一种智能的装配式钢结构建筑的制作方法

专利2022-06-29  74


本发明属于装配式建筑技术领域,具体的说是一种智能的装配式钢结构建筑。



背景技术:

装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑。这种建筑的优点是建造速度快,受气候条件制约小,节约劳动力并可提高建筑质量。每个人都将可以自己diy设计搭建自己的房子,且由于房屋是可反复拆卸的,组成房屋的钢材和板材可以重复利用,故可以减少建筑垃圾的产生。

装配式建筑的建筑部品基本在车间统一加工,把预制好的房屋构件运到工地进行装配,构件种类主要有:外墙板,内墙板,叠合板,阳台,空调板,楼梯,预制梁,预制柱等,这些构件主要可以分为钢架和板体两类,钢架主要起到固定板体、支撑房屋的作用,板体固定在钢架上,形成房屋的墙体。

目前的钢架为实心的钢结构,在晴天天气较热时,由于钢的比热容较小,在吸收较少的热量后钢架温度会有明显的升高,钢架升温后会导致房屋内的温度升高,使房屋的舒适度降低。其次,钢架温度升高后体积会增大,钢架的尺寸会发生变化,固定在钢架上的板材被拉伸,长时间会导致板材变形,继而影响房屋的美观和安全性,所以在晴天温度较高时需要对钢架进行降温。钢结构通常使用螺栓进行固定安装,当钢结构受热膨胀时,使得螺栓长时间受到超负荷的剪切力后引起的金属疲劳,进而折断后引发横梁的松动,降低钢结构的承载能力,增加钢结构建筑的安全隐患。



技术实现要素:

为了弥补现有技术的不足,解决钢架在晴天温度升高后体积会增大,钢架的尺寸会发生变化,固定在钢架上的板材被拉伸,长时间会导致板材变形,继而影响房屋的美观和安全性,钢结构通常使用螺栓进行固定安装,当钢结构受热膨胀时,使得螺栓长时间受到超负荷的剪切力后引起的金属疲劳,进而折断后引发横梁的松动,降低钢结构的承载能力,增加钢结构建筑的安全隐患的问题,本发明提出的一种智能的装配式钢结构建筑。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述的一种智能的装配式钢结构建筑,包括立柱;所述立柱内设有风道,风道与立柱的横截面为回字形结构,增加立柱的抗剪切力合抗弯能力;所述风道底部连通有风管,风管另一端连通有鼓风机,鼓风机固定安装在立柱附近的地面上;所述立柱顶部设有横梁,横梁与立柱通过一组夹板和螺栓固连;所述横梁与风道对应位置开设有引风孔;通过鼓风机吹入冷空气减少立柱和横梁的升温膨胀,进而保证螺栓对钢结构的稳定固定;当室内温度过高时,通过鼓风机向风道内鼓入冷空气,进而降低立柱与横梁的温度升高,减少横梁与立柱的受热膨胀,减少螺栓长时间受到超负荷的剪切力后引起的金属疲劳,进而折断后引发横梁的松动,降低钢结构的承载能力,增加钢结构建筑的安全隐患;同时由于鼓风机置于地面,使得鼓风机将靠近地面的含铅量比较高的空气快速排出,降低重金属对室内空气的污染,增加工人的健康保障。

优选的,所述风道底部通过通气孔与下水道连通,通气孔用于增加风道冷风的流量;所述风管位于风道内的一端呈弧形向上翘起,通过风管吹出气流的引流,增加通气孔的进风量,进一步增加立柱和横梁的降温效果,减少钢结构膨胀变形;利用风道中空气的热对流效应形成的抽吸力,通过通气孔将下水道中温度较低的空气引入风道中,进一步增加立柱与横梁的降温速度,同时增加下水道中的空气流动,减少下水道中甲烷等易燃易爆气体的含量,进一步增加钢结构建筑地基的安全性;由于风管位于风道内的一端呈弧形向上翘起,使得鼓风机吹出的高速气流经风管向风道上方吹出,进一步增加风道位于风管处的负压,增加通风管对下水道空气的吸力,进而进一步降低立柱和横梁因温升引起的膨胀,保证钢结构稳定可靠连接和支撑。

