一种环保型装配式房屋及其装配方案

技术领域

本发明涉及装配式房屋领域，具体涉及一种环保型装配式房屋及其装配方案。

背景技术

由预制部品部件在工地装配而成的建筑，称为装配式建筑，大量的建筑部品由车间生产加工完成，现场大量的装配作业，比原始现浇作业大大减少，采用建筑、装修一体化设计、施工，理想状态是装修可随主体施工同步进行，设计的标准化和管理的信息化，构件越标准，生产效率越高，相应的构件成本就会下降，配合工厂的数字化管理，整个装配式建筑的性价比会越来越高，符合绿色建筑的要求，节能环保。

建筑结构的抗震设计原则是“小震不坏(吸震)、中震可修、强震不倒(安全)”。小震不坏是指当遇到强烈振动的作用下结构保持弹性工作，需要尽可能多的吸收能量；中震可修是指发生相当于本地区设防烈度地震时，结构的塑性变形不大且震后不需要修复或局部修复后可继续使用；强震不倒是指当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震时结构不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。

经过研究发现，目前装配式房屋的梁柱节点是钢结构设计中的关键问题之一，梁柱节点不但要在横梁和立柱之间可靠传递弯矩和剪力，而且为满足“大震不倒”的抗震要求，还应具备足够的变形耗能能力，以及具备一定的安全宽裕度。

发明内容

本发明提供一种环保型装配式房屋及其装配方案，使得钢梁中部发生脆性断裂的可能性降低为零，有效保证建筑物的整体安全的问题。

本发明的一种环保型装配式房屋采用如下技术方案：

一种环保型装配式房屋，包括两个竖直设置的立柱和水平设置于两个立柱之间的横梁，两个立柱和横梁的上方安装有屋顶，横梁的下方设置有两个支架，每个支架安装于立柱，横梁通过第一螺栓安装于支架。还包括两个减震装置，每个减震装置包括安装架、减震机构和连接杆。安装架通过第二螺栓安装于立柱，且设置于横梁的端面和立柱之间，第二螺栓的强度大于第一螺栓的强度；减震机构安装于安装架，减震机构包括固定部、转动部、滑动轴、磁性部件、转轴、第一弹簧、联轴和扭簧。固定部固定安装于安装架；转动部转动安装于固定部的外侧。连接杆的一端连接转动部，另一端连接横梁；滑动轴沿水平方向可滑动且绕滑动轴的轴线可转动地安装于固定部内。磁性部件包括第一磁块组件和第二磁块组件，第一磁块组件安装于固定部内，第二磁块组件安装于滑动轴，第一磁块组件的磁极和第二磁块组件的磁极相同的一面互相对应，所述滑动轴在转动时第二磁性组件在第一磁性组件的作用下带动滑动轴向后移动。转轴可转动地安装于固定部内，且处于滑动轴和固定部之间，转轴与滑动轴同轴。第一弹簧设置于转轴和滑动轴之间。联轴沿水平方向可滑动地安装于转轴，且带动转轴转动，滑动轴向后移动到与联轴相连时带动联轴转动，且带动联轴向后移动；扭簧套接于联轴，扭簧的前端插入固定部，后端插入转轴。

进一步地，每个减震装置中减震机构为两个，两个减震机构沿上下方向间隔地安装于一个安装架上。横梁的中部的上方安装有支柱，屋顶安装于立柱和支柱的上端；屋顶和横杆之间安装有撑柱。

进一步地，固定部为固定筒，固定筒沿前后方向延伸，固定筒的后端安装于安装架。

进一步地，转动部包括转动套和转盘，转动套转动安装于固定筒的外侧，转动套的前端设置有安装柱。转盘设置于固定筒的前侧，且通过安装柱安装于转动套。

进一步地，固定筒的侧壁沿固定筒的周向方向设置有限位凸沿，固定筒的前端安装有第二端盖，转动套处于限位凸沿和第二端盖之间。

进一步地，滑动轴的前端设置有止挡凸起，转盘的中部设置有安装孔，滑动轴和止挡凸起沿水平方向可滑动地插入安装孔，且随转盘转动。滑动轴的后端设置有开口向后的安装腔，转轴的前端插入安装腔，第一弹簧设置于安装腔内。滑动轴的后端设置有连接键，联轴的前端设置有键槽，键槽用于插入连接键。联轴的内部安装有挡环，挡环前侧设置有挡圈，挡圈安装于转轴。挡环的后侧设置有第二弹簧。

