一種具有內(nèi)空腔的全鋼防屈曲支撐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有內(nèi)空腔的全鋼防屈曲支撐，屬于結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域。兩個一字形內(nèi)核鋼板采用分離式布置，分別由一個外圍構(gòu)件包裹，在其被約束構(gòu)件包裹的區(qū)域表面粘貼硬質(zhì)橡膠；一字形內(nèi)核鋼板長度大于約束構(gòu)件長度，帶有外伸段。兩個約束構(gòu)件均由四塊平板焊接組成，其中兩塊平板較長，形成約束構(gòu)件板件外伸段；端部蓋板置于約束構(gòu)件兩端，一字形內(nèi)核鋼板從其矩形孔中穿過；蓋板與約束構(gòu)件在四周通過焊接連接，形成封閉內(nèi)空腔。該屈曲支撐采用全鋼構(gòu)件，部件之間均采用焊接連接，適合于高度工業(yè)化生產(chǎn)；采用分肢式截面，彌補了整體式截面防屈曲支撐在大噸位構(gòu)件設(shè)計中的不足；通過約束構(gòu)件的對接焊及端部蓋板的設(shè)置，提升構(gòu)件的耐久性和耐腐蝕性。
【專利說明】 一種具有內(nèi)空腔的全鋼防屈曲支撐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有內(nèi)空腔的全鋼防屈曲支撐，屬于結(jié)構(gòu)工程【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]防屈曲支撐構(gòu)件作為消能減震性能優(yōu)異的一類建筑構(gòu)件，近年來在我國獲得了一定程度上的推廣和應(yīng)用。一般來講，防屈曲支撐由內(nèi)核構(gòu)件和外圍約束構(gòu)件組成，在小震作用下，防屈曲支撐構(gòu)件的內(nèi)核構(gòu)件保持彈性，作為主體結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力構(gòu)件使用；在中震和大震作用下，防屈曲支撐的內(nèi)核構(gòu)件率先進入屈服，起到保護主體框架的作用，同時消耗大量的地震輸入能量，擁有非常飽滿的滯回曲線。
[0003]傳統(tǒng)防屈曲支撐構(gòu)件一般采用鋼筋混凝土外圍約束，內(nèi)核構(gòu)件采用低屈服點、高延性的鋼材，并通過在內(nèi)核構(gòu)件表面粘貼硬質(zhì)橡膠，防止內(nèi)核屈曲時與約束構(gòu)件發(fā)生硬接觸；而截面一般采用整體截面的形式。上述防屈曲支撐構(gòu)件存在以下缺點:(1)混凝土濕作業(yè)過程復(fù)雜，施工精度低，不利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，并且受到混凝土強度發(fā)展齡期的限制；(2)大噸位防屈曲支撐構(gòu)件若采用整體式截面，將導(dǎo)致內(nèi)核及構(gòu)件整體截面過大，浪費材料；(3)混凝土約束構(gòu)件自重大，當(dāng)構(gòu)件噸位較大時容易產(chǎn)生運輸困難的問題。
[0004]為解決大噸位下整體式截面防屈曲支撐截面面積及自重過大的問題，可通過將內(nèi)核構(gòu)件分離，采用分離式或格構(gòu)式的防屈曲支撐構(gòu)件，但是存在以下缺點:(I)格構(gòu)式防屈曲支撐通過綴板連接兩個構(gòu)件分肢，導(dǎo)致防屈曲支撐構(gòu)件內(nèi)部構(gòu)造外露，影響構(gòu)件外表的美觀；(2)在中長期使用過程中，防屈曲支撐內(nèi)部的部件容易遇到銹蝕等耐久性問題，尤其在潮濕或酸性環(huán)境當(dāng)中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所提出的具有內(nèi)空腔的全鋼防屈曲支撐采用分肢式截面，使得內(nèi)核截面充分展開，大幅節(jié)省原材料，尤其彌補了整體式截面防屈曲支撐在大噸位構(gòu)件設(shè)計中的不足；采用全鋼構(gòu)件，部件之間均采用焊接連接，便于生產(chǎn)加工，適合于高度工業(yè)化生產(chǎn)；通過約束構(gòu)件的對接焊及端部蓋板的設(shè)置，使得防屈曲支撐構(gòu)件內(nèi)部構(gòu)造不外露，更加美觀的同時，提升構(gòu)件的耐久性和耐腐蝕性。
