用于预制仓库和类似建筑物的振动阻尼装置

摘要

一种用于预制仓库(100)和类似建筑结构的振动阻尼装置(1)，包括：刚性托架(2)，所述刚性托架设置有大致平坦的侧肩部(2a)，大致直线的纵向沟槽或狭缝(3)被实现在所述侧肩部上，并且所述刚性托架被构造成以刚性方式固定在过梁(103)或柱(101)的主体上，邻近覆盖横梁(104)或邻近插接面板(105)，以将所述侧肩部(2a)布置成面对覆盖横梁(104)的侧面或面对插接面板(105)的表面，其中纵向沟槽或狭缝(3)局部地大致平行于覆盖横梁(104)的纵向轴线(L)或平行于插接面板(105)的纵向轴线(F)；可移动滑动件(4)，所述可移动滑动件能够滑动地接合设置在所述侧肩部(2a)上的纵向沟槽或狭缝(3)，并且被构造成以刚性方式固定到覆盖横梁(104)的主体或刚性地固定到插接面板(105)的主体；和具有弹塑特性的可变形连接构件(6)，所述可变形连接构件被构造成以刚性方式将可移动滑动件(4)连接到托架(2)，并且因可移动滑动件(4)沿托架(2)的纵向沟槽或狭缝(3)的任何移动而以弹塑性方式变形。

说明书

技术领域

本发明涉及用于预制仓库和类似建筑物的振动阻尼装置。

更具体地，本发明涉及用于预制钢筋混凝土仓库的振动阻尼器， 下述公开将对所述振动阻尼器进行明确的描述但是没有丧失一般性。

背景技术

如所已知，仓库是特别大的和宽敞的预制建筑物，所述预制建筑 物通常被设计成容纳用于工业处理或工艺处理的机械，或用于临时性 地各种类型的存储材料、货物或车辆，并且所述预制建筑物大致地包 括较大的平坦顶部，所述平坦顶部以水平姿态搁放在一系列竖直的柱 上，所述一系列竖直的柱通常由钢筋混凝土制成。

在预制钢筋混凝土仓库的情况下，通过一系列具有L形或倒转T 形横截面的较长的水平的钢筋混凝土过梁，以及通过一系列水平的钢 筋混凝土覆盖横梁形成水平顶部，所述钢筋混凝土过梁被布置成彼此 平行并且彼此邻近，抵接在柱的上端上；所述钢筋混凝土覆盖横梁被 定位成相互隔开，跨越两个紧邻的过梁，以通过其两个端部搁置在过 梁上。

由于这种具有彼此座接的过梁和覆盖横梁的特殊模块结构，因而 可以使用预制的钢筋混凝土过梁和覆盖横梁装配所述水平顶部。

虽然允许极大地控制了建筑仓库的成本，但是上述模块结构不提 供对波动类型的地震事件的较大抵抗性。在这种类型的地震事件中， 顶部的覆盖横梁倾向于在过梁上向前和向后移动和/或水平地转动， 直到其中一个横梁的一个端部穿过/超过过梁的边缘并且落到地面 上，这对于仓库内的人而言具有较大风险。

为消除该缺陷，预制钢筋混凝土仓库的某些制造商已经决定借助 金属材料托架以刚性方式将覆盖横梁的端部固定到多个过梁，这些金 属材料托架被构造成防止两个构件之间的任何相对运动。

显然地，覆盖横梁和过梁之间的刚性连接已经使得仓库的上部更 加刚性并且更重，因而，在其涉及的问题的情况下，显著地改变了结 构响应于地震事件的动态特性。在地震事件的情况下，实际上，更刚 性的和更重的顶部可能使钢筋混凝土柱与预期情形相比承受更大的 机械应力，具有建筑物因此塌陷的风险。

