专利名称：并联式防屈曲支撑结构及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种耗能减震结构及其施工方法，特别是一种并联式防屈曲支撑结 构及其施工方法。
背景技术：
防屈曲支撑结构是一种通过防屈曲支撑在地震作用下提前进入屈服状态，从而实 现有效耗能，保护整体建筑的一种结构形式，通常是由柱、梁、水平杆、支撑、防屈曲支撑等 构件构成。目前常用的防屈曲支撑结构的防屈曲支撑承载力较小，最大的防屈曲支撑承载 力约1000吨力，随着超高层建筑结构对支撑的承载力要求越来越大，可高达10000吨力，常 见单个防屈曲支撑由于受到施工安装技术的限制无法应用到如此大的巨型支撑中，同时即 使解决了巨型单个防屈曲支撑安装问题，其耗能的有效性也无法保证。找到一种承载力较大，又能够在一定条件下有效耗能的易于安装的防屈曲支撑结 构是工程界面临的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种并联式防屈曲支撑结构及其施工方法，要解决现有的防 屈曲支撑的无法在对支撑承载力要求很高的超高层建筑中应用的技术问题。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种并联式防屈曲支撑结构，包括柱、水平构件和连接于相邻两柱之间的支撑构件，所 述水平构件为梁或水平杆，所述支撑构件包括至少一根并联式防屈曲支撑，每根并联式防 屈曲支撑包括有两个并列的钢筒外套，两个钢筒外套内部各置有一根内芯钢件，每一内芯 钢件的外面围包有隔离层，隔离层与钢筒外套之间的空隙填满混凝土或水泥砂浆填充料， 两个钢筒外套之间为并联连接。所述两个钢筒外套之间通过连接钢件并联。所述钢筒外套为圆形或矩形，其两端带有端板或没有。所述连接钢件间隔连接于钢筒外套之间。所述连接钢件是水平向的钢撑杆或钢撑架，或者是单向斜撑或双向斜撑。所述内芯钢件为矩形钢板或带梯形扩头的钢板，所述内芯钢件的横断面为一字 形、T形、十字形、箱型、圆环型、工字型或王字型。所述内芯钢件与钢筒外套等长或突出于钢筒外套的两端。所述隔离层为塑料板或橡胶板。所述支撑构件是单纯的并联式防屈曲支撑，或是并联式防屈曲支撑与普通支撑连 接的组合支撑，所述组合支撑的并联式防屈曲支撑与普通支撑之间为焊缝连接或螺栓连 接。4
所述的并联式防屈曲支撑结构的施工方法，步骤如下 步骤一，施工柱、水平连接件；步骤二，在相邻两柱之间安装内芯钢件和隔离层，相接内芯钢件之间焊接或螺栓连接；步骤三，安装并联式防屈曲支撑的钢筒外套； 步骤四，在钢筒外套之间焊接连接钢件；步骤五，用锚栓或者焊接把并联式防屈曲支撑的内芯钢件连接到两柱之间； 步骤六，在隔离层和矩形钢筒外套之间的缝隙全部浇筑混凝土或水泥砂浆填充料。所述步骤四和步骤五之间，在两相邻连接钢件之间安装单向斜撑或双向斜撑。所述的并联式防屈曲支撑结构的施工方法，步骤如下 步骤一，施工柱、水平连接件；步骤二，在地面或者厂房安装并联式防屈曲支撑的内芯钢件和隔离层；步骤三，在地面或者厂房安装并联式防屈曲支撑的钢筒外套；步骤四，在钢筒外套之间焊接连接钢件；步骤五，在地面或者厂房浇筑混凝土或水泥砂浆填充料；步骤六，吊装组合好的并联式防屈曲支撑到安装位置；步骤七，用锚栓或者焊接把并联式防屈曲支撑连接到两柱之间。所述步骤四和步骤五之间，在两相邻连接钢件之间安装单向斜撑或双向斜撑。与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果1.通过内芯钢板的并联，使得防屈曲支撑大幅度提高屈曲承载力2.由于并联结构，并且可现场安装内芯和外包钢板，可分开掉吊装，极大的减少了对吊 车的要求，可以非常方便的施工。3.安装了并联式防屈曲支撑的结构可有效减少结构在小震和风等荷载下的变形， 在大震等荷载作用下，有效的耗能，减少地震力，进而降低工程造价。
