一种屈曲约束支撑的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉建筑结构抗震防灾技术领域，特别涉及一种屈曲约束支撑。
【背景技术】
[0002]屈曲约束支撑是一种重要的结构抗侧力构件与消能构件，其通过金属的屈服滞回来消耗地震输入能量，从而减缓主体结构的损伤，近年来在我国得到较多的应用。屈曲约束支撑通常由支撑端部节点、耗能段(即芯材部分)、约束机制(即围束构件，包括了钢管混凝土约束机制、纯钢约束机制、钢筋混凝土约束机制等)、以及约束机制内设置的无粘结材料等组成。
[0003]屈曲约束支撑与建筑结构相连接的方式包括了焊接连接、螺栓连接以及销轴连接。在建筑结构设计的分析计算过程中往往假定支撑与主体结构为铰接连接(不传力力矩)，但是如果采用焊接连接不可避免的会在节点连接处传递力矩，导致分析计算与实际不完全相符的问题，而销轴连接可以避免这一问题，因此，相比较另外两种连接方式，销轴连接具有释放端部力矩从而与计算假定更符合、美观等优点。
[0004]请参见图1和图2，图1示出了现有技术的一种屈曲约束支撑的纵截面结构示意图，图2示出了图1中A-A处的剖视图。图1和图2中所示的的即为销轴连接的屈曲约束支撑的结构示意图。如图1和图2所示，所述屈曲约束支撑包括:芯材部分I’、支撑端部节点以及围束构件3’。其中，支撑端部节点设置于芯材部分I’的两端，每一端的支撑端部节点包括弹性连接段23’、端板24’以及两块耳板25’。如图1和图2所示，两块耳板25’与端板24’焊接相连，芯材部分I’需要通过端板24’转换后将受力过度到两块耳板25’。这种结构具有如下问题:
[0005]I)支撑端部节点的部件较多，进而使其长度过长，而耗能段(即芯材部分)的长度占屈曲约束支撑的总长度比例较小，不利于疲劳性能，尤其在屈曲约束支撑总长度较短时尤其明显；
[0006]2)支撑端部节点的部件较多、长度过长导致其制造成本远远大于焊接连接和螺栓连接的屈曲约束支撑；
[0007]3)当屈曲约束支撑屈服力较大时候，需要较厚的端板才能将力顺利地从芯材部分过度到耳板，但此时要求端板较厚，而较厚的板有可能出现层状撕裂的现象，因此，对于端板的沿厚度方向的受力性能提出更高要求。
[0008]以上原因都限制了销轴连接的屈曲约束支撑在实际工程中应用。
【实用新型内容】
[0009]针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种屈曲约束支撑，在保证销轴连接的屈曲约束支撑的支撑性能的前提下节省了其制作成本、增加了其在实际工程中应用的可能性。
[0010]根据本实用新型的一个方面提供一种屈曲约束支撑，其特征在于，所述屈曲约束支撑包括:芯材部分;支撑端部节点，设置于所述芯材部分的两端，每一端的所述支撑端部节点均为一耳板，所述耳板包括一销轴孔；以及围束部件，包围设置于所述芯材部分外，且延伸至所述支撑端部节点。
[0011 ]优选地，所述芯材部分的横截面呈一字型。
[0012]优选地，所述耳板的横截面呈一字型。
[0013]优选地，所述耳板与所述芯材部分连接的一端具有一凹入部，所述芯材部分连接于所述凹入部。
[0014]优选地，所述芯材部分包括插入部和未插入部，所述插入部设置于所述凹入部内，其中，所述插入部的横截面面积大于所述未插入部的横截面面积，所述插入部与所述未插入部之间通过圆弧过渡。
[0015]优选地，所述屈曲约束支撑还包括肋板，所述肋板设置于所述耳板和所述芯材部分的两侧，位于所述耳板与所述芯材部分的连接处。
[0016]优选地，所述耳板与所述芯材部分连接的一端的端面尺寸与所述芯材部分的端面尺寸相同，所述耳板与所述芯材部分连接的一端具有斜面，所述耳板与所述芯材部分连接的一端沿所述斜面向所述芯材部分方向横截面面积逐步减小。
[0017]优选地，所述屈曲约束支撑还包括贴板，所述贴板设置于所述耳板和所述芯材部分的两侧，位于所述耳板与所述芯材部分的连接处。
[0018]优选地，所述屈曲约束支撑还包括圆环板，所述圆环板设置于所述耳板的两侧，位于所述销轴孔的边缘。
[0019 ]优选地，所述芯材部分与所述耳板焊接相连。