优选的,所述立柱上部设有转销,转销上转动连接有l形的摆杆;所述横梁上与摆杆上部末端对应位置固连有触片,触片通过控制器连接电源;所述引风孔上部通过支架固连有蓄水池,蓄水池用于储存下雨时的雨水;所述蓄水池底部连通有排水管,排水管上串联的电磁阀通过控制器连接电源;通过摆杆转动后触发触片控制排水管放水,进一步降低立柱的温度;当横梁和立柱受热膨胀后,立柱在横梁的推力下向一侧弯曲,进而使得横梁与立柱之间的夹角减小,由于摆杆与转销转动连接,摆杆下端在重力的作用下始终垂直向下,进而使得摆杆相对横梁发生转动,使得摆杆上部末端接触触片,进而使得触片通过控制器控制电磁阀打开,之后蓄水池中的雨水经排水管流向风道内壁,通过雨水的热传递与蒸发吸热,进一步加快立柱的降温速度,减少立柱的膨胀变形,雨水经通气孔流入下水道,对下水道进行冲洗,进一步减少下水道的腐烂物质,进而减少甲烷气体的产生,进一步增加钢结构建筑地基的安全性。

优选的,所述摆杆底端固连有配重块,通过配重块增加摆杆的稳定性,减少摆杆误触触片;通过配重块增加摆杆的稳定性,增加摆杆的转动惯量,进而减少因风力或震动引起的摆杆摆动,进而引发的触片误触,保证蓄水池中的雨水在温度过高时才会经排水管流出,减少雨水浪费,增加雨水的降温效果,进一步加快立柱的降温速度,减少立柱的膨胀变形。

优选的,所述转销与立柱之间设有支杆,支杆底部与立柱固连,通过支杆使得转销固定在远离立柱与横梁连接处的位置,减少立柱和横梁弯曲变形对摆杆精度的不利影响,进一步减少摆杆误触触片;由于立柱与横梁受热膨胀时最大的弯曲变形处位于立柱和横梁的连接处附近,此时通过支杆增加转销与立柱顶部的隔离,同时由于支杆底部远离立柱顶部,减小立柱顶部弯曲变形对转销位置的影响,进而增加摆杆摆动的精确度和灵敏性,减少摆杆误触触片,进一步减少立柱的膨胀变形。

优选的,所述风管延伸至风道内部,且风管位于风管内部的一端纵截面为三角形,用于减少雨水灌入风管;由于风管延伸至风道内部,且风管位于风管内部的一端纵截面为三角形,使得风管位于风道内的一端形成挡雨檐,减少风道内流下的雨水进入风道中,影响鼓风机的正常运转,进而保证风道的降温效率,降低立柱与横梁因温度升高而膨胀,增加钢结构建筑的安全性。

本发明的有益效果如下:

1.本发明所述的一种智能的装配式钢结构建筑,通过鼓风机向风道内鼓入冷空气,进而降低立柱与横梁的温度升高,减少横梁与立柱的受热膨胀,减少螺栓长时间受到超负荷的剪切力后引起的金属疲劳,进而折断后引发横梁的松动,降低钢结构的承载能力,增加钢结构建筑的安全隐患;同时由于鼓风机置于地面,使得鼓风机将靠近地面的含铅量比较高的空气快速排出,降低重金属对室内空气的污染,增加工人的健康保障。

2.本发明所述的一种智能的装配式钢结构建筑,通过横梁和立柱受热膨胀后,立柱在横梁的推力下向一侧弯曲,进而使得横梁与立柱之间的夹角减小,由于摆杆与转销转动连接,摆杆下端在重力的作用下始终垂直向下,进而使得摆杆相对横梁发生转动,使得摆杆上部末端接触触片,进而使得触片通过控制器控制电磁阀打开,之后蓄水池中的雨水经排水管流向风道内壁,通过雨水的热传递与蒸发吸热,进一步加快立柱的降温速度,减少立柱的膨胀变形。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体图;

图2是本发明的剖视图;

图3是图1中a处局部放大图;

