一種高強(qiáng)與低屈服點(diǎn)鋼組合式防屈曲支撐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種高強(qiáng)與低屈服點(diǎn)鋼組合式防屈曲支撐，包括支撐管、混凝土、兩個(gè)內(nèi)部端板和外部端板，所述支撐管內(nèi)安裝有兩個(gè)內(nèi)部端板，其中兩個(gè)內(nèi)部端板之間填充有混凝土，所述支撐管兩端分別安裝有外部端板，所述外部端板上開(kāi)設(shè)有螺栓孔，所述外部端板通過(guò)高強(qiáng)螺栓與外接框架梁柱相連，所述支撐管包括低屈服點(diǎn)鋼半鋼管和高強(qiáng)鋼半鋼管，所述低屈服點(diǎn)鋼半鋼管和高強(qiáng)鋼半鋼管為對(duì)稱的半鋼管形狀。從而達(dá)到可實(shí)現(xiàn)小震提前屈服并耗能，同時(shí)在中震、大震和超大震作用下保持良好的穩(wěn)定性和優(yōu)異的耗能作用，并且有效地降低了產(chǎn)品加工和制作成本，構(gòu)造合理簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定的效果。
【專利說(shuō)明】
一種高強(qiáng)與低屈服點(diǎn)鋼組合式防屈曲支撐
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于工程結(jié)構(gòu)抗震與減震技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種組合式鋼管混凝土防屈曲支撐構(gòu)件，尤其涉及一種高強(qiáng)與低屈服點(diǎn)鋼組合式防屈曲支撐。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)家重點(diǎn)推廣建筑工業(yè)化、住宅產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域內(nèi)的核心理念，建筑工業(yè)化其核心是建筑構(gòu)件部品化、構(gòu)件性能目標(biāo)可量化這一出發(fā)點(diǎn)，開(kāi)發(fā)應(yīng)對(duì)地震、風(fēng)等荷載作用下建筑物內(nèi)的消能減震部件可發(fā)揮其高效的耗能作用，減少對(duì)主體結(jié)構(gòu)的損傷并大大提高居住舒適度，同時(shí)在地震、強(qiáng)風(fēng)或重大災(zāi)害發(fā)生后，可通過(guò)更換或維修來(lái)快速恢復(fù)建筑物功能的消能減震技術(shù)體系及配套的消能減震構(gòu)件。圍繞震后可快速修復(fù)功能的高層建筑結(jié)構(gòu)體系為核心，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵構(gòu)件的高延性、低損傷、可替換的功能目標(biāo)，通過(guò)開(kāi)發(fā)具有廣泛適用性的復(fù)合組裝式消能減震構(gòu)件，最終形成具有高延性抗震性能和震后快速可恢復(fù)性的新型結(jié)構(gòu)體系。其中，著重探究可替換消能連梁、損傷可控墻肢兩個(gè)構(gòu)件的力學(xué)性能，集成為可快速修復(fù)的高層建筑結(jié)構(gòu)體系，最終建立規(guī)范化消能減震構(gòu)件的技術(shù)規(guī)程。在社會(huì)貢獻(xiàn)方面，摩擦型消能器的消能連梁構(gòu)件和摩擦型消能器的損傷可控墻肢構(gòu)件作為消能構(gòu)件代表性產(chǎn)品在震后更換安全性、便捷性、經(jīng)濟(jì)性上都有較好表現(xiàn)，具有非常廣闊的市場(chǎng)前景和經(jīng)濟(jì)效益。
[0003]防屈曲支撐構(gòu)件是一種具有消能減震作用的抗側(cè)力構(gòu)件，一般由內(nèi)核芯材構(gòu)件與外圍約束構(gòu)件組成。在傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)中，要求內(nèi)核構(gòu)件在小震作用下提供保持彈性以提供足夠的抗側(cè)移剛度，在中震和大震作用下，通過(guò)外部約束構(gòu)件提供有效的約束效應(yīng)，防止內(nèi)部芯材發(fā)生整體和局部屈曲，從而導(dǎo)致構(gòu)件未有效耗能便破壞失效。隨著現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，對(duì)于主體框架結(jié)構(gòu)的永久性損傷有了更高的要求。因此，一個(gè)有效地解決辦法是通過(guò)內(nèi)核芯材在小震作用下就提前達(dá)到屈服并耗能。然而，這樣會(huì)嚴(yán)重降低防區(qū)屈曲支撐構(gòu)件的抗側(cè)移剛度，從而無(wú)法保證在中震和大震作用下提供有效的耗能性能。