一种高强与低屈服点钢组合式防屈曲支撑的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种高强与低屈服点钢组合式防屈曲支撑，包括支撑管、混凝土、两个内部端板和外部端板，所述支撑管内安装有两个内部端板，其中两个内部端板之间填充有混凝土，所述支撑管两端分别安装有外部端板，所述外部端板上开设有螺栓孔，所述外部端板通过高强螺栓与外接框架梁柱相连，所述支撑管包括低屈服点钢半钢管和高强钢半钢管，所述低屈服点钢半钢管和高强钢半钢管为对称的半钢管形状。从而达到可实现小震提前屈服并耗能，同时在中震、大震和超大震作用下保持良好的稳定性和优异的耗能作用，并且有效地降低了产品加工和制作成本，构造合理简单，性能稳定的效果。
【专利说明】
一种高强与低屈服点钢组合式防屈曲支撑
技术领域
[0001]本发明属于工程结构抗震与减震技术领域，涉及一种组合式钢管混凝土防屈曲支撑构件，尤其涉及一种高强与低屈服点钢组合式防屈曲支撑。
【背景技术】
[0002]目前国家重点推广建筑工业化、住宅产业化领域内的核心理念，建筑工业化其核心是建筑构件部品化、构件性能目标可量化这一出发点，开发应对地震、风等荷载作用下建筑物内的消能减震部件可发挥其高效的耗能作用，减少对主体结构的损伤并大大提高居住舒适度，同时在地震、强风或重大灾害发生后，可通过更换或维修来快速恢复建筑物功能的消能减震技术体系及配套的消能减震构件。围绕震后可快速修复功能的高层建筑结构体系为核心，实现关键构件的高延性、低损伤、可替换的功能目标，通过开发具有广泛适用性的复合组装式消能减震构件，最终形成具有高延性抗震性能和震后快速可恢复性的新型结构体系。其中，着重探究可替换消能连梁、损伤可控墙肢两个构件的力学性能，集成为可快速修复的高层建筑结构体系，最终建立规范化消能减震构件的技术规程。在社会贡献方面，摩擦型消能器的消能连梁构件和摩擦型消能器的损伤可控墙肢构件作为消能构件代表性产品在震后更换安全性、便捷性、经济性上都有较好表现，具有非常广阔的市场前景和经济效益。
[0003]防屈曲支撑构件是一种具有消能减震作用的抗侧力构件，一般由内核芯材构件与外围约束构件组成。在传统的抗震设计中，要求内核构件在小震作用下提供保持弹性以提供足够的抗侧移刚度，在中震和大震作用下，通过外部约束构件提供有效的约束效应，防止内部芯材发生整体和局部屈曲，从而导致构件未有效耗能便破坏失效。随着现代工程结构抗震设计中，对于主体框架结构的永久性损伤有了更高的要求。因此，一个有效地解决办法是通过内核芯材在小震作用下就提前达到屈服并耗能。然而，这样会严重降低防区屈曲支撑构件的抗侧移刚度，从而无法保证在中震和大震作用下提供有效的耗能性能。另外，在传统钢管混凝土防屈曲支撑构件中，由于外部约束构件只承担弯矩而不受轴力作用，从而无法有效地发挥其高轴压承载能力。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种高强与低屈服点钢组合式防屈曲支撑，具有可实现小震提前屈服并耗能，同时在中震、大震和超大震作用下保持良好的稳定性和优异的耗能作用，并且通过对传统防屈曲支撑中内部支撑元件的省略，有效地降低了产品加工和制作成本，构造合理简单，性能稳定，可应用于工程结构抗震、防风等消能减震设施中的特点
为了达到上述目的，本发明的技术方案是:一种高强与低屈服点钢组合式防屈曲支撑，包括支撑管、混凝土、两个内部端板和外部端板，所述支撑管内安装有两个内部端板，其中两个内部端板之间填充有混凝土，所述支撑管两端分别安装有外部端板，所述外部端板上开设有螺栓孔，所述外部端板通过高强螺栓与外接框架梁柱相连，所述支撑管包括低屈服点钢半钢管和高强钢半钢管，所述低屈服点钢半钢管和高强钢半钢管为对称的半钢管形状。
[0005]所述低屈服点钢半钢管和高强钢半钢管之间在截面的中性轴位置安装有中心轴连接件，所述低屈服点钢半钢管和高强钢半钢管通过螺栓相连。
[0006]所述低屈服点钢半钢管和高强钢半钢管在截面的中性轴位置相互焊接，所述支撑管与外部端板之间安装有支撑构件节点板。
[0007]所述支撑管为圆形支撑管或方形支撑管。
[0008]所述支撑管两端分别焊接有外部端板。
[0009]所述支撑管与混凝土之间涂有无粘结润滑材料。
[0010]所述内部端板与外部端板之间留有缝隙。
