T型装配式防屈曲支撑构件的制作方法
【专利摘要】本发明是一种T型装配式防屈曲支撑构件，适用于建构筑物中的轴心受力构件，其特点是，包括：T型装配式防屈曲支撑内芯和防屈曲外包约束构件，T型装配式防屈曲支撑内芯由内芯双角钢夹持一字型钢板置于防屈曲外包约束构件内，核心区约束由核心区顶部约束盖板、核心区翼缘约束垫条和核心区约束角钢的肢背通过螺栓连接及两根核心区约束角钢的肢尖和其间的核心区腹板约束垫条通过螺栓连接，两个过渡区约束角钢的肢尖与一字型钢板和内芯双角钢通过螺栓连接，两个过渡区约束角钢的肢背与一字型钢板和内芯双角钢及过渡区顶部约束盖板通过螺栓连接。具有生产施工简便、生产成本低，生产周期短和性能稳定等优点。
【专利说明】
T型装配式防屈曲支撑构件
技术领域
[0001]本发明涉及一种全钢防屈曲支撑构件，具体地说，是一种T型装配式防屈曲支撑构件，主要用于建构筑物中能够耗散地震能量并显著提高结构抗震性能的轴心受力构件。
【背景技术】
[0002]由于全钢型防屈曲支撑具有自重轻，加工简便等突出优点，在工程中得到了大量的应用，其中多采用一字型和十字型截面型钢作为内芯。由于市场上不生产十字型内芯截面，因此需要采用三块钢板焊接而成，一字型截面内芯的核心区和过渡区的变截面往往也需要通过焊接完成，这种加工方法存在以下缺点:
(1)内芯的初始几何缺陷
十字形内芯在加工过程中会产生四条焊缝，焊接所产生的大量高温热应力容易导致内芯产生较大的焊接残余变形，这种残余变形会导致钢支撑内芯难以插入钢管内部，尤其是当支撑长度较长时，对支撑的组装带来技术困难。此外，这种焊接残余变形也会降低钢材的塑形，还会对支撑的稳定性造成不利影响；
(2)实际性能与设计性能的不一致性
十字型内芯全钢防屈曲支撑构件的实测屈服轴力比根据材性试验得到的设计屈服轴力高约40%，分析表明这种结果主要是因为焊缝截面面积的存在使得实际内芯截面面积增加，同时焊缝的屈服应力一般比芯材屈服强度高，从而导致实测性能与设计性能的不一致性。这种实际性能的偏差可能会导致防屈曲支撑不能在设计人员所预计的地震强度中正好发生屈服耗能，进而影响结构的实际抗震性能；
(3)焊接的不利影响
现有的各种约束形式的十字型和一字型内芯防屈曲支撑构件的内芯多采用焊接固连结构，内芯焊接会对其低周疲劳性能产生不利影响从而导致内芯塑形耗能能力发挥不充分，过早发生低周疲劳断裂。采用焊接加工制作的内芯比无焊接内芯的低周疲劳性能要低，另外，外套管的焊接和加强区的焊接在埋下质量隐患的同时，也增加了施工难度和制作工期；
由于现有采用焊接技术的十字型和一字型内芯构造均会对支撑构件的组装、稳定性、力学性能及低周疲劳性能产生不利影响，而为了避免焊接而采用的内芯一体机械加工技术造价又比较高昂，因此很有必要对现有技术进行实质性改进和创新，引入全装配，全型钢的理念，在保证全钢防屈曲支撑性能的基础上，用全装配技术代替焊接焊接技术，用型钢组合内芯代替传统一字型或十字型内芯，使防屈曲支撑构件加工更加方便，造价更为低廉。
【发明内容】
[0003]本发明为了解决现有钢管混凝土约束防屈曲支撑中混凝土的现浇和振捣施工过程容易造成特殊松软材料板移位和无粘结材料的局部损坏及生产周期长的问题，同时解决现有全钢防屈曲支撑由于焊接导致的加工成本高和无法确保其具有可靠的低周疲劳性能等问题，提出了一种T型装配式防屈曲支撑构件。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种T型装配式防屈曲支撑构件，其特征是，它包括:T型装配式防屈曲支撑内芯和防屈曲外包约束构件，所述的T型装配式防屈曲支撑内芯的结构是，内芯双角钢夹持一字型钢板;所述的防屈曲外包约束构件的结构是，包括核心区顶部约束盖板，在核心区顶部约束盖板下平面的两侧各置有一块核心区翼缘约束垫条，在核心区翼缘约束垫条下平面均设置核心区约束角钢，在两根核心区约束角钢下部内侧夹持核心区腹板约束垫条，在核心区顶部约束盖板的前、后端分别设置过渡区顶部约束盖板，过渡区顶部约束盖板的下方两侧均设置过渡区约束角钢;T型装配式防屈曲支撑内芯的内芯双角钢夹持一字型钢板置于防屈曲外包约束构件内，核心区顶部约束盖板、核心区翼缘约束垫条和核心区约束角钢的肢背通过螺栓连接，两根核心区约束角钢的肢尖和其间的核心区腹板约束垫条通过螺栓连接，两个过渡区约束角钢的肢尖与一字型钢板和内芯双角钢通过螺栓连接;两个过渡区约束角钢的肢背与一字型钢板和双角钢及过渡区顶部约束盖板通过螺栓连接。
[0005]本发明的优点具体体现在:1、本发明采用全装配式，即防屈曲支撑构件上无焊缝，避免了焊接的残余应力和残余变形对支撑性能的不利影响的同时，也方便运输;2、本发明的防屈曲支撑内芯和约束构件均为常见的角钢和形状规则的钢板等型材，便于购买，且仅需简单切割加工，无需焊接和机加工，加工工艺简单，性能稳定，造价低廉;3、本发明为全钢型防屈曲支撑，避免了湿作业，生产施工简便、生产成本较低，生产周期短，性能稳定。
