一种单元幕墙固定用结构摇摆柱的制作方法

1.本实用新型涉及单元幕墙安装用技术领域，特别是一种单元幕墙固定用结构摇摆柱。


背景技术：

2.单元幕墙相对于普通框架幕墙，有着安装方便、可工厂内拼装、安装可容许误差大等优点，在高层写字楼上的使用越来越多，幕墙单元板块在竖向高度上的尺寸通常不超过4.5m，但对于6m层高以上的建筑楼层，则需要采用两个单元板块拼接，这就需要在楼层中间部位，给单元幕墙提供个侧向和竖向支撑点，对其进行固定；
3.现有技术中，为了更好地对单元幕墙进行安装固定，对于幕墙的侧向和竖向支撑点，通常采用在楼层上架设钢结构立柱来实现，安装时钢管下部采用柱脚底板与下层楼板连接，顶部采用插芯与上层楼板连接，相当于立柱上下端与结构刚接，然而当这种幕墙立柱布置较多时，此种连接下的钢立柱，其安装两端均相当于刚接，会给主体结构提供较大的抗侧刚度，使结构吸收的地震力明显加大，使得结构柱本身形成明显的刚度薄弱层，进而影响了其主体结构在风荷载和地震力下的整体水平力分配，存在结构安全隐患；
4.并且由于现有的幕墙钢立柱，是需要特定针对幕墙的安装结构进行单独设计，加工时需要在工厂专门轧制或者冲压成型，并且现有技术中立柱采用的是工厂的成品钢管，其壁厚大且重量大，安装且拆卸不便，并且其在使用时需人工对其进行热浸锌处理，企业支出成本较高；
5.鉴于上述情况，有必要对现有的单元幕墙固定用结构立柱加以改进，使其能够适应现在对单元幕墙安装固定的需要。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是为了解决现钢结构柱安全隐患以及造价成本较高的问题，设置了一种造价低廉、能够对单元幕墙进行固定且不会对主体结构产生刚度影响的单元幕墙钢立柱，具体为一种单元幕墙固定用结构摇摆柱。
7.实现上述目的本实用新型的技术方案为，一种单元幕墙固定用结构摇摆柱，包括方钢管柱，所述方钢管柱的上方设有钢插芯且钢插芯的一端伸入至方钢管柱内部，所述钢插芯的上端与楼面梁焊接，所述钢插芯的下端与方钢管柱内表面铰接，所述方钢管柱的下端通过十字交叉肋板与楼层锚板铰接；其中，所述钢插芯的截面面积为方钢管柱截面积的二分之一。
8.对本技术方案的进一步补充，所述钢插芯与楼面梁连接一侧设有设有多个加劲肋。
9.对本技术方案的进一步补充，所述加劲肋为横向加劲肋、纵向加劲肋中任意一种或者两者结合。
10.对本技术方案的进一步补充，所述钢插芯上相对的两侧面还对称设有多个插芯牛
腿。
11.对本技术方案的进一步补充，所述钢插芯上未安装插芯牛腿的两个相对的侧面对称设有多个插芯贴板。
12.对本技术方案的进一步补充，所述插芯牛腿、插芯贴板的设置高度与钢插芯的高度相同。
13.对本技术方案的进一步补充，所述插芯牛腿、插芯贴板的端部与方钢管柱内壁的距离为1-2mm。
14.对本技术方案的进一步补充，所述十字交叉肋板包括主肋板和次肋板，所述主肋板的一端与方钢管柱内表面焊接连接，其另一端与楼层锚板连接。
15.对本技术方案的进一步补充，所述次肋板为变截面。
16.对本技术方案的进一步补充，所述十字交叉肋板与方钢管柱之间还设有柱脚隔板，所述柱脚隔板与方钢管柱下端焊接连接，所述柱脚隔板与十字交叉肋板连接。