进一步地，在同一径线上，每个第一磁性组件包括两个关于滑动轴对称设置的第一磁块，沿滑动轴的轴向方向第一磁块的两个极端的端面之间的距离向后渐缩。每个第二磁性组件包括两个关于滑动轴对称设置的第二磁块，沿滑动轴的轴向方向第二磁块的两个极端的端面之间的距离向后渐扩，每个第二磁块处于两个第一磁块之间的一个空间内，且第二磁块与第一磁块间隔设置。

进一步地，磁性部件为两组，两组磁性部件沿转轴的长度方向间隔设置；每个第一磁块包括至少两个沿前后方向依次堆叠且固定连接的第一磁块体；每个第二磁块包括至少两个沿前后方向依次堆叠且固定连接的第二磁块体。

进一步地，转动套的外侧设置有第一铰接耳，横梁的两端的上下两侧设置有第二铰接耳，每个减震装置中的连接杆为两个，每个连接杆的两端分别连接于一个第一铰接耳和相应的一个第二铰接耳，处于上方的连接杆向上拱起，处于下方的连接杆向下拱起。

一种环保型装配式房屋的装配方案包括：

将立柱竖直安装于地表；将安装架、减震机构和连接杆进行组成，得到减震装置；将支架安装于立柱的侧壁，且两个支架相对设置；将横梁放置于支架的槽口处，并通过第一螺栓与支架固定；将减震装置通过第二螺栓安装于立柱；将连接杆的一端铰接于第一铰接耳，另一端铰接于第二铰接耳；在横梁的中部的上方安装支柱；将屋顶安装于立柱和支柱的上端；将撑柱安装于屋顶和横梁之间。

本发明的有益效果是：本发明的一种环保型装配式房屋与传统的装配式建筑相比具有更好的效果，当装配式房屋遇到强震时采用三级减震的方式减少横梁及房屋的震动，抗震能力更强，可靠性高。当环保型装配式房屋的震动较小时使用磁性部件减震，当振幅较大时在磁性部件和第一弹簧的作用下减震，当振幅进一步增大时横梁在磁性部件、第一弹簧和扭簧的作用下的减震，这样可以有效降低扭簧疲劳，提高减震效果。

当横梁左右移动幅度较大时，滑动轴的转动角度变大，且滑动轴的轴向位移变大，第二磁块转动到第一磁块后方脱离于第一磁块的阻碍，之后滑动轴可以大幅度转动而不会对第一磁块和第二造成损伤，提高环保型装配式房屋的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种环保型装配式房屋的实施例的结构示意图；

