一种卡套约束耗能构件的防屈曲支撑的制作方法

本发明涉及建筑结构中的防屈曲支撑构件，尤其涉及卡套约束耗能构件的防屈曲支撑构件技术。

背景技术：

传统屈曲约束支撑技术存在的问题是：1）延性铸造标准件在耗能过程中耗能性能不稳定，主要表现在耗能板易发生平面外屈曲、耗能段易发生扭转失稳；2）传统屈曲约束支撑的内核截面采用焊接工艺制作而成，导致核心耗能构件受焊接残余应力的影响较大：焊缝容易开裂，耗能提前终止；3）传统屈曲约束支撑的十字芯内核与外包约束构件的截面形式不同，导致十字芯内核易发生扭转失稳：构件耗能不充分，材料浪费严重。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种卡套约束耗能构件的防屈曲支撑。

本发明是一种卡套约束耗能构件的防屈曲支撑，带可替换延性铸造标准件的防屈曲支撑，包括延性铸造标准件1、延性铸造十字内芯2、角钢连接件3、十字芯上卡套4、十字芯下卡套5、耗能段上卡套6、耗能段下卡套7、高强螺栓8、螺栓孔9，延性铸造标准件1由连接段10、过渡段11和耗能段12三部分整体构成；延性铸造标准件1与延性铸造十字内芯2采用高强螺栓8通过四块角钢连接件3进行拼接，形成一种带可替换延性铸造标准件的防屈曲支撑耗能构件；耗能段12与延性铸造十字内芯2分别通过上下卡套进行约束，上下卡套采用高强螺栓8连接，形成一种卡套约束耗能构件的防屈曲支撑。

本发明的有益之处是：（1）避免了十字内芯由于焊接残余应力导致的焊缝开裂问题；（2）避免了十字内芯与延性铸造标准件焊接导致的残余应力影响；改善了延性铸造标准件耗能段与十字内芯的平面外屈曲以及扭转失稳等问题，全面提高了屈曲约束支撑的耗能性能、优化了核心耗能构件的破坏模式、提高了材料的利用率。

附图说明

图1为本发明的平面示意图，图2为本发明十字芯与卡套组合的剖面图，图3为本发明耗能段与卡套组合的剖面图，图4为本发明十字芯卡套正视图，图5为本发明耗能段卡套平面图，图6为延性铸造标准件大样图，图7为角钢连接件的剖面图，图8为本发明上卡套剖面图，图9为本发明下卡套剖面图。附图标记及对应名称为：1.延性铸造标准件，2.延性铸造十字内芯，3.角钢连接板，4.十字芯上卡套，5.十字芯下卡套，6.耗能段上卡套，7.耗能段下卡套，8.高强螺栓，9螺栓孔，10连接段，11过渡段，12耗能段。

具体实施方式

如图1~图9所示，本发明是一种卡套约束耗能构件的防屈曲支撑，带可替换延性铸造标准件的防屈曲支撑，包括延性铸造标准件1、延性铸造十字内芯2、角钢连接件3、十字芯上卡套4、十字芯下卡套5、耗能段上卡套6、耗能段下卡套7、高强螺栓8、螺栓孔9，延性铸造标准件1由连接段10、过渡段11和耗能段12三部分整体构成；延性铸造标准件1与延性铸造十字内芯2采用高强螺栓8通过四块角钢连接件3进行拼接，形成一种带可替换延性铸造标准件的防屈曲支撑耗能构件；耗能段12与延性铸造十字内芯2分别通过上下卡套进行约束，上下卡套采用高强螺栓8连接，形成一种卡套约束耗能构件的防屈曲支撑。

如图1、图2所示，所述延性铸造十字内芯2是由铸钢整体浇铸而成的延性铸钢标准件；延性铸造十字内芯的厚度t=10mm—12mm之间，宽度b=3cm—5cm之间，纵深长度s=2.5m—4.5m之间。

如图1~图4所示，所述卡套选用q235或q345普通钢材制作而成，由上卡套与下卡套两部分、分两段构成：分别为十字芯上卡套4、十字芯下卡套5与耗能段上卡套6、耗能段下卡套7。

如图1~图4所示，所述延性铸造标准件1由铸钢整体浇铸而成，两端连接段分别开螺栓孔与梁柱节点和延性铸造十字内芯2采用高强螺栓8连接；在延性铸造标准件耗能段设置卡套，卡套厚度t1=10mm—15mm，其纵深长度l1=l1-2cm，l1为相应耗能段12的长度，其横向宽度d1=d1+8d0，d1为相应耗能段12的宽度，d0为螺栓孔直径。

