一种钢管阻尼橡胶连梁的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于耗能连梁构造领域，具体涉及一种钢管阻尼橡胶连梁。
【背景技术】
[0002]高层建筑所承受的水平地震作用和风荷载作用往往较大，侧向变形的控制往往是结构设计时控制的主要因素。钢筋混凝土剪力墙，由于整体性能好，抗侧刚度大，承载力高等优点，在高层建筑中得到广泛应用。连梁是连系两片剪力墙墙肢的构件。连梁一般具有跨度小、截面大，与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。一般在风荷载和地震荷载的作用下，连梁的内力往往很大。
[0003]传统的连梁一般采用钢筋混凝土连梁。由于建筑需求，该连梁跨高比往往较小，结构在侧向荷载作用下，连梁端部剪力往往较大，易于发生剪切破坏。消能减震技术提出了连梁阻尼器的概念，建议把混凝土连梁中间部位断开，安装金属阻尼器。但在施工中往往存在安装误差控制复杂，阻尼器锚固安装困难，支模困难等诸多施工安装问题。
[0004]因此，生产一种结构简单，安装方便，耗能可靠，结构阻尼效果明显，主体结构安全性能高，耐久性好的钢管阻尼橡胶连梁，具有广阔的市场前景。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的不足，本发明提供一种结构简单，安装方便，耗能可靠，结构阻尼效果明显，主体结构安全性能高，耐久性好的钢管阻尼橡胶连梁。
[0006]本发明的技术方案是这样实现的:一种钢管阻尼橡胶连梁，包括外部套管，所述的外部套管的内部中间段填充有高阻尼橡胶层，在高阻尼橡胶层两端填充有混凝土封堵段，在高阻尼橡胶层内部设置有横向套管加强装置，在混凝土封堵段内设置有纵向套管加强装置。
[0007]所述的高阻尼橡胶层填充在外部套管的中部位置，混凝土封堵段填充在高阻尼橡胶层的两侧的外部套管内部。
[0008]所述的外部套管是采用低屈服点钢材制成的方钢管结构，高阻尼橡胶层的长度为
0.5 米-1.5 米。
[0009]所述的横向套管加强装置是由至少四根横向肋板组成的，四根横向肋板两两对应固定安装在外部套管的内壁，高阻尼橡胶层填充在相邻的两根横向肋板4和两个混凝土封堵段之间。
[0010]所述的纵向套管加强装置是由至少四根纵向钢筋组成的，四根纵向钢筋均等分布在混凝土封堵段的水平方向上，纵向钢筋的一端固定安装在混凝土封堵段内部，纵向钢筋的另一端设置在混凝土封堵段外侧。
[0011]所述的横向肋板的高度不大于外部套管的高度，横向肋板的宽度不大于外部套管宽度的二分之一。
[0012]所述的纵向钢筋的长度大于混凝土封堵段的长度，并且，纵向钢筋的长度小于外部套管长度的二分之一。
[0013]本发明具有如下的积极效果:首先，本发明结构简单，操作方便，外部套管的内部中间段填充有高阻尼橡胶层，在高阻尼橡胶层两端填充有混凝土封堵段，在高阻尼橡胶层内部设置有横向套管加强装置，在混凝土封堵段内设置有纵向套管加强装置，本产品采用钢管作外包构件，钢管内部两端充填混凝土，中间部分充填高阻尼橡胶，使得连梁成为一个两端刚度强，中间刚度弱的耗能型构件，则在地震作用下，连梁两端的剪切变形极易使得中间段套管竖向钢板进入屈服变形状态发生耗能现象，同时使得高阻尼橡胶进入剪切耗能状态，增加结构阻尼，提升主体结构安全性能。产品两端的钢管内充填混凝土，并埋有钢筋，以便与相应端剪力墙墙肢进行可靠现浇连接，中间部分钢管内侧焊加劲肋板，以改善中间段套管钢板局部稳定性。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的主视结构示意图。
[0015]图2为本发明的俯视结构示意图。
[0016]图3为本发明图2中D-D的剖视结构示意图。
[0017]图4为本发明图1中A-A的剖视结构示意图。
[0018]图5为本发明图1中B-B的剖视结构示意图。
[0019]图6为本发明图1中C-C的剖视结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]如图1、2、3、4、5、6所示，一种钢管阻尼橡胶连梁，包括外部套管1，所述的外部套管1的内部中间段填充有高阻尼橡胶层5，在高阻尼橡胶层5两端填充有混凝土封堵段3，在高阻尼橡胶层5内部设置有横向套管加强装置，在混凝土封堵段3内设置有纵向套管加强装置。
