一种工业厂房结构柱防撞吸能桩

技术领域

本发明属于工业厂房柱防撞技术领域，特别涉及一种工业厂房结构柱防撞吸能桩。

背景技术

目前工业厂房为满足不同使用功能要求，广泛存在厂房内机械流动作业的情况，而且工业厂房在设计过程通常布置有较多结构柱，由此在可移动机械作业过程中难免会对结构柱造成来自不同方向冲撞，进而导致结构柱受损产生安全隐患。常用的工业厂房防撞栏大多类似于桥梁、道路为单向防撞栏或者在结构柱外围布置独立防撞柱，材料多为圆、方钢管、角钢或者压制钢板等。由于工业厂房中对于结构柱的冲撞存在来自于不同方向的可能性，而且通常设计人员对防撞装置的关注点多放在结构形式简便、经济性等而往往忽略了装置在受到撞击后而产生塑性变形对能量的吸收情况，同时对于单向防撞栏其防撞柱截面较小导致系统整体稳定性较差，当撞击传递来时若某一防撞柱受损失效则整个防撞栏都会丧失使用功能，这些都是亟待解决的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种工业厂房结构柱防撞吸能桩，本发明区别单向防撞装置，通过形成防撞体系提高了工业厂房结构柱应对来自不同方向撞击的多向防撞能力；本发明可以保证当撞击来临时防撞桩形成三层传力机制以充分提高结构柱的安全状态；本发明从材料特性和几何构造两方面改善了撞击发生时防撞桩对能量的吸收效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种工业厂房结构柱防撞吸能桩，包括四根防撞柱，所述防撞柱分别布置于以结构柱为中心的外侧一定距离的四角以方便与其他部件形成四个防撞面，每一防撞面两根相邻所述防撞柱之间沿竖直方向均匀布置三根防撞梁与所述防撞柱通过高强螺栓连接。

所述防撞梁采用中波镀锌波纹钢和低屈服点高强度钢板焊接成外围钢圈梁，并在其内部添加天然橡胶进行合成加工以形成一种复合防撞梁。

所述防撞梁两端各通过六个所述高强螺栓与所述防撞柱拧紧连接。

所述防撞柱均选用低屈服比高强度钢圆钢管，所述防撞梁的波纹钢部分选取中波且其波距为200毫米、波深为55毫米、壁厚5.0毫米、正切角度为46.328度的镀锌波纹板。

所述防撞柱与防撞梁全部连接完成后，在内部包围区域将每两水平相邻所述防撞梁沿斜向焊接加劲肋，形成防撞体系。

本发明的有益效果，由于在工业厂房中，对于结构柱往往存在来自于各个方向撞击的可能性，本发明可以抵抗多向撞击；防撞梁通过中波镀锌波纹钢和低屈服强度钢焊接成外围钢圈梁，钢圈梁内部加入天然橡胶形成复合防撞梁，所以整个防撞桩在应对撞击过程波纹钢的波纹状几何构造可提供塑性变形能力，内部天然橡胶在撞击能量传递时处于受压状态产生变形从材料特性上也提供减震和吸能效果，保证了防撞桩整体优异的能量吸收性能；通过将防撞柱、防撞梁采用高强螺栓拧紧连接，在防撞柱和防撞梁内部包围区域的每两水平相邻防撞梁内侧沿斜向焊接加劲肋提供斜向支撑形成防撞体系以提高防撞桩整体刚度和稳定性；撞击过程防撞桩可以形成“单侧波纹钢-内部天然橡胶-两侧防撞柱”三层传力机制以充分发挥各部件自身以及多部件相互协同工作的效果，提高防撞桩的整体性能。

附图说明

图1为本发明整体结构立体组装示意图；

图2为本发明俯视示意图；

图3为图2中B处一视角细部放大图；

图4为图2中B处另一视角细部放大图；

图5为图2中A-A剖视放大图。

图中：1-防撞柱，11-防撞柱主体，12-防撞柱螺栓孔，2-防撞梁，201-中波镀锌波纹钢板,202-低屈服点高强度钢板，203-防撞梁螺栓孔，211-天然橡胶，3-加劲肋，4-高强螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施对本发明作进一步的详细说明。

如图1-图5所示，一种工业厂房结构柱防撞吸能桩，包括防撞柱1、防撞梁2、加劲肋3和高强螺栓4。

所述防撞梁2包括中波镀锌波纹钢板201、低屈服点高强度钢板202和天然橡胶211，从几何构造和材料特性提供防撞梁的能量吸收能力。

所述防撞梁2需要先将所述中波镀锌波纹钢板201置于防撞面最外侧，所述防撞梁2其余三面布置所述低屈服点高强度钢板202并与所述中波镀锌波纹钢板201焊接成钢圈梁。

所述防撞梁2在钢圈梁焊接完成后，在钢圈梁内部加入所述天然橡胶211，并将其与钢圈梁进行合成加工以形成复合防撞梁，保证撞击来临时撞击力传递出现“单侧波纹钢-内部天然橡胶”两层传力机制。

所述防撞梁2两个侧向钢板各布置六个防撞梁螺栓孔203。

所述防撞柱1包括防撞柱主体11和防撞柱螺栓孔12，所述防撞柱1与所述防撞梁2之间由六个所述高强螺栓4拧入所述防撞柱螺栓孔12和所述防撞梁螺栓孔203，当所述高强螺栓4均保证达到拧紧状态时完成连接，并形成将传递到所述防撞梁2的撞击力继续传递给两侧所述防撞柱1的第三层传力机制，重复操作直至将四个防撞面中所有所述防撞柱1和所述防撞梁2全部完成连接。

所述防撞柱1与所述防撞梁2全部连接完成后，在形成的封闭区域内侧每两水平相邻所述防撞梁2的所述低屈服点高强度钢板202沿一定长度焊接斜向所述加劲肋3来提供所述防撞梁2之间的斜向支撑，形成防撞体系并实现增强防撞桩整体刚度和稳定性。

本发明一种工业厂房结构柱防撞吸能桩的使用过程为，首先将中波镀锌波纹钢板201和低屈服点强度钢板202焊接成钢圈梁，并在钢圈梁内部添加天然橡胶211合成加工为复合防撞梁；其次将所有防撞梁2通过高强螺栓4经防撞梁2和防撞柱1预留的螺栓孔进行拧紧；最后当四个方向防撞面的防撞柱1和防撞梁2全部连接完毕后，在内侧封闭区域沿防撞梁2内侧的低屈服点高强度钢板202一定长度将每两水平相邻防撞梁2焊接斜向加劲肋3。

本发明中所述防撞柱1、防撞梁2经所述高强螺栓4连接且所述防撞梁1经内部区域沿斜向焊接所述加劲肋3后形成防撞体系，可以保证结构柱各个方向都处于防撞保护状态，实现多向防撞功能。

本实施方案中，在实际安装中应根据实际的结构柱尺寸进行某些主要部件具体尺寸和安装位置的确定，以实现最优化的防撞吸能效果。

本发明上述实施方式不限于如此，凡是各种根据本发明上述内容，在不脱离本发明基本指导思想的前提之下，应用本领域范围之内的普通技术手段和知识，对本发明所述结构及所用材料进行其他各种形式的修改、替换和改变，都应在本发明的保护范围之内。