如图1、图2所示，所述十字芯卡套均采用q235或q345普通钢材制作而成；十字芯卡套厚度t1=10mm—15mm，其纵深长度l=l-6cm，l为相应延性铸造十字内芯2的长度，其横向宽度d=d+10d0，d为相应延性铸造十字内芯2的宽度，d0为螺栓孔直径。

如图1~图4所示，所述延性铸造标准件1与延性铸造十字内芯2的拼接节点形式为四块角钢连接件3通过高强螺栓8连接；螺栓孔间距大于等于3d0，d0为螺栓孔直径，小于等于8d0和12t之间的较小值，t为翼板厚度，螺栓孔径比螺栓直径大1-2mm。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步清晰、完整的描述。

图1为本发明一种卡套约束耗能构件的防屈曲支撑的平面示意图。如图所示，本发明提供的一种卡套约束耗能构件的防屈曲支撑，包括由铸钢整体浇筑而成的延性铸造十字内芯2和可替换延性铸造标准件1，在1和2外部设置的约束卡套4—7，以及连接1和2所用的角钢连接件3和高强螺栓8。所述延性铸造标准件由连接段10、过渡段11和耗能段12三部分整体浇铸而成。

一方面，由于本发明在延性铸造十字内芯2和可替换延性铸造标准件1上设置了卡套，从而有效改善了延性铸造标准件耗能段12与延性铸造十字内芯2的平面外屈曲以及扭转失稳等问题，提高了构件的耗能性能、优化了构件的破坏模式且提高了材料的利用率；另一方面，采用铸钢来整体浇铸延性铸造十字内芯2，可避免传统内核构件在制作过程中受到焊接残余应力影响与脆性断裂的问题。

图2为延性铸造十字内芯2带卡套后的剖面图、图3为延性铸造标准件耗能段12带卡套后的剖面图，如图2、图3的实施例所示，所述卡套由上、下两部分组成，分别为十字芯上卡套4、十字芯下卡套5、耗能段上卡套6与耗能段下卡套7，上下卡套之间通过高强螺栓8连接。

如图2所示，十字芯上卡套为t形截面，其纵深长度l=l-6cm(l为相应延性铸造十字内芯2的长度)、其横向宽度d=d+10d0（d为相应延性铸造十字内芯2的宽度，d0为螺栓孔直径）、其截面厚度t=10mm—15mm。

如图2所示，十字芯下卡套同样为t形截面，其长度l=l-6cm(l为相应延性铸造十字内芯2的长度)、其横向宽度d=d+10d0（d为相应延性铸造十字内芯2的宽度，d0为螺栓孔直径）、其截面厚度t=10mm—15mm。

如图3所示，耗能段上卡套为t形截面，其纵深长度l1=l1-2cm(l1为相应耗能段12的长度)、其横向宽度d1=d1+8d0（d1为相应耗能段12的宽度，d0为螺栓孔直径）、其截面厚度t=10mm—15mm。

如图3所示，耗能段下卡套同样为t形截面，其长度l1=l1-2cm(l1为相应耗能段12的长度)、其横向宽度d=d+8d0（d1为相应耗能段12的宽度，d0为螺栓孔直径）、其截面厚度t=10mm—15mm。

图4为延性铸造十字内芯2的卡套正视图，如图4所示，上下卡套之间通过高强螺栓8连接，螺栓孔之间的间距为5d0—8d0（d0为螺栓孔径）。

图5为延性铸造标准件耗能段12的卡套平面图，上下卡套之间通过高强螺栓8连接，螺栓孔之间的间距为2d0—6d0（d0为螺栓孔径）。

图6为延性铸造标准件1大样图，如图6所示，耗能段在径向有局部削弱，且在连接段10上钻有螺栓孔。螺栓孔距边缘最小距离为：顺内力方向为3d0，垂直内力方向为2d0。

图7为角钢连接件3的剖面图，如图7所示，在角钢连接件上钻有螺栓孔，螺栓孔间距大于等于3d0（d0为螺栓孔直径），小于等于6d0和9t之间的较小值（t为角钢连接件的厚度），螺栓孔径比螺栓直径大1-2mm。

延性铸造十字内芯2与延性铸造标准件1采用铸钢整体浇铸而成，卡套采用q235或q345钢材制作而成。