【附图说明】
[0006]图1是本发明的T型装配式防屈曲支撑构件立体示意图；
图2是本发明的T型装配式防屈曲支撑构件主视示意图；
图3是2的俯视不意图；
图4是2的仰视视不意图；
图5是2中A-A剖面示意图；
图6是2中B-B剖面示意图；
图7是2中C-C剖面示意图。
【具体实施方式】
[0007]下面利用附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0008]参照图1-7，本发明的T型装配式防屈曲支撑构件，包括:T型装配式防屈曲支撑内芯和防屈曲外包约束构件。所述的T型装配式防屈曲支撑内芯的结构是，内芯双角钢5夹持一字型钢板2。所述的防屈曲外包约束构件的结构是，包括核心区顶部约束盖板1，在核心区顶部约束盖板I下平面的两侧各置有一块核心区翼缘约束垫条3，在核心区翼缘约束垫条3下平面均设置核心区约束角钢4，在两根核心区约束角钢4下部内侧夹持核心区腹板约束垫条6，在核心区顶部约束盖板I的前、后端分别设置过渡区顶部约束盖板8，过渡区顶部约束盖板8的下方两侧均设置过渡区约束角钢73型装配式防屈曲支撑内芯的内芯双角钢5夹持一字型钢板2置于防屈曲外包约束构件内，核心区顶部约束盖板1、核心区翼缘约束垫条3和核心区约束角钢4的肢背通过螺栓连接，用以约束T型装配式防屈曲支撑核心区内芯的翼缘;两根核心区约束角钢4的肢尖和其间的核心区腹板约束垫条6通过螺栓连接，用以约束T型装配式防屈曲支撑核心区内芯的腹板，两个过渡区约束角钢7的肢尖与一字型钢板2和内芯双角钢5通过螺栓连接，以加强过渡区截面的腹板;两个过渡区约束角钢7的肢背与内芯双角钢5及过渡区顶部约束盖板8通过螺栓连接，以加强过渡区截面的翼缘。
[0009]本【具体实施方式】的T型装配式防屈曲支撑构件的过渡区约束角钢7与内芯双角钢5截面相同，不切肢;过渡区顶部约束盖板8与核心区顶部约束盖板I厚度相同；核心区约束角钢4的截面要大于内芯双角钢5的截面;一字型钢板2厚度与防屈曲支撑的连接节点板厚度相同；核心区翼缘约束垫条3厚度应比核心区约束角钢4的肢厚大1-2_，核心区腹板约束垫条6的厚度应比T型内芯腹板厚度(内芯双角钢5的肢厚的二倍与一字型钢板2的厚度之和)大2-3mm，以保证T型装配式防屈曲支撑内芯与防屈曲外包约束构件之间留有一定空隙。一字型钢板2自由放置于内芯双角钢5之间，长度为整个核心区加过渡区的总长。使用时，内芯双角钢5两端的节点连接区缝隙内插入防屈曲支撑的连接节点板，并与内芯双角钢5焊接固连。内芯双角钢5与核心区约束角钢4的交界面涂刷无粘结材料。本发明支撑的内芯均采用Q235钢，并尽量选用实际屈服点较低的钢材，全部约束构件均采用Q345钢。核心区顶部约束盖板1、核心区翼缘约束垫条3和核心区约束角钢4的肢背通过螺栓连接，用以约束T型内芯的翼缘;两根核心区约束角钢4的肢尖和其间的核心区腹板约束垫条6通过螺栓连接，用以约束T型内芯的腹板。两个过渡区约束角钢7的肢尖与T型装配式防屈曲支撑内芯的双角钢5和一字型钢板2通过螺栓连接，以加强过渡区截面的腹板;两个过渡区约束角钢7的肢背与T型装配式防屈曲支撑内芯的内芯双角钢5和一字型钢板2及过渡区顶部约束盖板I通过螺栓连接，以加强过渡区截面的翼缘。
[0010]本【具体实施方式】的双角钢T型防屈曲支撑构件按照所述的零件进行钢材的加工和下料。并按照附图所示将零件组装成成品。制造和组装是本领域技术人员所熟悉的技术。
【主权项】
1.一种T型装配式防屈曲支撑构件，其特征是，它包括:T型装配式防屈曲支撑内芯和防屈曲外包约束构件，所述的T型装配式防屈曲支撑内芯的结构是，内芯双角钢夹持一字型钢板;所述的防屈曲外包约束构件的结构是，包括核心区顶部约束盖板，在核心区顶部约束盖板下平面的两侧各置有一块核心区翼缘约束垫条，在核心区翼缘约束垫条下平面均设置核心区约束角钢，在两根核心区约束角钢下部内侧夹持核心区腹板约束垫条，在核心区顶部约束盖板的前、后端分别设置过渡区顶部约束盖板，过渡区顶部约束盖板的下方两侧均设置过渡区约束角钢;T型装配式防屈曲支撑内芯的内芯双角钢夹持一字型钢板置于防屈曲外包约束构件内，核心区顶部约束盖板、核心区翼缘约束垫条和核心区约束角钢的肢背通过螺栓连接，两根核心区约束角钢的肢尖和其间的核心区腹板约束垫条通过螺栓连接，两个过渡区约束角钢的肢尖与一字型钢板和内芯双角钢通过螺栓连接;两个过渡区约束角钢的肢背与一字型钢板和双角钢及过渡区顶部约束盖板通过螺栓连接。
【文档编号】E04H9/02GK105888092SQ201610225373
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】曾聪, 冯咏柳, 吴斌, 严瑾
【申请人】东北电力大学