[0020]优选地，所述围束部件包括:外套筒，设置于所述芯材部分的外部，且延伸至所述耳板;封头板，设置于所述外套筒的两端端面。
[0021]优选地，所述围束部件还包括填充材料，所述填充材料设置于所述外套筒内。
[0022]优选地，所述屈曲约束支撑还包括预留压缩单元，所述预留压缩单元位于所述外套筒的内部，设置于所述耳板与所述芯材部分连接的一端与所述填充材料之间。
[0023]优选地，所述预留压缩单元由塑料泡沫材料制成。
[0024]优选地，所述外套筒横截面为矩形或圆形。
[0025]相比于现有技术，本实用新型实施例提供的屈曲约束支撑至少具有如下有益效果:
[0026]I)与现有销轴连接的屈曲约束支撑相比，本实用新型的屈曲约束支撑的支撑端部节点取消了端板转换，避免为了使用较厚端板而需要满足沿其厚度方向的受力性能要求的问题；
[0027]2)本实用新型的屈曲约束支撑利用横截面呈一字型的芯材部分配合横截面呈一字型的单耳板，可以使屈曲约束支撑在满足各项支撑性能的前提下制作相对更轻薄、节省制作成本；
[0028]3)本实用新型的屈曲约束支撑可以采用芯材部分与耳板对接后贴板补强或槽形连接等连接方式，最大程度上增加起到耗能作用的芯材部分的长度，更有利于屈曲约束支撑的疲劳性能。
【附图说明】
[0029]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0030]图1为现有技术的一种屈曲约束支撑的纵截面结构示意图；
[0031]图2为图1中A-A处的剖视图；
[0032]图3为本实用新型的第一实施例的屈曲约束支撑的纵截面结构示意图；
[0033]图4为图3中B-B处的剖视图；
[0034]图5为本实用新型的第二实施例的屈曲约束支撑的纵截面结构示意图；
[0035]图6为图1中C-C处的剖视图；
[0036]图7为本实用新型的第三实施例的屈曲约束支撑的纵截面结构示意图；
[0037]图8为图1中D-D处的剖视图；
[0038]图9为本实用新型的第四实施例的屈曲约束支撑的纵截面结构示意图；以及
[0039]图10为图1中E-E处的剖视图。
【具体实施方式】
[0040]下面结合附图和实施例对本实用新型的技术内容进行进一步地说明。
[0041 ] 第一实施例
[0042]请参见图3和图4，图3示出了本实用新型的第一实施例的屈曲约束支撑的纵截面结构示意图，图4示出了图3的B-B处的剖视图。本实用新型中的纵截面是指沿屈曲约束支撑的长度方向上的截面。在本实用新型的优选实施例中，所述屈曲约束支撑主要包括:芯材部分1、支撑端部节点以及围束构件。
[0043]在图3和图4所示的实施例中，芯材部分I的横截面优选地呈一字型。芯材部分I可以使用 LY100、LY160、LY225、Q235、Q345 中任一种钢材。
[0044]所述支撑端部节点设置于芯材部分I的两端。在本实用新型的实施例中，分别设置于芯材部分I两端的所述支撑端部节点分别为一耳板2，也即不含端板。在图3和图4所示的实施例中，耳板2的横截面优选地呈一字型。耳板2使用强度不低于Q345钢材的任一种钢材，需要说明的是，耳板2也可以使用Q345钢材。
[0045]耳板2的长度优选地大于350mm。耳板2的厚度可以根据屈曲约束支撑受力计算得至IJ，例如可以为60mm。在图3和图4所示的实施例中，耳板2的厚度大于芯材部分I的厚度。在其他的实施例中，耳板2的厚度也可以与芯材部分I的厚度相同，可以参见如下实施例及附图，在此不予赘述。
[0046]芯材部分I优选地与耳板2焊接相连。具体来说，耳板2与芯材部分I连接的一端具有一凹入部21，芯材部分I通过焊接的方式连接凹入部21。芯材部分I包括插入部11和未插入部12，如图3所示，插入部11位于凹入部21内。插入部11的横截面面积大于未插入部12的横截面面积。优选地，插入部11与未插入部12之间通过圆弧过渡，以避免过渡处出现应力集中的问题。由于芯材部分I连接于凹入部21，凹入部21的设置可以在保证耳板2强度的同时最大程度地增加起耗能作用的芯材部分I的长度，更有利于加强屈曲约束支撑的疲劳性能。
[0047]耳板2包括一销轴孔22。销轴孔22可使屈曲约束支撑通过一销轴与建筑结构连接。
[0048]所述围束部件包围设置于芯材部分I外，且延伸至所述支撑端