一种用波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑，属于结构工程领域。其两个一字形内核钢板采用分离式布置，分别由一个外围构件包裹，在其被约束构件包裹的区域表面粘贴硬质橡胶。约束构件通过在外围矩形钢管内部浇注混凝土组成；两个约束构件长边平行放置；所述两块波浪腹板相互平行置于约束构件之间，通过焊接与两约束构件连接。本发明提出的用波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑采用分肢式截面，使得内核截面充分展开，大幅节省原材料。使用波浪腹板连接构件的两个分肢，利用波浪腹板面外抗弯刚度大的特点，可以将腹板做得高而薄；通过两块波浪腹板及端部盖板的设置，使得防屈曲支撑构件内部构造不外露，提升构件的耐久性和耐腐蚀性。
【专利说明】一种用波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑，属于结构工程【技术领域】。【背景技术】
[0002]防屈曲支撑作为一类新型的抗侧力构件，最早出现于20世纪70年代。防屈曲支撑由内核构件和外围约束构件组成，在小震作用下，防屈曲支撑构件的内核构件保持弹性，作为主体结构的抗侧力构件使用；在中震和大震作用下，防屈曲支撑的内核构件率先进入屈月艮，起到保护主体框架的作用，同时消耗大量的地震输入能量，拥有非常饱满的滞回曲线。正是由于其兼具“支撑”和“耗能”两方面的功能，使得其作为最好的消能减震构件之一，被逐渐广泛使用与我国的高层建筑结构当中，尤其是在日本阪神地震和美国北岭地震之后。
[0003]传统防屈曲支撑构件一般采用整体截面形式，然而，当防屈曲支撑所要求的吨位较大时，将导致内核及构件整体截面过大，自重大且浪费材料。针对这一问题，近年来提出了一种分离式防屈曲支撑，将内核构件分离式布置形成构件的两个分肢，利用平钢板对两个分肢进行连接，可使得内核截面充分展开，获得更大的抗弯刚度。但是为了防止板件局部屈曲的发生，需要将连接两个分肢的平腹板厚度取较大的值，抑或减小腹板的高度；这将势必造成材料的浪费，或者限制内核截面展开的程度，降低承载力。
【发明内容】
[0004]本发明提出的用波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑采用分离式截面，使得内核截面充分展开，大幅节省原材料，尤其弥补了整体式截面防屈曲支撑在大吨位构件设计中的不足；使用波浪腹板连接构件的两个分肢，利用波浪腹板面外抗弯刚度大的特点，可以将腹板做得高而薄，有效降低腹板用钢量的同时，提高了腹板的抗剪屈曲荷载，更加容易满足构件运输和安装过程中的刚度要求；通过两块波浪腹板及端部盖板的设置，使得防屈曲支撑构件内部构造不外露，更加美观的同时，提升构件的耐久性和耐腐蚀性。
[0005]一种用波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑，其特征在于，所述防屈曲支撑由以下部件组成:两个一字形内核钢板、两个约束构件、硬质橡胶、两个端部盖板、连接肋板、两块波浪腹板；所述约束构件通过在外围方矩管内部浇注混凝土组成。
[0006]所述两个一字形内核钢板采用分离式布置，分别由一个约束构件包裹，在其被约束构件包裹的区域表面粘贴硬质橡胶；一字形内核钢板长度大于约束构件的长度，内核钢板有外伸段。
[0007]所述约束构件共两个，尺寸相同；两个约束构件长边平行放置；所述两块波浪腹板相互平行置于约束构件之间，通过焊接与两约束构件连接。
[0008]所述端部盖板共两个，尺寸相同，为矩形平板，上面带有两个矩形孔；所述矩形孔形状与一字形内核钢板截面相同；两个端部盖板置于防屈曲支撑构件两端，一字形内核钢板从矩形孔中穿过；端部盖板四周与约束构件及波浪腹板的端部截面通过焊接连接。
[0009]所述连接肋板为矩形平钢板，其长度与两一字形内核钢板外伸段间距相等；连接肋板与内核一字钢板外伸段采用双面角焊缝连接；连接肋板与端部盖板之间存在一定的间距，间距大小根据轴压力作用下连接肋板变形极限值确定。
[0010]所述连接肋板以铰接或刚接形式与结构框架连接；所述铰接连接，通过在连接肋板上开单个销钉孔，并与固定在所述结构框架上的耳板通过销轴连接实现；所述刚接连接，通过在连接肋板上开螺栓孔，并与固定在所述结构框架上的盖板通过高强螺栓连接实现。
[0011]本发明提出了一种新型的用波浪腹板连接的防屈曲支撑，具有以下优点:
[0012](I)采用分肢式截面，使得内核截面充分展开，大幅节省原材料，尤其弥补了整体式截面防屈曲支撑在大吨位构件设计中的不足；
[0013](2)使用波浪腹板连接构件的两个分肢，利用波浪腹板面外抗弯刚度大的特点，避免了平腹板易于发生局部屈曲的问题，可以将波浪腹板做得高而薄，有效降低腹板用钢量的同时，提高了腹板的抗剪屈曲荷载，更加容易满足构件运输和安装过程中的刚度要求；
[0014](3)通过两块波浪腹板及端部盖板的设置，使得防屈曲支撑构件内部构造不外露，更加美观的同时，提升构件的耐久性和耐腐蚀性。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为用波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑的截面图；