17.其有益效果在于，对单元幕墙固定效果佳，并且由于方钢管柱的上下方均采用铰接连接，形成摇摆柱的受力状态，能够对幕墙提供水平和竖向支撑的同时结构安全性高，成本低廉；并且将钢插芯的截面面积设置成方钢管柱截面积的二分之一，能够进一步通过变形实现铰接，从而进一步降低了对方钢管柱本身的压力；并且钢插芯下方设置的插芯牛腿和插芯贴板能够减小钢插芯与方钢管柱内的配合间隙且方便插接，并且能够进一步降低钢插芯下方的边型位移，从而保证了方钢管柱上端不会产生过大位移，进而能够释放钢插芯上方的部分变形位移，结构安全性高；本技术方案可靠性高，并且多个零件采用方形的钢板，无需专门设计，能够实现批量生产。
附图说明
18.图1是本实用新型的安装结构示意图；
19.图2是图1中a-a的剖视结构示意图；
20.图3是图1中b-b的剖视结构示意图；
21.图4是图1中c-c的剖视结构示意图；
22.图5是图1是d-d的剖视结构示意图；
23.图6是图1是e-e的剖视结构示意图；
24.图7是图1是f-f的剖视结构示意图；
25.图8是本实用新型横向加劲肋、纵向加劲肋的安装截面结构示意图；
26.图中，1、楼面梁；2、横向加劲肋；3、纵向加劲肋；4、钢插芯；5、方钢管柱；6、插芯牛腿；7、插芯贴板；8、柱脚隔板；9、主肋板； 10、次肋板。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
28.本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
29.首先说明本实用新型的设计初衷，是由于现有的钢结构柱在使用时存在缺陷，其在对幕墙固定时，安装时钢管下部采用柱脚底板与下层楼板连接，顶部采用插芯与上层楼板连接，相当于立柱上下端与结构刚接，会给主体结构提供较大的抗侧刚度，使结构吸收的地震力明显加大，形成明显的刚度薄弱层，进而影响了主体结构在风荷载和地震力下的的水平力分配，存在结构安全隐患，本实用新型提供了一种固定效果佳的结构摇摆柱，使得摇摆柱的上下端与楼板为铰接设置，形成摇摆柱的受力状态，能够对幕墙提供水平和竖向支撑的同时结构安全性高，成本低廉。
30.为了便于本领域技术人员对本技术方案更加清楚，下面将结合附图1-8说明本技术方案：
31.如附图1、7所示，一种单元幕墙固定用结构摇摆柱，首先包括方钢管柱5，方钢管柱5可为多个方钢管焊接组合，避免了运输困难以及降低了施工难度，适用性更佳；加工时可采用钢板批量焊接制作，满足使用需求的同时能够降低成本；并且为了防止方钢管安装在室外被氧化或腐蚀，可在方钢管的外表面涂覆环氧云铁漆，能够进一步提高方钢管的使用寿命；详细地，为了实现对幕墙的水平和竖向支撑，方钢管柱5的上方设有钢插芯4且钢插芯4的一端伸入至方钢管柱5内部，钢插芯4与方钢管柱5内表面铰接设置，钢插芯4的上端与楼面梁1焊接，进一步地，钢插芯4为方形的钢板，安装方便且成本低廉，便于企业批量生产；工作时，在地震、风等较大水平力作用下，由于钢插芯4与方钢管柱5的铰接设置，两者连接处可以变形产生转动，释放弯矩；安装幕墙时的竖向荷载通过幕墙与摇摆柱之间的连接件传导至方钢管柱5，但是由于钢插芯4与方钢管柱5之间不是刚性连接，因此此竖向荷载不会传导至钢插芯4上，钢插芯4不承受额外荷载，因此方钢管柱5的上端形成了摇摆柱的受力状态，不会产生抗侧刚度，安全性能更高；对于方钢管柱的下部，方钢管柱5的下端通过十字交叉肋板与楼层锚板铰接，在地震、风等较大水平力作用下，由于十字交叉肋板的设置，使得方钢管柱的下端能够实现转动，释放弯矩；其中，方钢管柱5上端设置钢插芯4便于主体结构施工，并且钢插芯4 的设置能够保证方钢管柱5上下的楼面竖向变形差，在主体结构上不产生竖向压力，不会对主体结构产生竖向轴力作用。
