專利名稱：一種tjh純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑物結(jié)構(gòu)支撐領(lǐng)域，具體地，涉及在建筑結(jié)構(gòu)體系中用于支撐的屈曲約束支撐構(gòu)件。
背景技術(shù)：
屈曲約束支撐又稱無粘結(jié)支撐，是一種性能優(yōu)越的新型抗震耗能構(gòu)件，一種在受拉和受壓情況下都能達(dá)到屈服的耗能支撐構(gòu)件，改善了傳統(tǒng)支撐在受壓時(shí)發(fā)生屈曲的缺點(diǎn)，提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是高層建筑使用較普遍的一種結(jié)構(gòu)形式，但其抗側(cè)剛度與承載能力有限，在風(fēng)荷載或地震作用下側(cè)向位移較大，使其建造高度受到了一定限制。為解決框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度與強(qiáng)度較弱的問題，可為其附加支撐，即為框架-支撐體系，包括中心支撐-框架 體系與偏心支撐-框架體系。偏心支撐-框架體系通過梁端剪切屈服段耗散地震輸入能量,犧牲了部分主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件,使其震后修復(fù)較為困難，且成本很高。而中心支撐-框架體系，在地震作用下，難以避免支撐受壓屈曲。傳統(tǒng)鋼支撐屈曲后，性能退化嚴(yán)重，極易造成支撐本身與節(jié)點(diǎn)連接的破壞，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)抗震能力急劇下降，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震十分不利。為避免普通鋼支撐受壓屈曲現(xiàn)象的產(chǎn)生，有學(xué)者提出了屈曲約束支撐這一概念，也稱為“防屈曲支撐”或“無粘結(jié)支撐”，即為普通支撐施加側(cè)向約束，防止其受壓時(shí)產(chǎn)生屈曲。屈曲約束支撐形式多樣，但工作原理類似，其軸力由支撐核心單元承受，而外圍鋼管或鋼管混凝土對(duì)核心提供約束，限制其整體屈曲與局部屈曲。屈曲約束支撐拉壓性能相當(dāng)，滯回曲線飽滿穩(wěn)定，其不但可作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件，屈服后也是一種性能優(yōu)良的阻尼器，可大量耗散地震輸入能量，并將結(jié)構(gòu)的損傷集中于屈曲約束支撐自身，保護(hù)了主體結(jié)構(gòu)，降低了結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)。目前國內(nèi)外的屈曲約束支撐構(gòu)造形式大體上可分為兩類(I)純鋼型屈曲約束支撐；(2)以鋼管混凝土為約束單元的屈曲約束支撐。但現(xiàn)有的屈曲約束支撐并不十分經(jīng)濟(jì)，制作成本較高，這是由于設(shè)計(jì)中需要保證支撐節(jié)點(diǎn)部位處于彈性狀態(tài)，通常的做法是加大截面面積。支撐的耗能核心與支撐節(jié)點(diǎn)采用同一鋼板，不可避免地造成了大量廢料；另一方面，由于增大節(jié)點(diǎn)部位的斷面尺寸，有時(shí)也會(huì)造成支撐外觀由強(qiáng)度設(shè)計(jì)控制，不得不增加套筒尺寸，而由穩(wěn)定控制的設(shè)計(jì)才是最經(jīng)濟(jì)合理的。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件，其包括芯材部分以及支撐端部節(jié)點(diǎn)，所述支撐端部節(jié)點(diǎn)拼接于所述芯材部分的兩端；外套筒，所述外套筒套于所述芯材部分的外部，用于約束內(nèi)部的所述芯材部分；其特征在于，所述芯材部分以及所述支撐端部節(jié)點(diǎn)的截面均為H形。優(yōu)選地，所述外套筒的截面呈矩形，其尺寸與所述芯材部分的尺寸相適應(yīng)，從而所述外套筒緊套于所述芯材部分的外部。優(yōu)選地，所述芯材部分的兩端延伸出所述外套筒，并與所述支撐端部節(jié)點(diǎn)焊接相連。優(yōu)選地，所述芯材部分包括伸出部與未伸出部，所述伸出部延伸出所述外套筒，所述未伸出部處于所述外套筒的內(nèi)部，且所述未伸出部的外表面還黏貼有無粘結(jié)材料，所述無粘結(jié)材料將所述外套筒與所述未伸出部隔開。優(yōu)選地，所述芯材部分以及所述支撐端部節(jié)點(diǎn)的拼接處還設(shè)有至少六塊拼接補(bǔ)強(qiáng)板，所述對(duì)稱地設(shè)置于所述芯材部分以及所述支撐端部節(jié)點(diǎn)的六個(gè)內(nèi)表面。優(yōu)選地，所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板的一端延伸至所述支撐端部節(jié)點(diǎn)長度的四分之三處，其另一端延伸至所述外套筒的內(nèi)部。
優(yōu)選地，每塊所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板的寬度小于其所對(duì)應(yīng)的所述芯材部分以及所述支撐端部節(jié)點(diǎn)的內(nèi)表面的寬度。優(yōu)選地，每塊所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板的寬度等于其所對(duì)應(yīng)的所述芯材部分以及所述支撐端部節(jié)點(diǎn)的內(nèi)表面的寬度。優(yōu)選地，所述芯材部分由低強(qiáng)度鋼材制成，所述支撐端部節(jié)點(diǎn)以及所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板由高強(qiáng)度鋼材制成。本發(fā)明通過提供一種TJH屈曲約束支撐構(gòu)件，其整體采用純鋼的形式，芯材部分以及支撐端部節(jié)點(diǎn)為縱截面呈H型的鋼材組成，且在芯材部分與支撐端部節(jié)點(diǎn)的拼接處增加拼接補(bǔ)強(qiáng)板，從而可以鋼板的厚度變薄，整個(gè)屈曲約束支撐的重量也更輕，且其縱截面為H形的支撐端部節(jié)點(diǎn)還可以使施工時(shí)的焊接更為方便。


通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯圖I示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的，所述TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件的正視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的，所述TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件的俯視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的，所述TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步地說明圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的，所述TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件的正視剖面結(jié)構(gòu)示意圖。具體地，所述TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件I包括芯材部分2以及支撐端部節(jié)點(diǎn)3，所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3拼接于所述芯材部分2的兩端。