專利名稱：全鋼制作雙管式屈曲約束支撐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及建筑領域，尤其涉及土木工程中支撐構件，特別涉及新建或加固建筑工程中所用的支撐件，特別是一種全鋼制作雙管式屈曲約束支撐。
技術背景在土木工程中，抗風抗震設計中通過增強支撐結構本身的抗風抗震性能來保證剛度、強度和延性，但這種支撐結構受壓時容易發(fā)生屈曲使部分結構退出工作，降低結構抗側剛度，造成其它部分的荷載增加，結構變形增大，對結構十分不利。屈曲約束支撐結構是一種受壓不會屈曲、從而受拉和受壓均能屈服的支撐結構，具有穩(wěn)定、飽滿的滯回性能。屈曲約束支撐的應用，能改善傳統(tǒng)支撐構件受軸向壓力時會發(fā)生屈曲的缺點，有效解決了普通支撐一旦屈曲后結構剛度迅速退化的問題，保證了結構在大震作用下的抗震性能。此外，利用鋼材于屈服后具有吸收能量的特性，使得屈曲約束支撐不僅是支撐構件，也是一種性能優(yōu)越的耗能構件，可以有效地降低結構受地震時的反應。美國自1994年加州北嶺地震后，開始逐漸采用屈曲約束支撐，對屈曲約束支撐框架系統(tǒng)制訂了設計方法及規(guī)范，以作為此種結構系統(tǒng)的抗震設計依據(jù)。日本1995年阪神大地震后，也開始廣泛地將屈曲約束支撐作為結構抗震之耗能構件。我國的上海、北京、臺灣等地現(xiàn)有多棟建筑也采用了屈曲約束支撐。屈曲約束支撐在美國和日本稱之為無粘結支撐(Unbonded Brace)，在國內稱之為屈曲約束支撐或防屈曲支撐(Buckling Restrained Brace)?，F(xiàn)有技術中，屈曲約束支撐由內核鋼支撐構件和外包鋼管混凝土組成，內核鋼支撐構件多采用一字型或十字形鋼板，外包鋼管混凝土中的混凝土部分是待內核鋼支撐構件和外包鋼管固定好位置后，再澆灌、振搗。由于自身的構造相對復雜，傳統(tǒng)的屈曲約束支撐存在一些不足(1)采用混凝土或砂漿作為填充材料，灌漿操作比較困難。實際工程中，屈曲約束支撐長度一般都在4米以上。此時，既要保證混凝土或砂漿密實，又要保證外鋼管和內核鋼支撐構件的相對位置不能偏移，是比較困難的，驗收、檢驗更是不易；( 自重大，運輸、安裝相對困難。噸位較大的構件，由于其自身截面較大，自重往往會達到1噸以上，甚至幾噸，不便于運輸和工程現(xiàn)場安裝。(3)加工制作成本較高。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種全鋼制作雙管式屈曲約束支撐，所述的這種全鋼制作雙管式屈曲約束支撐要解決現(xiàn)有技術中屈曲約束支撐施工不方便、不容易檢驗、重量大、成本高的技術問題。本實用新型的這種全鋼制作雙管式屈曲約束支撐由內核鋼支撐構件、無粘結材料層和外管構件構成，其中，所述的內核鋼支撐構件和外管構件分別由圓柱形鋼管構成，內核鋼支撐構件設置在外管構件的內部，所述的無粘結材料層覆蓋粘結在內核鋼支撐構件的外圓周壁上，無粘結材料層與外管構件的內壁之間設置有間隙，內核鋼支撐構件的兩端內各自固定焊接有一個十字型連接鋼板，任意一個所述的十字型連接鋼板的徑向截面均呈十字形，任意一個十字型連接鋼板均沿內核鋼支撐構件的軸向、向內核鋼支撐構件的兩端外延伸，十字型連接鋼板延伸段的徑向截面的直徑大于內核鋼支撐構件的內徑，內核鋼支撐構件的兩端和外管構件的兩端焊接有封頭板，十字型連接鋼板延伸段上設置有兩個以上數(shù)目的連接螺栓孔。進一步的，所述的內核鋼支撐構件的中心軸線與外管構件的中心軸線重合。