专利名称：双钢板连接无屈曲消能支撑的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种建筑结构构件，特别涉及一种无屈曲消能支撑。
背景技术：
众所周知，现代的建筑结构都要考虑结构的抗震，尤其是建于地震区的建筑，此外结构的设计还需要考虑抗风性能，钢结构由于良好的材料性能，被广泛用于许多土木工程中。随着经济的发展和城市化进程的加快，高层建筑物的数量在不断地增加，而其中又以钢结构和钢与混凝土组合结构所占比例最大。现有建筑结构系统大多采用抗弯钢框架体系、支撑框架结构以及双重结构体系，而其中以抗弯框架体系最为常用。但是对于抗弯框架体系的高层建筑而言，由于建筑的高度而使其结构相对变柔，结构的变形往往超过规范规定的侧移限值，因此结构就需要提高整体的刚度。另外，在大地震的作用下，结构会产生过大的非线性变形，往往造成震后结构修复困难或者修复成本过高，因而不符合经济要求。支撑框架结构具有较好的经济性，但是由于传统的支撑钢结构体系在支撑受压时会产生屈曲，故往往需要加大支撑的断面以符合设计需求，从而又降低了其经济性，即便如此，仍然不能保证在强震动下避免屈曲的发生。有鉴于此，国外一些研究者开发出一种受压时没有屈曲发生的构件，称为屈曲约束支撑(Buckling-Restrained Braces)或者无屈曲消能支撑，把它们作为阻尼器使用在高层建筑结构中。目前，无屈曲消能支撑已在日本、美国、加拿大等国家得到了广泛应用。
普通的支撑在承受轴向压力达到一定极限的时候就会发生屈曲现象，当屈曲发生后，支撑就失去了承载能力，无屈曲消能支撑能够在承受轴向压力时不发生屈曲，而是与受拉一样发生屈服，从而能够大量吸收输入整个体系的能量，因此可以用作为一个阻尼装置。
无屈曲消能支撑一般由以下三个基本部分组成轴力构件单元，屈曲约束单元和连接单元。轴力构件单元位于轴心，屈曲约束单元环包在它的周围，连接单元在轴力构件单元的二端。
当轴力构件单元受压时，由于受到外部的屈曲约束单元的约束，使轴力构件单元不会发生屈曲。当压力达到某极限时，轴力构件单元会发生屈服从而耗散输入体系的能量。无屈曲消能支撑一般是以轴心支撑的形式连接在钢结构框架的梁柱节点上的，它主要用作为结构的抗水平力(风或地震)构件。在水平荷载作用下，只要支撑不发生屈曲，它就可以吸收输入系统的能量，起到了结构的阻尼器的作用。
1988年，日本建筑学会构造论文集第34B册上登载的论文《由屈曲约束混凝土和钢管约束包裹的无粘接支撑的研究》(A study on the unbondedbrance encased in buckling-restraining concrete and steel tube)中披露了一种常见的无屈曲消能支撑，其结构和安装见图1和图2。图中所示的无屈曲消能支撑10由钢板构成的轴力构件单元11、方钢管构成的屈曲约束单元12、混凝土构成的填充单元13、化学材料构成的脱粘接单元14和连接单元15组成，其一端连接在钢结构的柱20和梁30的节点上，其另一端连接在该钢框架的另一节点上。钢板11承受轴力荷载；方钢管12和混凝土13从周围对钢板11形成约束，以防止钢板11在承载到一定极限时发生屈曲；脱粘接单元14可以隔断钢板11和混凝土13，以便钢板11受压时能自由伸缩滑动并在屈服时发生变形；钢板11延伸出方钢管12的外部，并在其端部垂直地焊有直立的加固钢板16，以防止没有外部约束而可能产生的屈曲。这样钢板11的延伸端部与加固钢板16就形成了“+”字形的断面(见图2A-A剖面)从而构成连接单元15，该连接单元15与钢结构节点上伸出的由钢板构成的二相互垂直的连接板通过连接缀板和螺栓连接起来。上述现有的无屈曲消能支撑10存在的最主要的缺点是端部的连接结构很复杂，梁柱节点必须伸出两个相互垂直的连接板，此外总共需要8个连接缀板、至少16个连接螺栓，将连接单元15与连接板连接固定起来。这一方面耗费了大量的连接材料和人工，另一方面由于对连接的精度要求很高，因而还加大了制造和安装的难度。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种制造容易、连接方便、节约成本的双钢板连接无屈曲消能支撑。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是一种双钢板连接无屈曲消能支撑，包括有轴力构件单元、屈曲约束单元和连接单元，该轴力构件单元由钢板构成，所述连接单元由两块钢板构成，该两钢板的一端平行地焊接在轴力构件单元的钢板端部的上下面，其另一端伸出屈曲约束单元的外面且上面开设有连接通孔，该两钢板之间存在有一等距间隔。