[0021]所述的高阻尼橡胶层5填充在外部套管1的中部位置，混凝土封堵段3填充在高阻尼橡胶层5的两侧的外部套管1内部。所述的外部套管1是采用低屈服点钢材制成的方钢管结构，高阻尼橡胶层5的长度为0.5米-1.5米。所述的横向套管加强装置是由至少四根横向肋板4组成的，四根横向肋板4两两对应固定安装在外部套管1的内壁，高阻尼橡胶层5填充在相邻的两根横向肋板4和两个混凝土封堵段3之间。所述的纵向套管加强装置是由至少四根纵向钢筋2组成的，四根纵向钢筋2均等分布在混凝土封堵段3的水平方向上，纵向钢筋2的一端固定安装在混凝土封堵段3内部，纵向钢筋2的另一端设置在混凝土封堵段3外侧。所述的横向肋板4的高度不大于外部套管1的高度，横向肋板4的宽度不大于外部套管1宽度的二分之一。所述的纵向钢筋2的长度大于混凝土封堵段3的长度，并且，纵向钢筋2的长度小于外部套管1长度的二分之一。
[0022]本产品在运行时，在侧向荷载作用下，结构的剪力墙墙肢中产生巨大的弯矩，使得连梁中相应存在极大的平衡弯矩，同时连梁跨度较小，则连梁两端存在极大的竖向剪切力。通过在外部套管1内两端充填混凝土封堵段3，中间充填高阻尼橡胶层5，在提升连梁两端刚度的同时，降低中间部分的刚度。则在剪力作用下，竖向相对剪切变形主要发生在连梁中间部分，通过在中间部分钢管内侧面设置的横向肋板4避免面外屈曲，则中间部分钢管竖向两侧腹板极易超过剪切屈服变形界限，进入塑性变形状态，发挥耗能板件的耗能能力；同时伴随着此变形过程的还有构件剪切变形速度，因此一旦结构发生振动，则连梁的剪切变形速度也就通过外部套管1传递到内部高阻尼橡胶层5中，从而使得阻尼橡胶产生阻尼力，进入耗能状态。
[0023]本产品既是一个位移型耗能构件，又是一个速度型耗能构件。在建筑剪力墙中大量采用该类连梁，可较大幅度降低地震效应。纵向钢筋2的构造，根据实际需要添加。也可进行简单处理后再安装，可使连梁成为一根预制件，纵向钢筋2预埋在墙肢中，可直接焊接或栓接在两端墙肢的埋板上。
【主权项】
1.一种钢管阻尼橡胶连梁，包括外部套管(1)，其特征在于:所述的外部套管(1)的内部中间段填充有高阻尼橡胶层(5)，在高阻尼橡胶层(5)两端填充有混凝土封堵段(3)，在高阻尼橡胶层(5)内部设置有横向套管加强装置，在混凝土封堵段(3)内设置有纵向套管加强装置。2.根据权利要求1所述的钢管阻尼橡胶连梁，其特征在于:所述的高阻尼橡胶层(5)填充在外部套管(1)的中部位置，混凝土封堵段(3 )填充在高阻尼橡胶层(5 )的两侧的外部套管(1)内部。3.根据权利要求1或2所述的钢管阻尼橡胶连梁，其特征在于:所述的外部套管(1)是采用低屈服点钢材制成的方钢管结构，高阻尼橡胶层(5)的长度为0.5米-1.5米。4.根据权利要求1所述的钢管阻尼橡胶连梁，其特征在于:所述的横向套管加强装置是由至少四根横向肋板(4)组成的，四根横向肋板(4)两两对应固定安装在外部套管(1)的内壁，高阻尼橡胶层(5)填充在相邻的两根横向肋板(4)和两个混凝土封堵段(3)之间。5.根据权利要求1所述的钢管阻尼橡胶连梁，其特征在于:所述的纵向套管加强装置是由至少四根纵向钢筋(2)组成的，四根纵向钢筋(2)均等分布在混凝土封堵段(3)的水平方向上，纵向钢筋(2)的一端固定安装在混凝土封堵段(3)内部，纵向钢筋(2)的另一端设置在混凝土封堵段(3)外侧。6.根据权利要求4所述的钢管阻尼橡胶连梁，其特征在于:所述的横向肋板(4)的高度不大于外部套管(1)的高度，横向肋板(4)的宽度不大于外部套管(1)宽度的二分之一。7.根据权利要求5所述的钢管阻尼橡胶连梁，其特征在于:所述的纵向钢筋(2)的长度大于混凝土封堵段(3)的长度，并且，纵向钢筋(2)的长度小于外部套管(1)长度的二分之ο
【专利摘要】本发明涉及一种钢管阻尼橡胶连梁，结构简单，操作方便，外部套管的内部填充有高阻尼橡胶层，高阻尼橡胶层两端设置有混凝土封堵层，在高阻尼橡胶层内部设置有纵向加强装置，在混凝土封堵层内设置有横向加强装置，本产品，采用钢管作外包构件，钢管内部两端充填混凝土，中间部分充填高阻尼橡胶，使得连梁成为一个两端刚度强，中间刚度弱的耗能型构件，则在地震作用下，连梁两端的剪切变形极易使得中间段进入耗能状态，增加结构阻尼，提升主体结构安全性能。产品两端的钢管内充填混凝土，并埋有钢筋，以便与相应端剪力墙墙肢进行可靠现浇连接，中间部分钢管内侧焊加劲肋板，并在钢管内部充填高阻尼橡胶材料以改善其局部稳定性。
【IPC分类】E04C3/29, E04B1/98
【公开号】CN105298017
【申请号】CN201510671159
【发明人】周海涛, 郝晓, 黄伟, 马哲, 李国范
【申请人】河南城建学院
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月19日