進一步的，所述的無粘結材料層由聚四氟乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚乙烯薄膜或油脂脫模劑復合構成。進一步的，無粘結材料層與外管構件的內壁之間的間隙為1 3mm。進一步的，內核鋼支撐構件和外管構件的軸向的中部設置有徑向圓孔，所述的徑向圓孔內設置有一個鋼圓柱體，所述的鋼圓柱體沿內核鋼支撐構件和外管構件的直徑貫穿內核鋼支撐構件和外管構件，鋼圓柱體的兩端與外管構件的外壁焊接固定。進一步的，所述的內核鋼支撐構件和外管構件中的鋼管牌號為Q235、Q345、Q390、 Q420、10、15 或 20。本實用新型和已有技術相比較，其效果是積極和明顯的。本實用新型采用內核鋼支撐構件作為內核支撐，內管端部為外伸段，外伸段由十字型連接鋼板組成，十字型連接鋼板在靠近外管端部位置變截面，并延伸至內管內。內管中間部分為約束屈服段，內管端部由十字型連接鋼板加強的部位為約束非屈服段，外伸段為不約束非屈服段。內管和外管均為圓管，選材、采購、加工方便，加工周期短，加工時只需下料切割，焊接工作量小；自重輕，運輸安裝方便，綜合造價比傳統(tǒng)屈曲約束支撐低。本實用新型構造簡單、承載力高、外形美觀、 加工方便、造價低廉，可用于民用建筑、工業(yè)建筑、公共建筑和橋梁工程等。

圖1是本實用新型一種全鋼制作雙管式屈曲約束支撐的結構示意圖。圖2是圖1中A-A方向的剖面示意圖。圖3是圖1中B-B方向的剖面示意圖。圖4是圖1中C-C方向的剖面示意圖。圖5是圖1中D-D方向的剖面示意圖。圖6是本實用新型一種全鋼制作雙管式屈曲約束支撐的安裝示意圖。
具體實施方式
實施例1 如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示，本實用新型一種全鋼制作雙管式屈曲約束支撐，由內核鋼支撐構件1、無粘結材料層3和外管構件4構成，其中，所述的內核鋼支撐構件1和外管構件4分別由圓柱形鋼管構成，內核鋼支撐構件1設置在外管構件4的內部， 所述的無粘結材料層3覆蓋粘結在內核鋼支撐構件1的外圓周壁上，無粘結材料層3與外管構件4的內壁之間設置有間隙，內核鋼支撐構件1的兩端內各自固定焊接有一個十字型連接鋼板2，任意一個所述的十字型連接鋼板2的徑向截面均呈十字形，任意一個十字型連接鋼板2均沿內核鋼支撐構件1的軸向、向內核鋼支撐構件1的兩端外延伸，十字型連接鋼板2延伸段的徑向截面的直徑大于內核鋼支撐構件1的內徑，內核鋼支撐構件1的兩端和外管構件4的兩端焊接有封頭板7，十字型連接鋼板2延伸段上設置有兩個以上數(shù)目的連接螺栓孔8。進一步的，所述的外管構件4的徑向截面呈圓形或矩形，所述的內核鋼支撐構件1 的中心軸線與外管構件4的中心軸線重合。進一步的，所述的無粘結材料層3由聚四氟乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚乙烯薄膜或油脂脫模劑復合構成。進一步的，無粘結材料層3與外管構件4的內側壁之間的間隙為1 3mm。進一步的，內核鋼支撐構件1和外管構件4的軸向的中部設置有徑向圓孔，所述的徑向圓孔內設置有一個鋼圓柱體6，所述的鋼圓柱體6沿內核鋼支撐構件1和外管構件4的直徑貫穿內核鋼支撐構件1和外管構件4，鋼圓柱體6的兩端與外管構件4的外壁焊接固定。進一步的，所述的內核鋼支撐構件1和外管構件4中的鋼管41的牌號為Q235、 Q345、Q390、Q420、10、15 或 20。