[0006]一種具有內(nèi)空腔的全鋼防屈曲支撐，其特征在于，所述防屈曲支撐由以下部件組成:兩個一字形內(nèi)核鋼板、兩個約束構(gòu)件、硬質(zhì)橡膠、兩個端部蓋板、連接肋板。
[0007]所述兩個一字形內(nèi)核鋼板采用分離式布置，分別由一個外圍構(gòu)件包裹，在其被約束構(gòu)件包裹的區(qū)域表面粘貼硬質(zhì)橡膠；一字形內(nèi)核鋼板長度大于約束構(gòu)件的長度，內(nèi)核鋼板帶有外伸段。
[0008]所述約束構(gòu)件共兩個，尺寸相同，采用四塊平板焊接組成，其中兩塊平板較長，形成約束構(gòu)件板件外伸段；兩約束構(gòu)件在同一側(cè)的一對所述板件外伸段采用對接焊縫連接。
[0009]所述端部蓋板共兩個，尺寸相同，為矩形平板，上面帶有兩個矩形孔；所述矩形孔形狀與一字形內(nèi)核鋼板截面相同；兩個端部蓋板置于防屈曲支撐構(gòu)件兩端，一字形內(nèi)核鋼板從矩形孔中穿過；端部蓋板四周與約束構(gòu)件通過焊接連接；兩端部蓋板與兩約束構(gòu)件共同形成防屈曲支撐構(gòu)件內(nèi)部的封閉內(nèi)空腔。
[0010]所述連接肋板為矩形平鋼板，其長度與兩一字形內(nèi)核鋼板外伸段間距相等；連接肋板與內(nèi)核一字鋼板外伸段采用雙面角焊縫連接；連接肋板與端部蓋板之間存在一定的間距，間距大小根據(jù)軸壓力作用下連接肋板變形極限值確定。
[0011]所述連接肋板以鉸接或剛接形式與結(jié)構(gòu)框架連接；所述鉸接連接，通過在連接肋板上開單個銷釘孔，并與固定在所述結(jié)構(gòu)框架上的耳板通過銷軸連接實現(xiàn)；所述剛接連接，通過在連接肋板上開螺栓孔，并與固定在所述結(jié)構(gòu)框架上的蓋板通過高強螺栓連接實現(xiàn)。
[0012]本專利提出了一種新型的具有內(nèi)空腔的全鋼防屈曲支撐，具有以下優(yōu)點:
[0013](I)采用分肢式截面，使得防屈曲支撐構(gòu)件的內(nèi)核截面更加展開，抗彎剛度大大提升，在大噸位防屈曲支撐的設(shè)計中更加節(jié)省材料，經(jīng)濟效益顯著；
[0014](2)采用全鋼構(gòu)件，其部件之間采用焊接連接，可在工廠整體成型，不僅避免了混凝土濕作業(yè)帶來的不便，更加便于進行高度工業(yè)化生產(chǎn)；
[0015](3)通過約束構(gòu)件的對接焊及端部蓋板的設(shè)置，使得防屈曲支撐構(gòu)件內(nèi)部構(gòu)造不外露，更加美觀的同時，提升構(gòu)件的耐久性和耐腐蝕性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為具有內(nèi)空腔的全鋼防屈曲支撐的截面圖；
[0017]圖2為具有內(nèi)空腔的全鋼防屈曲支撐的側(cè)視圖；
[0018]圖3為約束構(gòu)件的組成圖；
[0019]圖4為端部蓋板的截面圖；
[0020]圖5為具有內(nèi)空腔的全鋼防屈曲支撐的三維圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖1?4，詳細(xì)說明本專利的實施方式。
[0022]如圖1、2所示，一種具有內(nèi)空腔的全鋼防屈曲支撐構(gòu)件包括以下部件:
[0023]I—一字形內(nèi)核鋼板，其中包括1-1—具有內(nèi)空腔的全鋼防屈曲支撐內(nèi)核鋼板一 ；1-2—具有內(nèi)空腔的全鋼防屈曲支撐內(nèi)核鋼板二 ；
[0024]2—約束構(gòu)件，其中包括2-1—具有內(nèi)空腔的全鋼防屈曲支撐約束構(gòu)件一；
2-2——具有內(nèi)空腔的全鋼防屈曲支撐約束構(gòu)件二 ；