另外，在傳統(tǒng)鋼管混凝土防屈曲支撐構(gòu)件中，由于外部約束構(gòu)件只承擔(dān)彎矩而不受軸力作用，從而無(wú)法有效地發(fā)揮其高軸壓承載能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)與低屈服點(diǎn)鋼組合式防屈曲支撐，具有可實(shí)現(xiàn)小震提前屈服并耗能，同時(shí)在中震、大震和超大震作用下保持良好的穩(wěn)定性和優(yōu)異的耗能作用，并且通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)防屈曲支撐中內(nèi)部支撐元件的省略，有效地降低了產(chǎn)品加工和制作成本，構(gòu)造合理簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，可應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)抗震、防風(fēng)等消能減震設(shè)施中的特點(diǎn)
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種高強(qiáng)與低屈服點(diǎn)鋼組合式防屈曲支撐，包括支撐管、混凝土、兩個(gè)內(nèi)部端板和外部端板，所述支撐管內(nèi)安裝有兩個(gè)內(nèi)部端板，其中兩個(gè)內(nèi)部端板之間填充有混凝土，所述支撐管兩端分別安裝有外部端板，所述外部端板上開(kāi)設(shè)有螺栓孔，所述外部端板通過(guò)高強(qiáng)螺栓與外接框架梁柱相連，所述支撐管包括低屈服點(diǎn)鋼半鋼管和高強(qiáng)鋼半鋼管，所述低屈服點(diǎn)鋼半鋼管和高強(qiáng)鋼半鋼管為對(duì)稱的半鋼管形狀。
[0006]所述低屈服點(diǎn)鋼半鋼管和高強(qiáng)鋼半鋼管之間在截面的中性軸位置安裝有中心軸連接件，所述低屈服點(diǎn)鋼半鋼管和高強(qiáng)鋼半鋼管通過(guò)螺栓相連。
[0007]所述低屈服點(diǎn)鋼半鋼管和高強(qiáng)鋼半鋼管在截面的中性軸位置相互焊接，所述支撐管與外部端板之間安裝有支撐構(gòu)件節(jié)點(diǎn)板。
[0008]所述支撐管為圓形支撐管或方形支撐管。
[0009]所述支撐管兩端分別焊接有外部端板。
[0010]所述支撐管與混凝土之間涂有無(wú)粘結(jié)潤(rùn)滑材料。
[0011]所述內(nèi)部端板與外部端板之間留有縫隙。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:通過(guò)直接采用鋼管混凝土構(gòu)件作為受力構(gòu)件軸壓屈服，采用混凝土內(nèi)部約束，比傳統(tǒng)防屈曲支撐節(jié)省鋼材，具有更高的經(jīng)濟(jì)性;通過(guò)外部鋼管承受軸力和屈服耗能，省去了內(nèi)核芯材，使得構(gòu)造更加簡(jiǎn)單，降低了制作和加工成本;采用對(duì)稱截面，彈性范圍內(nèi)軸壓，進(jìn)入屈服后產(chǎn)生的偏心使得低屈服點(diǎn)鋼提前屈服，可在小震作用下達(dá)到耗能和附加阻尼比的作用；即使低屈服點(diǎn)鋼半鋼管屈服產(chǎn)生了較小的偏心距，高強(qiáng)鋼部分截面仍處于彈性范圍，并提供較大的抗側(cè)移剛度，有利于支撐構(gòu)件保持穩(wěn)定的延性而不產(chǎn)生剛度退化。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明采用螺栓連接的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明采用螺栓焊接的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是本發(fā)明方形支撐管截面圖；
[0016]圖4是本發(fā)明圓形支撐管截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1
[0018]如圖1所示一種高強(qiáng)與低屈服點(diǎn)鋼組合式防屈曲支撐，包括支撐管、混凝土1、兩個(gè)內(nèi)部端板2和外部端板3，所述支撐管內(nèi)安裝有兩個(gè)內(nèi)部端板2，其中兩個(gè)內(nèi)部端板2之間填充有混凝土I，所述支撐管兩端分別安裝有外部端板3，所述外部端板3上開(kāi)設(shè)有螺栓孔，所述外部端板3通過(guò)高強(qiáng)螺栓與外接框架梁柱相連，所述支撐管包括低屈服點(diǎn)鋼半鋼管5和高強(qiáng)鋼半鋼管6，所述低屈服點(diǎn)鋼半鋼管5和高強(qiáng)鋼半鋼管6為對(duì)稱的半鋼管形狀。采用鋼管混凝土直接承擔(dān)軸壓和彎曲作用，通過(guò)低屈服點(diǎn)鋼提前屈服，在小震作用下提前發(fā)揮耗能的作用。