发明内容

本发明的目标是在发生波动类型的地震事件时，在防止预制钢筋 混凝土仓库的顶部的覆盖横梁的掉落的同时，不过度地使仓库的整体 结构僵硬。

与上述目标一致，根据本发明提供了如权利要求1以及优选地但 并不必须如从属于权利要求1的权利要求中的任一项所述的用于预 制仓库和类似建筑物的振动阻尼装置。

根据本发明，还提供如权利要求11并且优选地但不必须如从属 于权利要求11的权利要求中的任一项所述的建筑物。

附图说明

现在将参照附图描述本发明，这些附图图示了本发明的非限制性 实施例，其中：

图1示出设置有根据本发明的教导实现的一系列振动阻尼装置 的预制钢筋混凝土仓库的顶部的部分的透视图，为了清楚起见，移除 了部件和部分截面；

图2示出图1仓库的细节，为了清楚起见，放大并且移除了部分 截面和部件；

图3示出根据本发明的教导实现的振动阻尼装置的放大的透视 图；

图4替代地示出设置有与图1示出的振动阻尼装置不同的实施例 的预制钢筋混凝土仓库的表面的部分的透视图，为了清楚起见，移除 了部件和部分截面。

具体实施方式

参照图1、2和3，数字1表示整个振动阻尼装置，所述振动阻 尼装置被具体地构造以安装在预制钢筋混凝土仓库100或类似建筑 结构的覆盖横梁的轴向端部处。

更具体地，预制仓库100基本上由以下部件组成：一系列载荷支 承柱101(在图1中示出两个柱)，所述一系列载荷支承柱在大致竖直 方向上立于地面上，并且优选地但并非必须地由钢筋混凝土制成；和 较大的、大致平坦的顶部102，所述顶部102在离地面预定高度处布 置在大致水平位置处，抵接在多个柱101的顶上。

水平顶部102又由以下部件组成：一系列较长的直线过梁103， 所述直线过梁布置在大致水平位置，被相互隔开，以成对地彼此局部 大致平行并且对准，并且被放置成抵接在载荷支承柱101的上端部 上，以在离地面预定高度处延伸跨越两个或更多个邻近的载荷支承柱 101；和一系列直线覆盖横梁104，所述直线覆盖横梁布置在大致水 平位置，被相互隔开，以彼此局部大致平行并且对准，并且大致正交 于过梁103，并且被放置成跨越两个紧邻的过梁103，以将横梁的两 个轴向端部104a中的每一个布置成抵接在相应的过梁103上。

参照图1和2，在示出的示例中，特别地，过梁103优选地以预 制钢筋混凝土直线型材为主体，优选地但不必须地，具有L形状和/ 或倒转的T形状横截面，所述预制钢筋混凝土直线型材设置有突出的 侧向翼部或平台103a，所述突出的侧向翼部或平台被构造成能够支 撑/承载覆盖横梁104的轴向端部104a。

类似地，覆盖横梁104优选地以预制钢筋混凝土直线型材为主 体，优选地但不必须地，具有I形状和/或双T形状横截面，所述预 制钢筋混凝土直线型材被构造成通过两个轴向端部104a直接地搁置 在两个分离的过梁103的侧向翼部或平台103a上。

参照图1、2和3，振动阻尼装置1则包括：刚性托架2，所述刚 性托架优选地由金属材料制成，所述刚性托架设置有大致平坦的侧肩 部2a，大致直线的并且还优选地穿过式纵向沟槽或狭缝3被实现在 所述侧肩部上，并且所述刚性托架被构造成以刚性方式固定在过梁 103的主体上，或更优地固定在过梁103的突出翼部103a上，以将 托架的所述侧肩部2a布置成直接地面对和接触覆盖横梁104的外侧， 其中纵向沟槽或狭缝3的参考轴线R局部地大致平行于覆盖横梁104 的纵向轴线L；可移动滑动件4，所述可移动滑动件能够滑动地接合 托架2的纵向沟槽或狭缝3，并且被构造成以刚性方式固定到覆盖横 梁104的主体。

更具体地，托架2是大致地L形状，以设有彼此相互大致正交的 上部2a和下部2b。下部2b被构造成布置为抵接在过梁103上，或 优选地抵接在过梁103的突出翼部103a上，并且优选地借助于适当 数量的穿过式固定螺钉5或其它类型的钢筋混凝土基础螺栓以刚性 方式固定在过梁103的主体上。上部2a则被构造成布置为面对和接 触覆盖横梁104的外侧，并且设有大致直线的并且优选地穿过式纵向 沟槽或狭缝3，所述穿过式纵向沟槽或狭缝在托架2的平行于参考轴 线R的主体中延伸，所述参考轴线R局部地大致平行于下部2b的支 撑面的放置平面。

L形状托架2的上部2a因而形成托架的侧肩部2a。

托架2适于以刚性方式固定在过梁103的侧向翼部103a上，邻 近覆盖横梁104的轴向端部104a，并且下部2b抵接在过梁103的主 体上，接近覆盖横梁104的外侧；并且上部2a接触覆盖横梁104的 侧向侧面，从而纵向沟槽或狭缝3被水平地被布置，大致平行于覆盖 横梁104的纵向轴线L。

