一种防屈曲支撑构件的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种防屈曲支撑构件。
【背景技术】
[0002]传统的结构抗震方法是通过提高结构本身的强度和刚度来抵御地震作用，同时利用结构的延性以及塑性变形，来消耗地震输入的能量。这种方法的缺点是在地震中主要依靠结构自身的损伤来消耗能量，而地震作用性往往是不确定的，而大量的震害调查研究也表明，震后结构虽未倒塌，但严重的破损导致结果无法继续使用，加固成本高昂，加固与重建陷入两难选择。因此，传统的、消极的抗震对策并不可取，特别是在中、高度地震设防烈度区。在结构中设置防屈曲支撑构件是改善结构抗震性能的一种积极有效的措施。防屈曲支撑构件既可用于新建结构，又适用于已有结构的抗震加固，同时对高层建筑的控制效果要更为明显，因此，在实际工程中应用广泛。
[0003]典型的防屈曲支撑构件由内芯、外包约束构件以及两者之间所设置的无粘结层或间隙三部分所构成。其中支撑内芯只承受轴力，只产生轴向变形，而约束构件则通过其抗弯刚度和抗弯承载力来防止钢支撑受压侧向屈曲。目前，市场上常用的防屈曲支撑构件主要纯钢型和灌浆型。其中，纯钢型防屈曲支撑为防止内芯构件自身受压屈服，一般要求内芯构件截面回转半径较大，多为焊接组合截面，而焊接热应力以及焊接残余变形往往会影响支撑的整体组装，焊接操作会改变内芯的设计屈服力，甚至降低内芯构件的低周期疲劳性能，而且，纯钢支撑一般费用较高；而灌浆型防屈曲支撑构件通常是对内芯板材进行火焰切割处理，平面上形成变截面的几何削弱，在截面削弱区域形成易于屈服的耗能区间，同纯钢支撑一样，内芯构件的二次加工降低了内芯构件的力学性能及抗疲劳性能。此外，现有的支撑构件，为了满足端部强节点连接，一般端部连接板均做加强处理，即连接板局部加厚或连接板局部尺寸放大，这种二次加工同样影响了支撑的整体性能。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种防屈曲支撑构件，以解决现有市场上使用的防屈曲支撑构件存在二次加工所产生的焊接热应力和焊接残余变形往往会影响支撑的整体组装，降低内芯构件的抗屈曲能力的问题。
[0005]本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是:
[0006]—种防屈曲支撑构件，它包括内芯构件、约束外框、两个端板和四个端部连接板，内芯构件为钢板，所述内芯构件的厚度由中心向两端递增，约束外框为空心的长方体，约束外框的两端各固定连接有一个端板，内芯构件设置在约束外框内且其两端分别穿过约束外框两端的端板，内芯构件的每端设置有两个端部连接板，两个端部连接部件中的一个端部连接部件穿过端板与内芯构件的上端面固定连接，两个端部连接部件中的另一个端部连接部件穿过端板与内芯构件的下端面固定连接。
[0007]本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:
[0008]本实用新型中内芯构件为一字型变厚度钢板，构造简单，安装步骤简易方便，内芯截面形式为一字型，变厚度钢板为工厂成品钢板，内芯构件无需二次加工，有利于保留内芯构件的原有力学性能，改善了内芯构件的抗屈曲能力，同时，内芯构件截面较小，内芯构件的用钢量降低，便于节约钢材，造价低廉。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的主视结构剖面图；
[0010]图2是本实用新型的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]【具体实施方式】一:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式包括内芯构件1、约束外框2、两个端板4和四个端部连接板5，内芯构件I为钢板，所述内芯构件I的厚度由中心向两端递增，约束外框2为空心的长方体，约束外框2的两端各固定连接有一个端板4，内芯构件I设置在约束外框2内且其两端分别穿过约束外框2两端的端板4，内芯构件I的每端设置有两个端部连接板5，两个端部连接部件5中的一个端部连接部件5穿过端板4与内芯构件I的上端面固定连接，两个端部连接部件5中的另一个端部连接部件5穿过端板4与内芯构件I的下端面固定连接。