图2为图1中D的局部放大图；

图3为图2中A-A面的示意图；

图4为本发明的一种环保型装配式房屋的实施例的减震机构的结构示意图；

图5为本发明的一种环保型装配式房屋的实施例的初始状态下滑动轴和磁性部件的结构示意图；

图6为本发明的一种环保型装配式房屋的实施例的滑动轴转动状态下磁性部件的结构示意图；

图7为图4中初始状态下B-B面的示意图；

图8为图4中滑动轴转动状态下B-B面的示意图；

图9为图4中C-C面的示意图；

图10为本发明的一种环保型装配式房屋的实施例的转动套的结构示意图；

图11为本发明的一种环保型装配式房屋的实施例的固定筒的结构示意图；

图12为本发明的一种环保型装配式房屋的实施例的固定筒的后侧结构示意图；

图13为本发明的一种环保型装配式房屋的实施例的滑动轴、转轴、联轴和扭簧的结构示意图；

图14为本发明的一种环保型装配式房屋的实施例的转轴和联轴的结构配合图。

图中：1、立柱；2、安装架；3、连接杆；4、第二铰接耳；5、横梁；6、支架；7、斜杆；8、减震机构；9、第一螺栓；10、第二螺栓；11、滑动轴；111、止挡凸起；112、连接键；12、转盘；13、转动套；131、安装柱；132、第一铰接耳；14、固定爪；15、第一端盖；16、第二端盖；17、六角螺栓；18、第一磁块；19、第二磁块；20、扭簧；21、固定筒；211、限位凸沿；22、第一扭簧槽；23、轴承；24、第二扭簧槽；25、第一弹簧；26、挡圈；27、联轴；271、键槽；272、挡环；28、第二弹簧；29、转轴；291、滑动柱；102、屋顶；103、支柱；104、撑柱。

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。

本发明的一种环保型装配式房屋的实施例，如图1至图14所示，一种环保型装配式房屋，包括两个竖直设置的立柱1和水平设置于两个立柱1之间的横梁5，两个立柱1和横梁5的上方安装有屋顶102，横梁5的下方设置有两个支架6，每个支架6安装于立柱1，横梁5通过第一螺栓9安装于支架6，支架6的下方安装有斜杆7，斜杆7的一端安装于立柱1。

一种环保型装配式房屋还包括两个减震装置，每个减震装置包括安装架2、减震机构8和连接杆3。安装架2通过第二螺栓10安装于立柱1，且设置于横梁5的端面和立柱1之间，第二螺栓10的强度大于第一螺栓9的强度。减震机构8安装于安装架2，减震机构8包括固定部、转动部、滑动轴11、磁性部件、转轴29、第一弹簧25、联轴27和扭簧20。固定部固定安装于安装架2。转动部转动安装于固定部的外侧。连接杆3的一端连接转动部，另一端连接横梁5。滑动轴11沿水平方向可滑动且绕滑动轴11的轴线可转动地安装于固定部内。磁性部件包括第一磁块组件和第二磁块组件，第一磁块组件安装于固定部内，第二磁块组件安装于滑动轴11，第一磁块组件的磁极和第二磁块组件的磁极相同的一面互相对应，滑动轴11在转动时第二磁性组件在第一磁性组件的作用下带动滑动轴11向后移动。转轴29通过轴承23可转动地安装于固定部内，且处于滑动轴11和固定部之间，转轴29与滑动轴11同轴。第一弹簧25设置于转轴29和滑动轴11之间。联轴27沿水平方向可滑动地安装于转轴29，且带动转轴29转动，具体地，转轴29上设置有多个沿前后方向延伸的滑动柱291，联轴27的后端设置有多个滑槽，联轴27通过滑槽插入滑动柱291。滑动轴11向后移动到与联轴27相连时带动联轴27转动，且带动联轴27向后移动。扭簧20套接于联轴27，扭簧20的前端插入固定部，后端插入转轴29，具体地，固定部内设置有第一扭簧槽22，转轴29的侧壁上设置有第二扭簧槽24，扭簧20的两端分别插入第一扭簧槽22和第二扭簧槽24，固定部和滑动轴11均为非导磁材料。

在本实施例中，每个减震装置中减震机构8为两个，两个减震机构8沿上下方向间隔地安装于一个安装架2上。横梁5的中部的上方安装有支柱103，屋顶102安装于立柱1和支柱103的上端。屋顶102和横杆之间安装有撑柱104。

在本实施例中，固定部为固定筒21，固定筒21沿前后方向延伸，固定筒21的侧壁上设置有固定爪14，固定筒21通过固定爪14安装于安装架2，固定筒21的后端面安装有第一端盖15。

在本实施例中，转动部包括转动套13和转盘12。转动套13转动安装于固定筒21的外侧，转动套13的前端设置有安装柱131。转盘12设置于固定筒21的前侧，且通过安装柱131安装于转动套13。

在本实施例中，固定筒21的侧壁沿固定筒21的周向方向设置有限位凸沿211，固定筒21的前端通过螺纹安装有第二端盖16，转动套13处于限位凸沿211和第二端盖16之间防止转动套13相对于固定筒21前后移动。