[0011 ]本发明的有益效果是:通过直接采用钢管混凝土构件作为受力构件轴压屈服，采用混凝土内部约束，比传统防屈曲支撑节省钢材，具有更高的经济性;通过外部钢管承受轴力和屈服耗能，省去了内核芯材，使得构造更加简单，降低了制作和加工成本;采用对称截面，弹性范围内轴压，进入屈服后产生的偏心使得低屈服点钢提前屈服，可在小震作用下达到耗能和附加阻尼比的作用；即使低屈服点钢半钢管屈服产生了较小的偏心距，高强钢部分截面仍处于弹性范围，并提供较大的抗侧移刚度，有利于支撑构件保持稳定的延性而不产生刚度退化。
【附图说明】
[0012]
图1是本发明采用螺栓连接的结构示意图；
图2是本发明采用螺栓焊接的结构示意图；
图3是本发明方形支撑管截面图；
图4是本发明圆形支撑管截面图。
【具体实施方式】
[0013]
实施例1
如图1-4所示一种高强与低屈服点钢组合式防屈曲支撑，包括支撑管、混凝土 1、两个内部端板2和外部端板3，所述支撑管内安装有两个内部端板2，其中两个内部端板2之间填充有混凝土I，所述支撑管两端分别安装有外部端板3，所述外部端板3上开设有螺栓孔，所述外部端板3通过高强螺栓与外接框架梁柱相连，所述支撑管包括低屈服点钢半钢管5和高强钢半钢管6，所述低屈服点钢半钢管5和高强钢半钢管6为对称的半钢管形状。采用钢管混凝土直接承担轴压和弯曲作用，通过低屈服点钢提前屈服，在小震作用下提前发挥耗能的作用。
[0014]所述低屈服点钢半钢管5和高强钢半钢管6之间在截面的中性轴位置安装有中心轴连接件4，所述低屈服点钢半钢管5和高强钢半钢管6通过螺栓相连。加工简单，结构牢固。
[0015]所述低屈服点钢半钢管5和高强钢半钢管6在截面的中性轴位置相互焊接，所述支撑管与外部端板3之间安装有支撑构件节点板7。加工简单，结构牢固。
[0016]所述支撑管两端分别焊接有外部端板3。加工简单，结构牢固。
[0017]所述支撑管为圆形支撑管或方形支撑管。结构简单便于加工。
[0018]所述支撑管两端分别焊接有外部端板3。
[0019]所述支撑管与混凝土I之间涂有无粘结润滑材料8。使约束混凝土处于最有利的环向单轴受力状态。环向约束效应可有效地提高钢管混凝土支撑承载能力。
[0020]所述内部端板2与外部端板3之间留有缝隙。内部端板的两端与整体支撑的外部端板之间留有净空，以消除混凝土沿着支撑长度方向的轴力，并提高支撑承载能力的约束效应。
【主权项】
1.一种高强与低屈服点钢组合式防屈曲支撑，其特征在于:包括支撑管、混凝土 (I)、两个内部端板(2)和外部端板(3)，所述支撑管内安装有两个内部端板(2)，其中两个内部端板(2)之间填充有混凝土(1)，所述支撑管两端分别安装有外部端板(3)，所述外部端板(3)上开设有螺栓孔，所述外部端板(3)通过高强螺栓与外接框架梁柱相连，所述支撑管包括低屈服点钢半钢管(5)和高强钢半钢管(6)，所述低屈服点钢半钢管(5)和高强钢半钢管(6)为对称的半钢管形状。2.根据权利要求根据权利要求1所述一种高强与低屈服点钢组合式防屈曲支撑，其特征在于:所述低屈服点钢半钢管(5)和高强钢半钢管(6)之间在截面的中性轴位置安装有中心轴连接件(4)，所述低屈服点钢半钢管(5)和高强钢半钢管(6)通过螺栓相连。3.根据权利要求根据权利要求1所述一种高强与低屈服点钢组合式防屈曲支撑，其特征在于:所述低屈服点钢半钢管(5)和高强钢半钢管(6)在截面的中性轴位置相互焊接，所述支撑管与外部端板(3)之间安装有支撑构件节点板(7)。4.根据权利要求1所述一种高强与低屈服点钢组合式防屈曲支撑，其特征在于:所述支撑管为圆形支撑管或方形支撑管。5.根据权利要求1所述一种高强与低屈服点钢组合式防屈曲支撑，其特征在于:所述支撑管两端分别焊接有外部端板(3)。6.根据权利要求1所述一种高强与低屈服点钢组合式防屈曲支撑，其特征在于:所述支撑管与混凝土 (I)之间涂有无粘结润滑材料(8)。7.根据权利要求1所述一种高强与低屈服点钢组合式防屈曲支撑，其特征在于:所述内部端板(2)与外部端板(3)之间留有缝隙。
【文档编号】E04H9/02GK105822121SQ201610205200
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月5日
【发明人】白涌滔, 林旭川, 傅龙, 金剑, 刘牛
【申请人】浙江建科减震科技有限公司