[0012]本实施方式中所述内芯构件I为一字型变厚度钢板，它是由钢厂提供的成品变厚度钢板一次性切割而成，约束外框2为方钢管。内芯构件I在长度方向上，内芯构件I的厚度由中心向两端逐渐递增，其两端为厚板区域，中间为薄板区域，厚板区域与薄板区域之间通过厚度过渡段实现光滑过渡，内芯构件I的每端、该端对应的端板4以及该端板4对应的端部连接部件5 —起形成高强度连接节点。
[0013]【具体实施方式】二:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式中所述端板4上加工有十字形通孔，所述十字形通孔包括水平矩形孔和两个竖直矩形孔，两个竖直矩形孔位于同一竖直线上且均与水平矩形孔相连通。
[0014]水平矩形孔为内芯构件I的穿过孔，每个竖直矩形孔对应穿设有一个端部连接板5。其他结构及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0015]【具体实施方式】三:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述约束外框2内嵌套有内芯构件1，所述约束外框2与其两端设置的端板4之间形成封闭腔。如此设置提高支撑的耐久性。其他结构及连接关系与【具体实施方式】一或二相同。
[0016]【具体实施方式】四:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式中每个端部连接板5沿其板体的厚度方向加工有多个第一安装孔，内芯构件I的两端各加工有多个第二安装孔。其他结构及连接关系与【具体实施方式】三相同。
[0017]【具体实施方式】五:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式中所述一种防屈曲支撑构件还包括水泥砂浆3，所述水泥砂浆3填充在约束外框2内。
[0018]本实施方式中约束外框2是用于包裹水泥砂浆3并与水泥砂浆3共同为内芯构件I提供侧向约束，限制内芯构件I的受压失稳，提高内芯构件I的抗压承载力。其他结构及连接关系与【具体实施方式】四相同。
【主权项】
1.一种防屈曲支撑构件，其特征在于:它包括内芯构件(I)、约束外框(2)、两个端板(4)和四个端部连接板(5)，内芯构件(I)为钢板，所述内芯构件(I)的厚度由中心向两端递增，约束外框(2)为空心的长方体，约束外框(2)的两端各固定连接有一个端板(4)，内芯构件⑴设置在约束外框⑵内且其两端分别穿过约束外框⑵两端的端板⑷，内芯构件(I)的每端设置有两个端部连接板(5)，两个端部连接部件(5)中的一个端部连接部件(5)穿过端板(4)与内芯构件(I)的上端面固定连接，两个端部连接部件(5)中的另一个端部连接部件(5)穿过端板(4)与内芯构件(I)的下端面固定连接。2.根据权利要求1所述的一种防屈曲支撑构件，其特征在于:所述端板(4)上加工有十字形通孔，所述十字形通孔包括水平矩形孔和两个竖直矩形孔，两个竖直矩形孔位于同一竖直线上且均与水平矩形孔相连通。3.根据权利要求1或2所述的一种防屈曲支撑构件，其特征在于:所述约束外框(2)内嵌套有内芯构件(I)，所述约束外框(2)与其两端设置的端板(4)之间形成封闭腔。4.根据权利要求3所述的一种防屈曲支撑构件，其特征在于:每个端部连接板(5)沿其板体的厚度方向加工有多个第一安装孔，内芯构件(I)的两端各加工有多个第二安装孔。5.根据权利要求4所述的一种防屈曲支撑构件，其特征在于:所述一种防屈曲支撑构件还包括水泥砂浆(3)，所述水泥砂浆(3)填充在约束外框(2)内。
【专利摘要】一种防屈曲支撑构件，它涉及一种结构耗能构件。现有市场上使用的防屈曲支撑构件存在二次加工所产生的焊接热应力和焊接残余变形往往会影响支撑的整体组装，降低内芯构件的抗屈曲能力的问题。本实用新型包括内芯构件、约束外框、两个端板和四个端部连接板，内芯构件为钢板，内芯构件的厚度由中心向两端递增，约束外框为空心的长方体，约束外框的两端各固接有一个端板，内芯构件设置在约束外框内且其两端分别穿过约束外框两端的端板，内芯构件的每端有两个端部连接板，两个端部连接部件中的一个端部连接部件穿过端板与内芯构件的上端面固接，两个端部连接部件中的另一个端部连接部件穿过端板与内芯构件的下端面固接。本实用新型用于建筑领域中。
【IPC分类】E04G23/04, E04B1/98, E04G25/02
【公开号】CN204919858
【申请号】CN201520717443
【发明人】郭丽娜, 丁勇, 吴斌, 张延哲
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月16日