本實用新型的加工過程中，首先根據(jù)具體工程對支撐強度和剛度的要求，確定內核鋼支撐構件1、十字型連接鋼板2延伸段、無粘結材料層3和外管構件4的截面及長度，根據(jù)鋼結構構件的截面和長度下料，在需要鉆孔的位置鉆孔，對鋼結構構件進行除銹、噴漆; 然后在內核鋼支撐構件1端部開槽，在內核鋼支撐構件1外壁沿全長粘貼無粘結材料層3 ； 第三步，把內核鋼支撐構件1裝進外管構件4中，把外伸段的十字型連接鋼板2插進內核鋼支撐構件1開的槽中并焊接；第四步，把內外管中部的圓孔對正，用鋼圓柱體6穿過圓孔，把鋼圓柱體6塞焊在外管構件4外壁，把焊縫打磨平整；第五步，焊接內外管的封頭板7，第六步，補漆，完成整個全鋼全鋼制作雙管式屈曲約束支撐的制作。具體的，如圖6所示，外伸段的十字型連接鋼板2由連接螺栓9與連接板10連接， 連接板10的外端與柱11、梁12間的節(jié)點板13連接在一起。安裝時，根據(jù)結構需要在柱11、 梁12的交接處或梁12的中部設置節(jié)點板13，然后通過連接板10和螺栓9將支撐連接在節(jié)點板13上，完成安裝。
權利要求1.一種全鋼制作雙管式屈曲約束支撐，由內核鋼支撐構件、無粘結材料層和外管構件構成，其特征在于所述的內核鋼支撐構件和外管構件分別由圓柱形鋼管構成，內核鋼支撐構件設置在外管構件的內部，所述的無粘結材料層覆蓋粘結在內核鋼支撐構件的外圓周壁上，無粘結材料層與外管構件的內壁之間設置有間隙，內核鋼支撐構件的兩端內各自固定焊接有一個十字型連接鋼板，任意一個所述的十字型連接鋼板的徑向截面均呈十字形，任意一個十字型連接鋼板均沿內核鋼支撐構件的軸向、向內核鋼支撐構件的兩端外延伸，十字型連接鋼板延伸段的徑向截面的直徑大于內核鋼支撐構件的內徑，內核鋼支撐構件的兩端和外管構件的兩端焊接有封頭板，十字型連接鋼板延伸段上設置有兩個以上數(shù)目的連接螺栓孔。
2.如權利要求1所述的全鋼制作雙管式屈曲約束支撐，其特征在于所述的內核鋼支撐構件的中心軸線與外管構件的中心軸線重合。
3.如權利要求1所述的全鋼制作雙管式屈曲約束支撐，其特征在于所述的無粘結材料層由聚四氟乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚乙烯薄膜或油脂脫模劑復合構成。
4.如權利要求1所述的全鋼制作雙管式屈曲約束支撐，其特征在于無粘結材料層與外管構件的內壁之間的間隙為1 3mm。
5.如權利要求1所述的全鋼制作雙管式屈曲約束支撐，其特征在于內核鋼支撐構件和外管構件的軸向的中部設置有徑向圓孔，所述的徑向圓孔內設置有一個鋼圓柱體，所述的鋼圓柱體沿內核鋼支撐構件和外管構件的直徑貫穿內核鋼支撐構件和外管構件，鋼圓柱體的兩端與外管構件的外壁焊接固定。
專利摘要一種全鋼制作雙管式屈曲約束支撐，由內核鋼支撐構件、無粘結材料層和外管構件構成，內核鋼支撐構件和外管構件分別由圓柱形鋼管構成，內核鋼支撐構件設置在外管構件的內部，無粘結材料層覆蓋粘結在內核鋼支撐構件的外圓周壁上，內核支撐和外管支撐的圓形鋼管的軸線重合，無粘結材料層與外管構件內壁之間有間隙，內核鋼支撐構件的兩端內焊接有十字形連接鋼板，鋼板沿內核鋼支撐構件的軸向向兩端外延伸，延伸段徑向截面的直徑大于內核鋼支撐構件內徑，內核鋼支撐構件的兩端和外管構件的兩端焊接有封頭板。本實用新型采用圓形鋼管作為內核鋼支撐構件和外管構件，選材方便，采購方便；自重輕，方便運輸和現(xiàn)場安裝；加工方便，周期短；綜合造價低。
文檔編號E04B1/24GK202055339SQ20112003122
公開日2011年11月30日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權日2011年1月28日
發(fā)明者王木, 賈建坡 申請人:上海丹木鋼結構技術有限公司