本实用新型所述的双钢板连接无屈曲消能支撑还包括有脱粘接单元，该脱粘接单元为硅胶；所述屈曲约束单元可以是填充混凝土的钢管，也可以是由钢筋混凝土或者纤维混凝土构成。
与现有技术相比，本实用新型的连接单元由焊接在轴力构件单元端部的两块平行钢板构成，因此只需通过单块连接板置入两钢板间的间隔中即可连接到结构的框架上去，从而简化了现有无屈曲消能支撑的连接单元的复杂结构，不仅节约了大量材料和人工，而且也简化了制造工艺，方便了安装连接。
图1是公知无屈曲消能支撑的结构和安装示意图。
图2是图1中A-A、B-B、C-C处的剖面图。
图3是本实用新型结构和外观示意图。
图4是图3中D-D处剖面图。
图5是图3中E-E处剖面图。
图6是图3中F-F处剖面图。
图7是本实用新型安装示意图。
图8是图7中G-G处剖面图。
图9是本实用新型另一种实施例的剖面图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
首先参阅图3本实用新型的示意图和图4、图5、图6各剖面图。图示的双钢板连接无屈曲消能支撑由轴力构件单元1、连接单元2、屈曲约束单元4和脱粘接单元3组成。所述轴力构件单元1是由钢板构成(见图6)，在轴力构件单元1的钢板的端部焊接有连接单元2(见图5)，该连接单元2为两块平行的钢板，其一端焊接在轴力构件单元1的钢板端部的上下面，其另一端伸出屈曲约束单元4的端头之外，并且上面开设有若干连接通孔6(见图4)，该两钢板之间形成一等距间隔。所述屈曲约束单元4由填充混凝土的钢管组成，在屈曲约束单元4和轴力构件单元1之间设置有脱粘接单元3(见图5和图6)，该脱粘接单元3是硅胶。
图9表示了本实用新型的另一种实施例的结构剖面图。本实施例所述双钢板连接无屈曲消能支撑同样由轴力构件单元01、脱粘接单元02、屈曲约束单元03和连接单元组成，所不同的是屈曲约束单元03由钢筋混凝土或者纤维混凝土构成，这就使本实用新型的材料成本大大降低。
再参阅图7和图8本实用新型的安装示意图，所述双钢板连接无屈曲消能支撑的两端分别连接在建筑结构框架的梁柱节点上，或一端连接在节点上另一端连接在梁的跨中。在节点上设有并伸出单张连接板7，其厚度与轴力构件单元1的厚度相同，连接板7上还开有位置与上述连接单元2上的连接通孔6相对应的螺栓孔，螺栓5穿入该螺栓孔和连接通孔6从而把所述双钢板连接无屈曲消能支撑安装固定在建筑钢结构上，其安装部位的剖面图见图8。由于只须使用单张连接板7即可实现连接，所以本实用新型大大简化了连接结构和安装工艺。
权利要求1.一种双钢板连接无屈曲消能支撑，包括有轴力构件单元、屈曲约束单元和连接单元，该轴力构件单元由钢板构成，其特征在于所述连接单元由两块钢板构成，该两钢板的一端平行地焊接在轴力构件单元的钢板端部的上下面，其另一端伸出屈曲约束单元的外面且上面开设有连接通孔，该两钢板之间存在有一等距间隔。
2.根据权利要求1所述的双钢板连接无屈曲消能支撑，其特征在于它还包括有脱粘接单元，所述屈曲约束单元由填充混凝土的钢管构成。
3.根据权利要求1所述的双钢板连接无屈曲消能支撑，其特征在于它还包括有脱粘接单元，所述屈曲约束单元是由钢筋混凝土或者纤维混凝土构成。
4.根据权利要求2或3所述的双钢板连接无屈曲消能支撑，其特征在于所述脱粘接单元为硅胶。
专利摘要本实用新型公开了一种双钢板连接无屈曲消能支撑，包括有轴力构件单元、屈曲约束单元和连接单元，该轴力构件单元由钢板构成，所述连接单元由两块钢板构成，该两钢板的一端平行地焊接在轴力构件单元的钢板端部的上下面，其另一端伸出屈曲约束单元的外面且上面开设有连接通孔，该两钢板之间存在有一等距间隔。本实用新型具有结构简单、连接方便和成本低廉的优点，可广泛用于新的建筑结构以及已有结构的改造和加固中，以达到抗震抗风的目的。
文档编号E04B1/98GK2777091SQ200520040249
公开日2006年5月3日 申请日期2005年3月18日 优先权日2005年3月18日
发明者谢强 申请人:谢强, 赵亮