[0016]图2为用波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑的侧视图一；
[0017]图3为用波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑的测试图二 ；
[0018]图4为端部盖板的截面图；
[0019]图5为用波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑的三维图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图1?5，详细说明本专利的实施方式。
[0021]如图1、2、3所示，一种用波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑构件包括以下部件:
[0022]I——一字形内核钢板，其中包括1-1——用波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑内核钢板一 ；1_2——用波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑内核钢板二 ；
[0023]2——方矩管，其中包括2-1——用波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑约束构件一 '2-2——用波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑约束构件二 ；
[0024]3——硬质橡胶；
[0025]4——波浪腹板；
[0026]5——混凝土 ；
[0027]6——端部盖板；
[0028]7——连接肋板；
[0029]如图1、5所示，所述用波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑构件包含两个分肢；所述分肢一由一字形内核钢板一 1-1、方矩管一 2-1、混凝土 5及硬质橡胶3组成；所述分肢二由一字形内核钢板二 1-2、方矩管二 2-2、混凝土 5及硬质橡胶3组成；在一字形内核钢板I的混凝土 5包裹的区域表面粘贴硬质橡胶3 ；
[0030]如图1、2、3所示，所述波浪腹板4共两个，平行放置于方矩管一 2-1与方矩管二2-2之间，通过焊接连接波浪腹板4及方矩管2 ；[0031]所述连接肋板7与两一字形内核钢板I外伸段均采用双面角焊缝连接；所述连接肋板7与结构框架连接，可采用铰接或刚接；所述铰接连接，连接肋板7开单个销轴孔，与固定在所述结构框架上的耳板通过销轴连接实现；所述钢接连接，连接肋板7开螺栓孔，与固定在所述结构框架上的盖板通过高强螺栓连接实现；连接肋板7与端部盖板6在长度方向上留有间距g，g的数值根据轴压力作用下连接肋板变形极限值确定；
[0032]如图4、5所示，端部盖板6为矩形平钢板，上部带有两个矩形孔8 ;所述矩形孔大小与一字形内核钢板I截面相同；端部盖板6置于防屈曲支撑构件两端，一字形内核钢板I从矩形孔8中穿过；端部盖板6与方矩管2及波浪腹板4端部截面通过焊接连接；两端部盖板6与两方矩管2、波浪腹板4共同形成防屈曲支撑构件内部的封闭内空腔。
【权利要求】
1.一种用波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑，其特征在于，所述防屈曲支撑由以下部件组成:一字形内核钢板、约束构件、硬质橡胶、端部盖板、连接肋板、波浪腹板；所述约束构件通过在外围方矩管内部浇注混凝土组成；所述两个一字形内核钢板采用分离式布置，分别由一个约束构件包裹，在其被约束构件包裹的区域表面粘贴硬质橡胶；一字形内核钢板长度大于约束构件的长度，内核钢板有外伸段；所述约束构件共两个，尺寸相同；两个约束构件长边平行放置；所述两块波浪腹板相互平行置于约束构件之间，通过焊接与两约束构件连接；所述端部盖板共两个，尺寸相同，为矩形平板，上面带有两个矩形孔；所述矩形孔形状与一字形内核钢板截面相同；两个端部盖板置于防屈曲支撑构件两端，一字形内核钢板从矩形孔中穿过；端部盖板四周与约束构件及波浪腹板的端部截面通过焊接连接；所述连接肋板为矩形平钢板，其长度与两一字形内核钢板外伸段间距相等；连接肋板与内核一字钢板外伸段采用双面角焊缝连接；连接肋板与端部盖板之间存在一定的间距，间距大小根据轴压力作用下连接肋板变形极限值确定。
2.根据权利要求1所述的防屈曲支撑构件，其特征在于，所述连接肋板以铰接或刚接形式与结构框架连接；所述铰接连接，通过在连接肋板上开单个销钉孔，并与固定在所述结构框架上的耳板通过销轴连接实现；所述刚接连接，通过在连接肋板上开螺栓孔，并与固定在所述结构框架上的盖板通过高强螺栓连接实现。
【文档编号】E04B1/98GK103758240SQ201410003613
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月3日 优先权日:2014年1月3日
【发明者】郭彦林, 童精中, 郇志乾 申请人:清华大学