在本实施例中，滑动轴11的前端设置有止挡凸起111，转盘12的中部设置有安装孔，滑动轴11和止挡凸起111沿水平方向可滑动地插入安装孔，且随转盘12转动。滑动轴11的后端设置有开口向后的安装腔，转轴29的前端插入安装腔，第一弹簧25设置于安装腔内。滑动轴11的后端设置有连接键112，联轴27的前端设置有键槽271，键槽271用于使连接键112插入。联轴27的内部安装有挡环272，挡环272前侧设置有挡圈26，挡圈26安装于转轴29，防止联轴27向前移动。挡环272的后侧设置有第二弹簧28，促使连接键112与键槽271配合更紧密，且促使联轴27复位。

在本实施例中，在同一径向方向，每个第一磁性组件包括两个关于滑动轴11对称设置的第一磁块18，沿滑动轴11的轴向方向，第一磁块18的两个极端的端面之间的距离向后渐缩。每个第二磁性组件包括两个关于滑动轴11对称设置的第二磁块19，沿滑动轴11的轴向方向第二磁块19的两个极端的端面之间的距离向后渐扩，每个第二磁块19处于两个第一磁块18之间的一个空间内，且第二磁块19与第一磁块18间隔设置，促使滑动轴11转动时第二磁块19在第一磁块18磁性作用下向后移动。

在本实施例中，磁性部件为两组，两组磁性部件沿转轴29的长度方向间隔设置，使滑动轴11与固定筒21之间的磁力增大，起到减震的作用。每个第一磁块18包括至少两个沿前后方向依次堆叠且通过六角螺栓17固定连接于固定筒21的第一磁块体，使第一磁块18两极的极性增强。每个第二磁块19包括至少两个沿前后方向依次堆叠且通过六角螺栓17固定连接于滑动轴11的第二磁块体，使第二磁块19两极的磁性增强。

在本实施例中，转动套13的外侧设置有第一铰接耳132，横梁5的两端的上下两侧设置有第二铰接耳4，每个减震装置中连接杆3为两个，每个连接杆3的两端分别连接于一个第一铰接耳132和相应的一个第二铰接耳4，处于上方的连接杆3向上拱起，处于下方的连接杆3向下拱起。

一种环保型装配式房屋的装配方案包括：将立柱1竖直安装于地表；将安装架2、减震机构8和连接杆3进行组成，得到减震装置；将支架6安装于立柱1的侧壁，且两个支架6相对设置；将横梁5放置于支架6的槽口处，并通过第一螺栓9与支架6固定；将减震装置通过第二螺栓10安装于立柱1；将连接杆3的一端铰接于第一铰接耳132，另一端铰接于第二铰接耳4；在横梁5的中部的上方安装支柱103；将屋顶102安装于立柱1和支柱103的上端；将撑柱104安装于屋顶102和横杆之间。

当环保型装配式房屋受到强震使第二螺栓10断裂时，横梁5在支架6上左右移动，横梁5移动时通过连接杆3带动转动套13转动，转动套13带动转盘12转动，转盘12带动滑动轴11转动，滑动轴11转动时第二磁块组件在第一磁块组件的作用下向后移动，促使滑动轴11向后移动，对横梁进行减震。滑动轴11向后移动挤压第一弹簧25，第一弹簧25阻碍滑动轴11向后移动，进一步阻碍连接杆3的转动，减少横梁5的震动。

当滑动轴11向后继续移动到连接键112与联轴27上的键槽271啮合时带动联轴27转动，联轴27带动转轴29转动，转轴29带动扭簧20扭转，扭簧20阻碍滑动轴11的转动，进一步阻碍连接杆3的转动，减少横梁5的震动。

当滑动轴11继续向后挤压联轴27，联轴27向后移动压缩第二弹簧28，阻碍联轴27向后移动，进一步阻碍滑动轴11向后移动，进而阻碍连接杆3的转动，减少横梁5的震动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。