[0025]3——硬質(zhì)橡膠；
[0026]4——端部蓋板；
[0027]5——連接肋板；
[0028]如圖1、5所示，所述具有內(nèi)空腔的全鋼防屈曲支撐構(gòu)件包含兩個分肢；所述分肢一由一字形內(nèi)核鋼板一 1-1、約束構(gòu)件一 2-1及硬質(zhì)橡膠3組成；所述分肢二由一字形內(nèi)核鋼板二 1-2、約束構(gòu)件二 2-2及硬質(zhì)橡膠3組成；在一字形內(nèi)核鋼板I的被約束構(gòu)件2包裹的區(qū)域表面粘貼硬質(zhì)橡膠3 ；
[0029]所述約束構(gòu)件2共兩個，其長度小于一字形內(nèi)核鋼板I的長度；如圖3所示，約束構(gòu)件2由四塊鋼板6、7、8、9通過焊接組成，其中鋼板8、9較長，形成約束構(gòu)件2的外伸段；[0030]所述連接肋板5與兩一字形內(nèi)核鋼板I外伸段均采用雙面角焊縫連接；所述連接肋板5與結(jié)構(gòu)框架連接，可采用鉸接或剛接；所述鉸接連接，連接肋板5開單個銷軸孔，與固定在所述結(jié)構(gòu)框架上的耳板通過銷軸連接實現(xiàn)；所述鋼接連接，連接肋板5開螺栓孔，與固定在所述結(jié)構(gòu)框架上的蓋板通過高強螺栓連接實現(xiàn)；連接肋板5與端部蓋板4在長度方向上留有間距g，g的數(shù)值根據(jù)軸壓力作用下連接肋板變形極限值確定；
[0031]如圖2、4、5所示，端部蓋板4為矩形平鋼板，上部帶有兩個矩形孔10 ;所述矩形孔大小與一字形內(nèi)核鋼板I截面相同；端部蓋板4置于防屈曲支撐構(gòu)件兩端，一字形內(nèi)核鋼板I從矩形孔10中穿過；端部蓋板4四周與約束構(gòu)件2通過焊接連接；兩端部蓋板4與兩約束構(gòu)件2共同形成防屈曲支撐構(gòu)件內(nèi)部的封閉內(nèi)空腔。
【權(quán)利要求】
1.一種具有內(nèi)空腔的全鋼防屈曲支撐，其特征在于，所述防屈曲支撐由以下部件組成:一字形內(nèi)核鋼板、約束構(gòu)件、硬質(zhì)橡膠、端部蓋板、連接肋板；所述兩個一字形內(nèi)核鋼板采用分離式布置，分別由一個外圍構(gòu)件包裹，在其被約束構(gòu)件包裹的區(qū)域表面粘貼硬質(zhì)橡膠；一字形內(nèi)核鋼板長度大于約束構(gòu)件的長度，內(nèi)核鋼板帶有外伸段；所述約束構(gòu)件共兩個，尺寸相同，采用四塊平板焊接組成，其中兩塊平板較長，形成約束構(gòu)件板件外伸段；兩約束構(gòu)件在同一側(cè)的一對所述板件外伸段采用對接焊縫連接；所述端部蓋板共兩個，尺寸相同，為矩形平板，上面帶有兩個矩形孔；所述矩形孔形狀與一字形內(nèi)核鋼板截面相同；兩個端部蓋板置于防屈曲支撐構(gòu)件兩端，一字形內(nèi)核鋼板從矩形孔中穿過；端部蓋板四周與約束構(gòu)件通過焊接連接；兩端部蓋板與兩約束構(gòu)件共同形成防屈曲支撐構(gòu)件內(nèi)部的封閉內(nèi)空腔；所述連接肋板為矩形平鋼板，其長度與兩一字形內(nèi)核鋼板外伸段間距相等；連接肋板與內(nèi)核一字鋼板外伸段采用雙面角焊縫連接；連接肋板與端部蓋板之間存在一定的間距，間距大小根據(jù)軸壓力作用下連接肋板變形極限值確定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防屈曲支撐構(gòu)件，其特征在于，所述連接肋板以鉸接或剛接形式與結(jié)構(gòu)框架連接；所述鉸接連接，通過在連接肋板上開單個銷釘孔，并與固定在所述結(jié)構(gòu)框架上的耳板通過銷軸連接實現(xiàn)；所述剛接連接，通過在連接肋板上開螺栓孔，并與固定在所述結(jié)構(gòu)框架上的蓋板通過高強螺栓連接實現(xiàn)。
【文檔編號】E04B1/98GK103758243SQ201410003928
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】郭彥林, 童精中, 郇志乾 申請人:清華大學(xué)