4.安装方式和位置灵活，可根据工程情况灵活选择。5.内芯钢板形式多样，材料来源广泛。本发明可广泛应用于高层和超高层上用于减震耗能。
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。 图1是本发明的结构实施例一。 图2是本发明的结构实施例二。 图3是本发明的结构实施例三。 图4是本发明的结构实施例四。 图5是本发明的结构实施例五。 图6是本发明的结构实施例六。 图7是本发明的结构实施例七。 图8是本发明并联式防屈曲支撑实施例一。 图9是本发明并联式防屈曲支撑实施例二。
图10是本发明并联式防屈曲支撑实施例三。图11是图8、图9、图10A-A剖视图实施例一。图12是图8、图9、图10A-A剖视图实施例二。图13是图8、图9、图10A-A剖视图实施例三。图14是图8、图9、图10A-A剖视图实施例四。图15是图8、图9、图10A-A剖视图实施例五。图16是图8、图9、图10B-B剖视图实施例一。图17是图8、图9、图10B-B剖视图实施例二。图18是图8、图9、图10B-B剖视图实施例三。图19是十字形内芯钢板示意图。图20是箱型内芯钢板示意图。图21是圆环型内芯钢板示意图。图22是工字型内芯钢板示意图。图23是王字型内芯钢板示意图。图M是带端板的钢筒外套详图。图25是连接实施例一。图沈是连接实施例二。附图标记1 一柱、2 —水平构件、3 —并联式防屈曲支撑、3. 1 一钢筒外套、3. 2 — 填充料、3. 3 -内芯钢件、3. 4 —隔离层、3. 5 一连接钢件、4 一带梯形扩头的钢板、5 —单向斜 撑、6 —双向斜撑、7 —普通支撑、8 —螺栓、9 一焊缝、10 —端板。
具体实施方式
实施例一参见图1、图2546所示，一种并联式防屈曲支撑结构，包括柱1、水平构件2 和连接于相邻两柱之间的支撑构件，所述水平构件2为梁或水平杆，所述支撑构件包括至 少一根并联式防屈曲支撑3，每根并联式防屈曲支撑3包括有两个并列的钢筒外套3. 1，两 个钢筒外套3. 1内部各置有一根内芯钢件3. 3，每一内芯钢件的外面围包有隔离层3. 4，隔 离层3. 4与钢筒外套3. 1之间的空隙填满混凝土或水泥砂浆填充料3. 2，两个钢筒外套之间 为并联连接。实施例二，参见图2，与实施例一不同的是所述支撑是普通支撑7端部连接有并联 式防屈曲支撑3的组合支撑，所述组合支撑的并联式防屈曲支撑3与普通支撑7之间为焊 缝9连接或螺栓8连接。实施例三，参见图3，与实施例一不同的是所述支撑是一个方向的支撑为并联式防 屈曲支撑3，另一向的支撑是普通支撑7端部连接有并联式防屈曲支撑3的组合支撑。实施例四，参见图4，与实施例一不同的是所述支撑是一个方向的支撑为并联式防 屈曲支撑3，另一向的支撑是普通支撑7。实施例五，参见图5，与实施例一不同的是所述支撑是一个方向的普通支撑7，另 一向的支撑是普通支撑7端部连接有并联式防屈曲支撑3的组合支撑。实施例六，参见图6，与实施例一不同的是所述支撑是单向支撑，为普通支撑7端 部连接有并联式防屈曲支撑3的组合支撑。实施例七，参见图7，与实施例一不同的是所述支撑为单向并联式防屈曲支撑3。