可移动滑动件4则适于以刚性方式直接地固定在覆盖横梁104的 侧向侧面，以与覆盖横梁104形成整体。

另外地，振动阻尼装置1还包括具有弹塑特性的可变形连接构件 6，所述可变形连接构件被构造成以刚性方式将可移动滑动件4连接 到托架2，并且作为可移动滑动件4沿托架2的纵向沟槽或狭缝3的 任何移动的结果而以弹塑性方式变形。

显然地，可变形连接构件6的弹塑性变形消耗了在平行于托架2 的纵向沟槽或狭缝3的过梁103上移动的覆盖横梁104的动能。

参照图1、2和3，在示出的示例中，特别地，托架2优选地由 具有适当厚度的大致矩形的金属板7形成，所述大致矩形的金属板是 L形弯曲的，以具有一个局部大致彼此正交的两个平坦部。

金属板7的第一平坦部被具体地构造，以便布置为抵接在过梁 103的主体上，或优选地抵接在过梁103的突出翼部103a上，并且 优选地设置有一系列通孔8，所述通孔的尺寸被设定为被穿过式固定 螺钉5以穿过方式接合。金属板7的第二平坦部设置有长的直线穿过 式狭孔9，所述直线穿过式狭孔在金属板2的主体中延伸，同时保持 局部地平行于金属板2的第一平坦部的放置平面。

金属板7的第一平坦部形成托架2的下部2b；同时，金属板7 的第二平坦部形成托架2的侧肩部2a，并且直线穿过式狭孔9是侧 肩部2a的纵向沟槽或狭缝3。

可移动滑动件4则优选地由固定销10的头部组成，所述固定销 适于以刚性方式被植入和/或固定在覆盖横梁104的侧向侧面，以与 覆盖横梁104的主体刚性地成为一体。

尤其参考图3，具有弹塑特性的可变形连接构件6则包括至少一 个金属材料的U形连接构件11，该U形连接构件具有与可移动滑动 件4的主体成为一体的第一端部和与托架2的主体成为一体的第二端 部，以能够因可移动滑动件4沿托架2的纵向沟槽或狭缝3的任何移 动而以弹塑性方式变形。

在示出的示例中，特别地，具有弹塑特性的可变形连接构件6优 选地设有至少两个金属材料的U形连接构件11，所述至少两个金属 材料的U形连接构件11被布置在可移动滑动件4的相反的两侧，优 选地沿着纵向沟槽或狭缝3的参考轴线R相继对准，并且都具有以 刚性方式连接到可移动滑动件4的主体的第一端部和以刚性方式连 接到托架2的主体的第二端部，以能够因可移动滑动件4沿托架2的 纵向沟槽或狭缝3的任何移动而以弹塑性方式分别地和交替地拉伸 或翘曲。

优选地，每个U形状的连接构件11还由大致C或U形的弯曲的 金属条块11组成，所述金属条块具有与可移动滑动件4的主体以刚 性方式连接的第一端部和以刚性方式连接到托架2的主体的第二端 部，以能够因可移动滑动件4沿托架2的纵向沟槽或狭缝3的任何移 动而以弹塑性方式拉伸或翘曲。

参照图2和3，在示出的示例中，特别地，可变形连接构件6优 选地包括：中心衬套12，所述中心衬套被构造成直接地装配在可移 动滑动件4上，即在固定销10的头部上；两个外侧固定板13，所述 两个外侧固定板沿着狭孔的参考轴线R在直线穿过式狭孔9的相反 的两侧以刚性方式固定在金属板2的上平坦部2a上，并且优选地抵 靠直线穿过式狭孔9的两个端部；和至少两个U形金属连接构件11， 所述至少两个U形金属连接构件布置在中心衬套12的相反的两侧， 并且被构造成每个都通过相应的外侧固定板13以刚性方式连接中心 衬套12的主体。

更具体地，在示出的示例中，可变形连接构件6包括两对U形 金属连接构件11，所述两对U形金属连接构件布置在中心衬套12的 相反的两侧，并且每对U形金属连接构件都被构造成以刚性方式将 中心衬套12的主体连接到相应的外侧固定板13。