32.如附图1-3所示，在保证钢插芯4的安装固定作用的同时进一步降低钢插芯4对方钢管柱5的节点约束作用，钢插芯4的截面面积为方钢管柱5截面积的二分之一，在地震、风等较大水平力作用下，钢插芯4产生变形能够进一步实现铰接，从而降低了对方钢管柱5本身的压力。
33.如附图1、4-6，十字交叉肋板由主肋板9与次肋板10组成，主肋板9的上端设置于方钢管柱5内部且焊接于其内，次肋板10为变截面，主肋板9的设置能够实现方钢管柱本身的固定，而次肋板10为变截面，能够实现方钢管柱5的下端在水平两个方向的转动没有被完全约束，从而实现方钢管柱5与楼层的锚板铰接连接，在地震、风等较大水平力作用下，主肋板9能够在楼层锚板上转动，释放弯矩,且不会对方钢管柱5的下端产生刚度作用；为了保证与
方钢管柱5的连接固定作用并减少应力集中，十字交叉肋板与方钢管柱5之间还设有柱脚隔板8，柱脚隔板8与方钢管柱5的下端焊接连接，主肋板9穿过柱脚隔板8 的上下表面且与其连接，详细地，柱脚隔板8采用方形的钢板，安装方便且成本低廉，便于企业批量生产。
34.如附图1、8所示，由于钢插芯4安装时长度若较长时，其会使得楼面梁1的连接效果较差，并且在地震、风等较大水平力作用下，还可能会发生断裂等情况，因此为了使得钢插芯4与楼面梁1更好地连接固定，钢插芯4与楼面梁1之间还设有多个加劲肋，详细地，加劲肋包括横向加劲肋2和纵向加劲肋3，加劲肋为横向加劲肋2、纵向加劲肋3中任意一种或者两者结合，本技术方案中优选两者结合使用，横向加劲肋2和纵向加劲肋3的配合设置能够更好地实现楼面梁1的牢固连接；其中，横向加劲肋2和纵向加劲肋3均采用方形的钢板，安装方便且成本低廉，便于企业批量生产。
35.如附图2-3所示，由于钢插芯4的下端与方钢管柱5内部连接，为了防止在地震、风等较大水平力作用下，钢插芯4的过大位移影响方钢管柱5的上端位移，从而使得钢插芯4承担额外荷载，因此我们在方钢管柱5钢插芯4上相对的两侧面还对称设有多个插芯牛腿6，插芯牛腿6为方形的钢板，安装方便且成本低廉，便于企业批量生产，插芯牛腿6与钢插芯4的外表面焊接连接，并且插芯牛腿6的设置高度与钢插芯4的设置高度相同，便于对钢插芯4进行更好地保护，其中插芯牛腿6的端部与方钢管柱5内壁的距离为1-2mm，减小配合间隙且方便插接，并且能够降低钢插芯4的下方变形位移，从而进一步保证了方钢管柱5的上端不会产生过大位移，进而释放了钢插芯4上端的部分变形位移；为了对钢插芯4起到全面的保护作用，钢插芯4上未安装插芯牛腿6的两个相对的侧面对称设有多个插芯贴板7，插芯贴板7均为方形的钢板，安装方便且成本低廉，便于企业批量生产；插芯贴板7的设置高度与钢插芯4的高度相同，能够进一步保护钢插芯 4；插芯贴板7的端部与方钢管柱5内壁的距离为1-2mm，减小配合间隙且方便插接，并且能够进一步降低钢插芯4的下方变形位移，从而进一步保证方钢管柱5上端不会产生过大位移，进而释放了钢插芯4 上方的部分变形位移。
36.上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。