以上实施例所述内芯钢件的横断面均可为一字形、T形、十字形、箱型、圆环型、工 字型或王字型，参见图19 23。以上实施例所述内芯钢板分别位于同一矩形钢筒外套3. 1内参见图8、图9，图8 中两个内芯钢板之间设有与内芯钢板平行的隔板，图9两个内芯钢板之间不设隔板。以上实施例所述内芯钢板分别位于两个矩形钢筒外套3. 1内，所述外包钢板之间 通过至少一块连接钢件3. 5连接。所述是水平向的钢撑杆或钢撑架，或者是单向斜撑5或 双向斜撑6，参见图10 15。以上实施例所述内芯钢件3. 3为矩形或带梯形扩头的钢板4，所述内芯钢件3. 3与 钢筒外套3. 1等长或突出于钢筒外套3. 1的两端，参见图16 18。所述钢筒外套3. 1为圆形或矩形，其两端带有端板10或没有，参见图M。所述隔离层3. 4为塑料板或橡胶板。所述的并联式防屈曲支撑结构的施工方法，步骤如下 步骤一，施工柱1、水平连接件2 ；步骤二，在相邻两柱之间安装内芯钢件3. 3和隔离层3. 4，相接内芯钢件之间焊接或螺 栓连接；步骤三，安装并联式防屈曲支撑的钢筒外套3. 1 ； 步骤四，在钢筒外套之间焊接连接钢件3. 5 ；步骤五，用锚栓或者焊接把并联式防屈曲支撑的内芯钢件3. 3连接到两柱1之间； 步骤六，在隔离层和矩形钢筒外套3. 1之间的缝隙全部浇筑混凝土或水泥砂浆填充料所述步骤四和步骤五之间，在两相邻连接钢件3. 5之间安装单向斜撑5或双向斜 撑6。一种所述的并联式防屈曲支撑结构的施工方法，步骤如下 步骤一，施工柱1、水平连接件2 ；步骤二，在地面或者厂房安装并联式防屈曲支撑的内芯钢件3. 3和隔离层3. 4 ；步骤三，在地面或者厂房安装并联式防屈曲支撑的钢筒外套3. 1 ；步骤四，在钢筒外套之间焊接连接钢件3. 5 ；步骤五，在地面或者厂房浇筑混凝土或水泥砂浆填充料3. 2 ；步骤六，吊装组合好的并联式防屈曲支撑3到安装位置；步骤七，用锚栓或者焊接把并联式防屈曲支撑3连接到两柱1之间。所述步骤四和步骤五之间，在两相邻连接钢件3. 5之间安装单向斜撑5或双向斜 撑6。
权利要求
1.一种并联式防屈曲支撑结构，包括柱(1)、水平构件(2)和连接于相邻两柱之间的支 撑构件，所述水平构件(2)为梁或水平杆，其特征在于所述支撑构件包括至少一根并联式 防屈曲支撑(3)，每根并联式防屈曲支撑(3)包括有两个并列的钢筒外套(3. 1)，两个钢筒 外套(3. 1)内部各置有一根内芯钢件(3.3)，每一内芯钢件的外面围包有隔离层(3. 4)，隔 离层(3. 4)与钢筒外套(3. 1)之间的空隙填满混凝土或水泥砂浆填充料(3. 2)，两个钢筒外 套之间为并联连接。
2.根据权利要求1所述的并联式防屈曲支撑结构，其特征在于所述两个钢筒外套之 间通过连接钢件(3. 5)并联。
3.3、根据权利要求2所述的并联式防屈曲支撑结构，其特征在于所述钢筒外套(3. 1) 为圆形或矩形，其两端带有端板(10 )或没有。
4.根据权利要求2所述的并联式防屈曲支撑结构，其特征在于所述连接钢件(3.5)间 隔连接于钢筒外套(3.1)之间。