换句话说，每对U形状构件的两个U形构件11具有与中心衬套 12的主体成一体的第一端部和与直接面对的外侧固定板13成一体的 第二端部，从而每对U形连接构件11的两个U形构件11能够因可 移动滑动件4沿托架2的纵向沟槽或狭缝3的任何移动而拉伸或翘 曲。

优选地但非必须地，U形状构件11还可以具有不同的形状和/或 部分，或用不同的金属材料实现，以能够调节消耗振动阻尼装置1的 能量的能力。

振动阻尼装置1在预制仓库100中的安装规定将两个振动阻尼装 置1定位在形成预制仓库100的水平顶部102的所有或仅一部分覆盖 横梁104的两个轴向端部104a中的每个的相反的两侧上，以保持覆 盖横梁104总是大致正交于相关联的过梁103，同时在任何情况下允 许每个覆盖横梁104平行于其自己的纵向轴线L自由地向前和向后移 动。

在发生波动类型的地震事件时，每个振动阻尼装置1都允许其所 联接的覆盖横梁104平行于其纵向轴线L向前和向后移动。然而，与 不存在振动阻尼装置1时需要的能量相比，覆盖横梁104的移动要求 更大量的能量。

结果，预制仓库100的顶部102能够吸收/消耗非常大量的地震 能量，同时保持与传统预制仓库的顶部的动态特性十分类似的动态特 性。

计算机模拟实际上已经表明，振动阻尼装置1在一般的预制钢筋 混凝土仓库的顶部上的安装能够显著地减少顶部塌陷的风险，而不会 使支撑顶部的柱的结构整体性处于危险中。

因此，配置有适当数量的振动阻尼装置1的预制钢筋混凝土仓库 100的抗地震应力的能力显著地高于传统预制钢筋混凝土仓库。

与振动阻尼装置1的使用有关的优点是相当多的。

适当数量的振动阻尼装置1在一般的预制钢筋混凝土仓库的顶 部上的安装能够显著地减少顶部塌陷的风险，而同时增加建筑物抵抗 波动类型的地震事件的能力。

另外地，振动阻尼装置1具有特别低的生产成本，因而能够以有 限的成本提高预制钢筋混凝土仓库的地震抗性。

清楚地，在不脱离本发明范围的情况下，可以对振动阻尼装置1 进行改变和变化。

例如，参照图4，预制仓库100还可以包括一系列插接面板(plug panel)105，所述一系列插接面板被布置成竖直姿态，彼此相邻并且 抵接在竖直柱101的外侧，以形成预制仓库100的一个或多个周边壁； 并且振动阻尼装置1可以被构造成将插接面板105连接到相关的柱 101，还以在波动类型的地震事件发生时减少插接面板105的水平移 动的幅度。

更具体地，刚性托架2可以被构造成以刚性方式固定在柱101的 主体上，以将托架的侧肩部2a布置成直接地面对和接触插接面板105 的表面，并且纵向沟槽或狭缝3的参考轴线R被布置成水平地并且 局部地大致平行于插接面板105的水平纵向轴线F。

可移动滑动件4则适于以刚性方式直接地固定在插接面板105的 表面上，而插接面板座接并且覆盖柱101，以与插接面板105形成整 体。

更具体地，在本实施例中，托架2的下部2b被构造成布置为抵 接在柱101的一侧上，并且优选地借助于适当数量的穿过式固定螺钉 5或其它类型的钢筋混凝土基础螺栓以刚性方式固定在柱101的主体 上。

托架2的上部2a，即侧肩部2a，则被构造成布置为面对和接触 插接面板105的表面，并且设置有大致直线的并且优选地穿过式纵向 沟槽或狭缝3，所述穿过式纵向沟槽或狭缝在托架2的平行于参考轴 线R的主体中延伸，所述参考轴线R局部地大致垂直于下部2b的支 撑面的放置平面。

换句话说，在本实施例中，托架2优选地以具有适当厚度的金属 板7为形式，所述金属板是L形弯曲的，以具有彼此局部大致正交的 两个平坦部。金属板7的第一平坦部被具体地构造成布置为抵接在柱 101的主体上，并且优选地设置有一系列通孔(未示出)，所述通孔的 尺寸被设定为被正如许多穿过式固定螺钉5或其它类型的混凝土基 础螺栓以穿过方式接合。金属板7的第二平坦部则设置有长的直线穿 过式狭孔9，所述直线穿过式狭孔在金属板2的主体中延伸，因而保 持局部地大致地垂直于金属板7的第一平坦部的放置平面。