安全性，同时现场安装方便。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高强度抗震钢结构，包括一对支撑柱，两所述支撑柱之间设置有横梁，所述支撑柱包括第一结构柱和第二结构柱，所述第二结构柱位于第一结构柱的上方，所述第一结构柱的顶部固定连接有第一安装板，所述第二结构柱的底部固定连接有第二安装板，所述第一安装板与第二安装板之间设置有垫片，所述第一结构柱与第二结构柱之间设置有连接板，所述连接板与第一结构柱之间通过第一紧固件固定，所述连接板与第二结构柱之间通过第二紧固件和第三紧固件固定，所述第二结构柱的一侧固定连接有托架，所述横梁设置在托架的顶部，所述第二结构柱的两侧设置有固定板，所述固定板靠近横梁的一侧设置有第一摩擦片，所述固定板与第二结构柱之间通过第四紧固件固定，所述固定板与横梁之间通过第五紧固件和连接件固定；

所述第一结构柱和第二结构柱的结构相同，所述第二结构柱包括h型钢和t型钢，所述t型钢的一侧与h型钢的中部固定连接，所述t型钢的两侧与h型钢之间还固定连接有加强板；

所述连接板的表面开设有第一圆孔、第二圆孔和长条孔，所述第二圆孔和长条孔位于第二结构柱对应位置，所述第三紧固件安装在长条孔内；

所述固定板的表面开设有第三圆孔、第四圆孔和大孔径圆孔，所述第四圆孔和大孔径圆孔位于横梁对应位置，所述连接件安装在大孔径圆孔内；

所述连接件包括连接螺杆和连接螺帽，所述连接螺杆的表面套设有压块，所述压块呈圆台状，所述压块的一侧设置有第二摩擦片，所述连接螺杆上还套设有止动垫片；

所述第二紧固件和第五紧固件的抗剪切能力低于第一紧固件、第三紧固件、第四紧固件和连接件的抗剪切能力。

优选的，所述托架的底部与第二结构柱之间固定连接有第一肋板，所述托架和第一肋板通过焊接方式与第二结构柱固定。

优选的，所述第一结构柱的底部固定连接有底板，所述底板与第一结构柱之间固定连接有第二肋板。

优选的，所述横梁采用h型钢，所述横梁底部的中部固定连接有长条肋板。

优选的，所述第二安装板的底部竖直固定连接有定位杆，所述限位杆的表面设置有限位块，所述定位杆的底端设置为圆台状，所述第一安装板和垫片的表面开设有与定位杆适配的通孔。

优选的，所述垫片采用高硬度橡胶垫。

优选的，所述第一摩擦片、第二摩擦片采用金属粉末作为原料经过成形和烧结制成。

优选的，所述第二紧固件和第五紧固件采用工程塑料螺栓或m6-m8普通螺栓，所述第一紧固件、第三紧固件、第四紧固件和连接件采用m12-m20高强度螺栓。

优选的，所述支撑柱和横梁采用高强度钢。

(三)有益效果

本发明提供了一种高强度抗震钢结构，具备以下有益效果：

(1)、该种高强度抗震钢结构，通过支撑柱采用第一结构柱和第二结构柱连接而成，且中间设置有垫片，连接板上的长条孔内设置高强度螺栓，连接板上的第二圆孔内采用低强度螺栓，当发生震动时，低强度螺栓断裂，由于设置有垫片，将原有的刚性连接变成柔性连接，抗震性能更加突出。

(2)、该种高强度抗震钢结构，通过第二结构柱的一侧固定连接有托架，横梁设置在托架的顶部，第二结构柱的两侧设置有固定板，固定板靠近横梁的一侧设置有摩擦片，第五紧固件采用低强度螺栓，托架为横梁提供了支撑，当发生震动时，第五紧固件断裂，摩擦片吸能，将原有的刚性连接变成柔性连接，抗震性能更加突出。

(3)、该种高强度抗震钢结构，焊接部分在工厂完成，现场通过螺栓固定，无需焊接作业，大大提高了建筑的施工效率。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明图1中a处放大图；