图中:立柱1、风道11、风管12、鼓风机13、横梁14、夹板15、引风孔16、通气孔17、转销2、摆杆21、触片22、蓄水池23、排水管24、电磁阀25、配重块26、支杆27。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。

如图1至图3所示,本发明所述的一种智能的装配式钢结构建筑,包括立柱1;所述立柱1内设有风道11,风道11与立柱1的横截面为回字形结构,增加立柱1的抗剪切力合抗弯能力;所述风道11底部连通有风管12,风管12另一端连通有鼓风机13,鼓风机13固定安装在立柱1附近的地面上;所述立柱1顶部设有横梁14,横梁14与立柱1通过一组夹板15和螺栓固连;所述横梁14与风道11对应位置开设有引风孔16;通过鼓风机13吹入冷空气减少立柱1和横梁14的升温膨胀,进而保证螺栓对钢结构的稳定固定;当室内温度过高时,通过鼓风机13向风道11内鼓入冷空气,进而降低立柱1与横梁14的温度升高,减少横梁14与立柱1的受热膨胀,减少螺栓长时间受到超负荷的剪切力后引起的金属疲劳,进而折断后引发横梁14的松动,降低钢结构的承载能力,增加钢结构建筑的安全隐患;同时由于鼓风机13置于地面,使得鼓风机13将靠近地面的含铅量比较高的空气快速排出,降低重金属对室内空气的污染,增加工人的健康保障。

作为本发明的一种实施方式,所述风道11底部通过通气孔17与下水道连通,通气孔17用于增加风道11冷风的流量;所述风管12位于风道11内的一端呈弧形向上翘起,通过风管12吹出气流的引流,增加通气孔17的进风量,进一步增加立柱1和横梁14的降温效果,减少钢结构膨胀变形;利用风道11中空气的热对流效应形成的抽吸力,通过通气孔17将下水道中温度较低的空气引入风道11中,进一步增加立柱1与横梁14的降温速度,同时增加下水道中的空气流动,减少下水道中甲烷等易燃易爆气体的含量,进一步增加钢结构建筑地基的安全性;由于风管12位于风道11内的一端呈弧形向上翘起,使得鼓风机13吹出的高速气流经风管12向风道11上方吹出,进一步增加风道11位于风管12处的负压,增加通风管12对下水道空气的吸力,进而进一步降低立柱1和横梁14因温升引起的膨胀,保证钢结构稳定可靠连接和支撑。

作为本发明的一种实施方式,所述立柱1上部设有转销2,转销2上转动连接有l形的摆杆21;所述横梁14上与摆杆21上部末端对应位置固连有触片22,触片22通过控制器连接电源;所述引风孔16上部通过支架固连有蓄水池23,蓄水池23用于储存下雨时的雨水;所述蓄水池23底部连通有排水管24,排水管24上串联的电磁阀25通过控制器连接电源;通过摆杆21转动后触发触片22控制排水管24放水,进一步降低立柱1的温度;当横梁14和立柱1受热膨胀后,立柱1在横梁14的推力下向一侧弯曲,进而使得横梁14与立柱1之间的夹角减小,由于摆杆21与转销2转动连接,摆杆21下端在重力的作用下始终垂直向下,进而使得摆杆21相对横梁14发生转动,使得摆杆21上部末端接触触片22,进而使得触片22通过控制器控制电磁阀25打开,之后蓄水池23中的雨水经排水管24流向风道11内壁,通过雨水的热传递与蒸发吸热,进一步加快立柱1的降温速度,减少立柱1的膨胀变形,雨水经通气孔17流入下水道,对下水道进行冲洗,进一步减少下水道的腐烂物质,进而减少甲烷气体的产生,进一步增加钢结构建筑地基的安全性。

作为本发明的一种实施方式,所述摆杆21底端固连有配重块26,通过配重块26增加摆杆21的稳定性,减少摆杆21误触触片22;通过配重块26增加摆杆21的稳定性,增加摆杆21的转动惯量,进而减少因风力或震动引起的摆杆21摆动,进而引发的触片22误触,保证蓄水池23中的雨水在温度过高时才会经排水管24流出,减少雨水浪费,增加雨水的降温效果,进一步加快立柱1的降温速度,减少立柱1的膨胀变形。

