[发明专利]一种抗压钢结构

说明书

本发明公开了钢结构领域内的一种抗压钢结构，包括由前钢板、左钢板、后钢板和右钢板围成的长方体外壁面，前钢板和后钢板平行设置，左钢板和右钢板平行设置，前钢板和后钢板之间设置有一排间隔排列的竖直矩形钢，矩形钢的四条棱边竖直设置，矩形钢的第一棱边与前钢板相连接，矩形钢上与第一棱边相对的第三棱边与后钢板相连接，各矩形钢的第二棱边和第四棱边位于同一平面内，各矩形钢的第二棱边和第四棱边处分别竖直设置有支撑柱，左钢板和右钢板靠近矩形钢的一侧也竖直设置有支撑柱，相邻支撑柱之间设置有弹簧，弹簧的两端弹性抵触在对应支撑柱上。本发明能够缓冲载荷，吸收巨大冲击力，提高抗压能力。

技术领域

本发明属于钢结构领域，特别涉及一种抗压钢结构。

背景技术

目前，在钢结构抗压领域中，方型钢结构是一种常见的建材，是应用范围最广的钢结构。现有技术中，通常采用将多根方型钢平行间隔布置或者是将多根方型钢横向与纵向交错布置，以提高钢结构的抗压能力。其不足之处在于：这种布置形式结构过于简单，钢结构受到前后方向的载荷时，各方型钢的对应侧板是直接受力，各方型钢的侧板会产生扭曲变形，无法缓冲前后方向的载荷，当方型钢的侧板变形量超过临界点时，方型钢容易因挤压而变形、断裂，甚至会造成整体钢结构的垮塌；钢结构受到左右方向的载荷时，各方型钢的对应侧板也是直接受力，无法缓冲左右方向的载荷，各方型钢的侧板会产生扭曲变形甚至断裂，最终造成整体钢结构的垮塌。现有技术中的钢结构无法对所受的载荷进行缓冲，方型钢直接受到冲击，不能用于对抗压能力要求比较高的装置或建筑，存在着较大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗压钢结构，能够缓冲钢结构在前后方向和左右方向受到的载荷，吸收作用在钢结构上的巨大冲击力，提高钢结构的抗压能力，使得钢结构能够用于对抗压能力要求比较高的装置或建筑中。

本发明的目的是这样实现的：一种抗压钢结构，包括由前钢板、左钢板、后钢板和右钢板依次围成的长方体外壁面，前钢板和后钢板平行设置，左钢板和右钢板平行设置，前钢板和后钢板之间设置有一排间隔排列的竖直矩形钢，矩形钢的四条棱边竖直设置，矩形钢的第一棱边与前钢板相连接，矩形钢上与第一棱边相对的第三棱边与后钢板相连接，各矩形钢的第二棱边和第四棱边均位于同一平面内，各矩形钢的第二棱边和第四棱边处分别竖直设置有支撑柱，所述左钢板和右钢板靠近矩形钢的一侧也竖直设置有支撑柱，相邻支撑柱之间设置有弹簧，弹簧的两端分别弹性抵触在对应支撑柱上。

本发明的左钢板和右钢板受到来自左右方向的载荷时，相邻支撑柱之间的弹簧可以缓冲来自左右方向的载荷，弹簧将作用在左钢板、右钢板上的巨大冲击力给吸收掉，转化成弹簧的弹性势能；前钢板和后钢板受到来自前后方向的载荷时，呈菱形布置的矩形钢的第一棱边和第三棱边受力，矩形钢的第一棱边和第三棱边向内挤压收缩，矩形钢的第二棱边和第四棱边向两侧膨胀外拓，弹簧缓冲矩形钢第二棱边和第四棱边膨胀外拓的巨大冲击力，转化成弹簧的弹性势能。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：由于作用在钢结构上的外力可以分解成来自前后方向和左右方向的分力，钢结构可以缓冲来自前后方向和左右方向的载荷，因此钢结构可以缓冲来自不同方向的载荷，吸收来自任意方向的外力，提高钢结构的抗压能力，避免钢结构因外力挤压而变形、断裂，提高了安全性能。本发明的抗压钢结构可以层叠多层设置，以进一步提高抗压能力。本发明的抗压钢结构可以用于制作防爆门体，吸收爆炸时产生的巨大能量冲击，安全性能更高；可以用于对于抗压能力要求比较高的钢结构建筑中，提高钢结构建筑的抗压能力。

作为本发明的进一步改进，所述矩形钢的第二棱边与相邻矩形钢的第四棱边之间的间隔相等。矩形钢按均匀间隔排列，整体结构更加稳定，来自前后方向的载荷均匀分布作用在各弹簧上，钢结构更容易吸收和缓冲冲击力，抗压能力更好。

作为本发明的进一步改进，所述矩形钢的第一棱边与前钢板焊接连接，矩形钢的第三棱边与后钢板焊接连接，支撑柱与矩形钢焊接连接。矩形钢和前钢板、后钢板焊接固定，整体结构更加稳定，支撑柱提高了矩形钢的稳定性，避免矩形钢晃动，支撑柱提高了矩形钢第二棱边和第四棱边处的强度。