图3为本发明图1中b处放大图；

图4为本发明固定板与第二结构柱结构示意图；

图5为本发明连接板结构示意图；

图6为本发明固定板结构示意图；

图7为本发明连接件结构示意图；

图8为本发明第二安装板结构示意图。

图中：1-支撑柱、2-第一结构柱、3-第二结构柱、31-h型钢、32-t型钢、33-加强板、4-横梁、5-第一安装板、6-第二安装板、61-定位杆、62-限位块、7-垫片、8-连接板、81-第一圆孔、82-第二圆孔、83-长条孔、9-第一紧固件、10-第二紧固件、11-第三紧固件、12-托架、13-第一肋板、14-固定板、141-第三圆孔、142-第四圆孔、143-大孔径圆孔、15-第四紧固件、16-第一摩擦片、17-第五紧固件、18-连接件、181-连接螺杆、182-连接螺帽、183-压块、184-摩擦片、185-垫片、19-底板、20-第二肋板、21-长条肋板。

具体实施方式

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。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种高强度抗震钢结构，包括一对支撑柱1，两支撑柱1之间设置有横梁4，支撑柱1包括第一结构柱2和第二结构柱3，第二结构柱3位于第一结构柱2的上方，第一结构柱2的顶部固定连接有第一安装板5，第二结构柱3的底部固定连接有第二安装板6，第一安装板5与第二安装板6之间设置有垫片7，第一结构柱2与第二结构柱3之间设置有连接板8，连接板8与第一结构柱2之间通过第一紧固件9固定，连接板8与第二结构柱3之间通过第二紧固件10和第三紧固件11固定，第二结构柱3的一侧固定连接有托架12，横梁4设置在托架12的顶部，第二结构柱3的两侧设置有固定板14，固定板14靠近横梁4的一侧设置有第一摩擦片16，通过摩擦片设计可吸能；固定板14与第二结构柱3之间通过第四紧固件15固定，固定板14与横梁4之间通过第五紧固件17和连接件18固定；

第一结构柱2和第二结构柱3的结构相同，第二结构柱3包括h型钢31和t型钢32，t型钢32的一侧与h型钢31的中部固定连接，t型钢32的两侧与h型钢之间还固定连接有加强板33，通过h型钢31和t型钢32提高了柱体的强度；

连接板8的表面开设有第一圆孔81、第二圆孔82和长条孔83，第二圆孔82和长条孔83位于第二结构柱3对应位置，第三紧固件11安装在长条孔83内；

固定板14的表面开设有第三圆孔141、第四圆孔142和大孔径圆孔143，第四圆孔142和大孔径圆孔143位于横梁4对应位置，连接件18安装在大孔径圆孔143内；

连接件18包括连接螺杆181和连接螺帽182，连接螺杆181的表面套设有压块183，压块183呈圆台状，压块183的一侧设置有摩擦片184，连接螺杆181上还套设有止动垫片185；

第二紧固件10和第五紧固件17的抗剪切能力低于第一紧固件9、第三紧固件11、第四紧固件15和连接件18的抗剪切能力，较大的震动时，第二紧固件10和第五紧固件17断裂，有刚性连接变形柔性连接，有助于抗震。

托架12的底部与第二结构柱3之间固定连接有第一肋板13，托架12和第一肋板13通过焊接方式与第二结构柱3固定，托架12放置横梁4，安装时之间将横梁4放上，固定时无需持续吊装。

第一结构柱2的底部固定连接有底板19，底板19与第一结构柱2之间固定连接有第二肋板20。

横梁4采用h型钢，横梁4底部的中部固定连接有长条肋板21，提高了横梁4的抗弯性。

第二安装板6的底部竖直固定连接有定位杆61，限位杆61的表面设置有限位块62，定位杆61的底端设置为圆台状，一端圆台状的定位杆61有助于定位安装，限位块62避免过多挤压垫片7，第一安装板5和垫片7的表面开设有与定位杆61适配的通孔。

垫片7采用高硬度橡胶垫，垫片7可实现缓冲，有助于抗震。

摩擦片18采用金属粉末作为原料经过成形和烧结制成。

第二紧固件10和第五紧固件15采用工程塑料螺栓或m6-m8普通螺栓，保证了较大震动时能断裂，第一紧固件9、第三紧固件11、第四紧固件15和连接件18采用m12-m20高强度螺栓。

支撑柱1和横梁4采用高强度钢。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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