作为本发明的一种实施方式,所述转销2与立柱1之间设有支杆27,支杆27底部与立柱1固连,通过支杆27使得转销2固定在远离立柱1与横梁14连接处的位置,减少立柱1和横梁14弯曲变形对摆杆21精度的不利影响,进一步减少摆杆21误触触片22;由于立柱1与横梁14受热膨胀时最大的弯曲变形处位于立柱1和横梁14的连接处附近,此时通过支杆27增加转销2与立柱1顶部的隔离,同时由于支杆27底部远离立柱1顶部,减小立柱1顶部弯曲变形对转销2位置的影响,进而增加摆杆21摆动的精确度和灵敏性,减少摆杆21误触触片22,进一步减少立柱1的膨胀变形。

作为本发明的一种实施方式,所述风管12延伸至风道11内部,且风管12位于风管12内部的一端纵截面为三角形,用于减少雨水灌入风管12;由于风管12延伸至风道11内部,且风管12位于风管12内部的一端纵截面为三角形,使得风管12位于风道11内的一端形成挡雨檐,减少风道11内流下的雨水进入风道11中,影响鼓风机13的正常运转,进而保证风道11的降温效率,降低立柱1与横梁14因温度升高而膨胀,增加钢结构建筑的安全性。

工作时,当室内温度过高时,通过鼓风机13向风道11内鼓入冷空气,进而降低立柱1与横梁14的温度升高,减少横梁14与立柱1的受热膨胀,减少螺栓长时间受到超负荷的剪切力后引起的金属疲劳,进而折断后引发横梁14的松动,降低钢结构的承载能力,增加钢结构建筑的安全隐患;同时由于鼓风机13置于地面,使得鼓风机13将靠近地面的含铅量比较高的空气快速排出,降低重金属对室内空气的污染,增加工人的健康保障;利用风道11中空气的热对流效应形成的抽吸力,通过通气孔17将下水道中温度较低的空气引入风道11中,进一步增加立柱1与横梁14的降温速度,同时增加下水道中的空气流动,减少下水道中甲烷等易燃易爆气体的含量,进一步增加钢结构建筑地基的安全性;由于风管12位于风道11内的一端呈弧形向上翘起,使得鼓风机13吹出的高速气流经风管12向风道11上方吹出,进一步增加风道11位于风管12处的负压,增加通风管12对下水道空气的吸力,进而进一步降低立柱1和横梁14因温升引起的膨胀,保证钢结构稳定可靠连接和支撑;当横梁14和立柱1受热膨胀后,立柱1在横梁14的推力下向一侧弯曲,进而使得横梁14与立柱1之间的夹角减小,由于摆杆21与转销2转动连接,摆杆21下端在重力的作用下始终垂直向下,进而使得摆杆21相对横梁14发生转动,使得摆杆21上部末端接触触片22,进而使得触片22通过控制器控制电磁阀25打开,之后蓄水池23中的雨水经排水管24流向风道11内壁,通过雨水的热传递与蒸发吸热,进一步加快立柱1的降温速度,减少立柱1的膨胀变形,雨水经通气孔17流入下水道,对下水道进行冲洗,进一步减少下水道的腐烂物质,进而减少甲烷气体的产生,进一步增加钢结构建筑地基的安全性;通过配重块26增加摆杆21的稳定性,增加摆杆21的转动惯量,进而减少因风力或震动引起的摆杆21摆动,进而引发的触片22误触,保证蓄水池23中的雨水在温度过高时才会经排水管24流出,减少雨水浪费,增加雨水的降温效果,进一步加快立柱1的降温速度,减少立柱1的膨胀变形;由于立柱1与横梁14受热膨胀时最大的弯曲变形处位于立柱1和横梁14的连接处附近,此时通过支杆27增加转销2与立柱1顶部的隔离,同时由于支杆27底部远离立柱1顶部,减小立柱1顶部弯曲变形对转销2位置的影响,进而增加摆杆21摆动的精确度和灵敏性,减少摆杆21误触触片22,进一步减少立柱1的膨胀变形;由于风管12延伸至风道11内部,且风管12位于风管12内部的一端纵截面为三角形,使得风管12位于风道11内的一端形成挡雨檐,减少风道11内流下的雨水进入风道11中,影响鼓风机13的正常运转,进而保证风道11的降温效率,降低立柱1与横梁14因温度升高而膨胀,增加钢结构建筑的安全性。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准,按照人物观察视角为标准,装置面对观察者的一面定义为前,观察者左侧定义为左,依次类推。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征:

1.一种智能的装配式钢结构建筑,其特征在于:包括立柱(1);所述立柱(1)内设有风道(11),风道(11)与立柱(1)的横截面为回字形结构,增加立柱(1)的抗剪切力合抗弯能力;所述风道(11)底部连通有风管(12),风管(12)另一端连通有鼓风机(13),鼓风机(13)固定安装在立柱(1)附近的地面上;所述立柱(1)顶部设有横梁(14),横梁(14)与立柱(1)通过一组夹板(15)和螺栓固连;所述横梁(14)与风道(11)对应位置开设有引风孔(16);通过鼓风机(13)吹入冷空气减少立柱(1)和横梁(14)的升温膨胀,进而保证螺栓对钢结构的稳定固定。

2.根据权利要求1所述的一种智能的装配式钢结构建筑,其特征在于:所述风道(11)底部通过通气孔(17)与下水道连通,通气孔(17)用于增加风道(11)冷风的流量;所述风管(12)位于风道(11)内的一端呈弧形向上翘起,通过风管(12)吹出气流的引流,增加通气孔(17)的进风量,进一步增加立柱(1)和横梁(14)的降温效果,减少钢结构膨胀变形。

3.根据权利要求2所述的一种智能的装配式钢结构建筑,其特征在于:所述立柱(1)上部设有转销(2),转销(2)上转动连接有l形的摆杆(21);所述横梁(14)上与摆杆(21)上部末端对应位置固连有触片(22),触片(22)通过控制器连接电源;所述引风孔(16)上部通过支架固连有蓄水池(23),蓄水池(23)用于储存下雨时的雨水;所述蓄水池(23)底部连通有排水管(24),排水管(24)上串联的电磁阀(25)通过控制器连接电源;通过摆杆(21)转动后触发触片(22)控制排水管(24)放水,进一步降低立柱(1)的温度。

4.根据权利要求3所述的一种智能的装配式钢结构建筑,其特征在于:所述摆杆(21)底端固连有配重块(26),通过配重块(26)增加摆杆(21)的稳定性,减少摆杆(21)误触触片(22)。

5.根据权利要求4所述的一种智能的装配式钢结构建筑,其特征在于:所述转销(2)与立柱(1)之间设有支杆(27),支杆(27)底部与立柱(1)固连,通过支杆(27)使得转销(2)固定在远离立柱(1)与横梁(14)连接处的位置,减少立柱(1)和横梁(14)弯曲变形对摆杆(21)精度的不利影响,进一步减少摆杆(21)误触触片(22)。

6.根据权利要求5所述的一种智能的装配式钢结构建筑,其特征在于:所述风管(12)延伸至风道(11)内部,且风管(12)位于风管(12)内部的一端纵截面为三角形,用于减少雨水灌入风管(12)。

技术总结
本发明属于装配式建筑技术领域,具体的说是一种智能的装配式钢结构建筑,包括立柱;立柱内设有风道,风道与立柱的横截面为回字形结构,增加立柱的抗剪切力合抗弯能力;风道底部连通有风管,风管另一端连通有鼓风机,鼓风机固定安装在立柱附近的地面上;立柱顶部设有横梁,横梁与立柱通过一组夹板和螺栓固连;横梁与风道对应位置开设有引风孔;本发明通过鼓风机吹入冷空气减少立柱和横梁的升温膨胀,进而保证螺栓对钢结构的稳定固定。

技术研发人员:李作华
受保护的技术使用者:李作华
技术研发日:2020.03.04
技术公布日:2020.06.09

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