5.根据权利要求2所述的并联式防屈曲支撑结构，其特征在于所述连接钢件(3.5)是 水平向的钢撑杆或钢撑架，或者是单向斜撑(5 )或双向斜撑(6 )。
6.根据权利要求2所述的并联式防屈曲支撑结构，其特征在于所述内芯钢件(3.3)为 矩形钢板或带梯形扩头的钢板(4)，所述内芯钢件(3. 3)的横断面为一字形、T形、十字形、 箱型、圆环型、工字型或王字型。
7.根据权利要求1所述的并联式防屈曲支撑结构，其特征在于所述内芯钢件(3.3)与 钢筒外套(3. 1)等长或突出于钢筒外套(3. 1)的两端。
8.根据权利要求1所述的并联式防屈曲支撑结构，其特征在于所述隔离层(3.4)为塑 料板或橡胶板。
9.根据权利要求1 8之一所述的并联式防屈曲支撑结构，其特征在于所述支撑构 件是单纯的并联式防屈曲支撑(3)，或是并联式防屈曲支撑(3)与普通支撑(7)连接的组合 支撑，所述组合支撑的并联式防屈曲支撑(3)与普通支撑(7)之间为焊缝(9)连接或螺栓 (8)连接。
10.一种权利要求9所述的并联式防屈曲支撑结构的施工方法，其特征在于步骤如下步骤一，施工柱(1)、水平连接件(2)；步骤二，在相邻两柱之间安装内芯钢件(3. 3)和隔离层(3. 4)，相接内芯钢件之间焊接 或螺栓连接；步骤三，安装并联式防屈曲支撑的钢筒外套(3. 1)； 步骤四，在钢筒外套之间焊接连接钢件(3. 5)；步骤五，用锚栓或者焊接把并联式防屈曲支撑的内芯钢件(3. 3)连接到两柱(1)之间； 步骤六，在隔离层和矩形钢筒外套(3. 1)之间的缝隙全部浇筑混凝土或水泥砂浆填充 14(3. 2)。
11.根据权利要求10所述的并联式防屈曲支撑结构的施工方法，其特征在于所述步 骤四和步骤五之间，在两相邻连接钢件(3. 5)之间安装单向斜撑(5)或双向斜撑(6)。
12.—种权利要求9所述的并联式防屈曲支撑结构的施工方法，其特征在于步骤如下步骤一，施工柱(1)、水平连接件(2)；步骤二，在地面或者厂房安装并联式防屈曲支撑的内芯钢件(3. 3)和隔离层(3. 4); 步骤三，在地面或者厂房安装并联式防屈曲支撑的钢筒外套(3. 1)； 步骤四，在钢筒外套之间焊接连接钢件(3. 5)； 步骤五，在地面或者厂房浇筑混凝土或水泥砂浆填充料(3. 2)； 步骤六，吊装组合好的并联式防屈曲支撑(3)到安装位置； 步骤七，用锚栓或者焊接把并联式防屈曲支撑(3)连接到两柱(1)之间。
13.根据权利要求12所述的并联式防屈曲支撑结构的施工方法，其特征在于所述步 骤四和步骤五之间，在两相邻连接钢件(3. 5)之间安装单向斜撑(5)或双向斜撑(6)。
全文摘要
本发明涉及一种并联式防屈曲支撑结构及其施工方法，所述并联式防屈曲支撑结构包括柱、水平构件和连接于相邻两柱之间的支撑构件，所述水平构件为梁或水平杆，所述支撑构件包括至少一根并联式防屈曲支撑，每根并联式防屈曲支撑包括有两个并列的钢筒外套，两个钢筒外套内部各置有一根内芯钢件，每一内芯钢件的外面围包有隔离层，隔离层与钢筒外套之间的空隙填满混凝土或水泥砂浆填充料，两个钢筒外套之间为并联连接。本发明与现有技术相比，通过多个内芯钢板的并联，使得防屈曲支撑大幅度提高屈曲承载力，可广泛应用于高层和超高层结构的减震耗能。
文档编号E04B1/98GK102051927SQ20101058707
公开日2011年5月11日 申请日期2010年12月14日 优先权日2010年12月14日
发明者姚攀峰 申请人:姚攀峰