[0019]所述低屈服點(diǎn)鋼半鋼管5和高強(qiáng)鋼半鋼管6之間在截面的中性軸位置安裝有中心軸連接件4，所述低屈服點(diǎn)鋼半鋼管5和高強(qiáng)鋼半鋼管6通過(guò)螺栓相連。加工簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)牢固。
[0020]所述低屈服點(diǎn)鋼半鋼管5和高強(qiáng)鋼半鋼管6在截面的中性軸位置相互焊接，所述支撐管與外部端板3之間安裝有支撐構(gòu)件節(jié)點(diǎn)板7。加工簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)牢固。
[0021]所述支撐管兩端分別焊接有外部端板3。加工簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)牢固。
[0022]所述支撐管為圓形支撐管或方形支撐管。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于加工。
[0023]所述支撐管兩端分別焊接有外部端板3。
[0024]所述支撐管與混凝土I之間涂有無(wú)粘結(jié)潤(rùn)滑材料8。使約束混凝土處于最有利的環(huán)向單軸受力狀態(tài)。環(huán)向約束效應(yīng)可有效地提高鋼管混凝土支撐承載能力。
[0025]所述內(nèi)部端板2與外部端板3之間留有縫隙。內(nèi)部端板的兩端與整體支撐的外部端板之間留有凈空，以消除混凝土沿著支撐長(zhǎng)度方向的軸力，并提高支撐承載能力的約束效應(yīng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高強(qiáng)與低屈服點(diǎn)鋼組合式防屈曲支撐，其特征在于:包括支撐管、混凝土 (I)、兩個(gè)內(nèi)部端板(2)和外部端板(3)，所述支撐管內(nèi)安裝有兩個(gè)內(nèi)部端板(2)，其中兩個(gè)內(nèi)部端板(2)之間填充有混凝土(1)，所述支撐管兩端分別安裝有外部端板(3)，所述外部端板(3)上開(kāi)設(shè)有螺栓孔，所述外部端板(3)通過(guò)高強(qiáng)螺栓與外接框架梁柱相連，所述支撐管包括低屈服點(diǎn)鋼半鋼管(5)和高強(qiáng)鋼半鋼管(6)，所述低屈服點(diǎn)鋼半鋼管(5)和高強(qiáng)鋼半鋼管(6)為對(duì)稱的半鋼管形狀。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高強(qiáng)與低屈服點(diǎn)鋼組合式防屈曲支撐，其特征在于:所述低屈服點(diǎn)鋼半鋼管(5)和高強(qiáng)鋼半鋼管(6)之間在截面的中性軸位置安裝有中心軸連接件(4)，所述低屈服點(diǎn)鋼半鋼管(5)和高強(qiáng)鋼半鋼管(6)通過(guò)螺栓相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高強(qiáng)與低屈服點(diǎn)鋼組合式防屈曲支撐，其特征在于:所述低屈服點(diǎn)鋼半鋼管(5)和高強(qiáng)鋼半鋼管(6)在截面的中性軸位置相互焊接，所述支撐管與外部端板(3)之間安裝有支撐構(gòu)件節(jié)點(diǎn)板(7)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高強(qiáng)與低屈服點(diǎn)鋼組合式防屈曲支撐，其特征在于:所述支撐管為圓形支撐管或方形支撐管。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高強(qiáng)與低屈服點(diǎn)鋼組合式防屈曲支撐，其特征在于:所述支撐管兩端分別焊接有外部端板(3)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高強(qiáng)與低屈服點(diǎn)鋼組合式防屈曲支撐，其特征在于:所述支撐管與混凝土 (I)之間涂有無(wú)粘結(jié)潤(rùn)滑材料(8)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高強(qiáng)與低屈服點(diǎn)鋼組合式防屈曲支撐，其特征在于:所述內(nèi)部端板(2)與外部端板(3)之間留有縫隙。
【文檔編號(hào)】E04B1/98GK205530774SQ201620272660
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月5日
【發(fā)明人】白涌滔, 林旭川, 傅龍, 李林, 金劍, 劉牛
【申請(qǐng)人】浙江建科減震科技有限公司