更具體地，在圖I示出的本發(fā)明的優(yōu)選例中，所述芯材部分2以及所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3的縱截面均為H形(可以參考圖3)，且所述芯材部分2以及所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3的縱截面面積相等，所述芯材部分2與所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3焊接相連。其中，所述芯材部分2的長度大于所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3的長度，所述芯材部分2采用低強(qiáng)度鋼材如Q195鋼材、Q235鋼材、LYlOO鋼材、LY160鋼材、LY225鋼材等，而所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3采用高強(qiáng)度鋼材如Q345鋼材、Q235鋼材、Q460鋼材等，從而在達(dá)到同樣的支撐效果的同時(shí)能夠更節(jié)省材料。 進(jìn)一步地，根據(jù)圖I所示實(shí)施例，所述芯材部分2的外部還套有一個(gè)外套筒4，用于約束其內(nèi)部的所述芯材部分2，其中，所述外套筒4的截面呈矩形，其尺寸與所述芯材部分2的尺寸相適應(yīng)，從而使所述外套筒4緊套于所述芯材部分2的外部。更具體地，所述芯材部分2的兩端延伸出所述外套筒4。芯材部分2包括伸出部21以及未伸出部22。所述伸出部21為所述芯材部分2的延伸出所述外套筒4的兩端，并與所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3焊接相連。所述未伸出部22處于所述外套筒4的內(nèi)部，其中所述未伸出部22的外表面黏貼有無粘結(jié)材料，所述無粘結(jié)材料將所述外套筒4與所述芯材部分2 未伸出部22隔開，以減小所述芯材部分2與所述外套筒4之間的摩擦力。更為具體地，所述無粘結(jié)材料由高強(qiáng)度無收縮混凝土或者高強(qiáng)度無收縮混合砂漿材料制成，所述無粘結(jié)材料的一面膠粘在所述未伸出部22的外表面，此處不予贅述。進(jìn)一步地，根據(jù)圖I所示實(shí)施例，所述TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件I還至少包括六塊拼接補(bǔ)強(qiáng)板6，所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板6設(shè)置于所述芯材部分2以及所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3的拼接處，用于加強(qiáng)所述芯材部分2與所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3之間的拼接處的支撐強(qiáng)度。更具體地，在一個(gè)優(yōu)選例中，所述TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件I包括六塊所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板6，由于所述芯材部分2以及所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3的橫截面均為H形，因此所述芯材部分2以及所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3均包括六個(gè)內(nèi)表面，所述六塊拼接補(bǔ)強(qiáng)板6對(duì)稱地焊接于所述芯材部分2以及所述支撐端部節(jié)點(diǎn)的六個(gè)內(nèi)表面上，其中每個(gè)內(nèi)表面焊接有一塊所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板6(可參考圖3)。更為具體地，在圖I所示的優(yōu)選例中，所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板6的一端延伸至所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3長度的四分之三處，其另一端延伸至所述外套筒4的內(nèi)部，且所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板6伸入所述外套筒4的部分的長度與其對(duì)應(yīng)焊接于所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3的部分的長度相一致。而在不同的變化例中，所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板6的兩端延伸的長度可以是不同的，只需所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板6的一端延伸至所述外套筒4內(nèi)部，其另一端延伸至超過所述芯材部分2與所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3的拼接處。更為具體地，優(yōu)選地，每塊所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板6的沿所述芯材部分或所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3方向上的寬度均小于其所對(duì)應(yīng)的所述芯材部分2以及所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3的內(nèi)表面的寬度。而在一個(gè)變化例中，每塊所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板6沿所述芯材部分或所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3方向上的寬度可以等于其所對(duì)應(yīng)的所述芯材部分2以及所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3的內(nèi)表面的寬度。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的，所述TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件的俯視剖面結(jié)構(gòu)示意圖。具體地，所述芯材部分2的外部套有所述外套筒4，其兩端的伸出部21延伸出所述外套筒4并且與所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3相連接。其中所述芯材部分2以及所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3的縱截面均為H形，其六個(gè)內(nèi)表面各設(shè)有一塊所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板6，所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板6焊接與所述芯材部分2與所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3的拼接處，此處不予贅述。進(jìn)一步地，根據(jù)圖2所示實(shí)施例，在一個(gè)變化例中，所述芯材部分2與所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3的拼接處可以位于所述外套筒4的內(nèi)部。即在此變化例中，整個(gè)所述芯材部分2均被套于所述外套筒4的內(nèi)部，而所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3包括一插入部，所述插入部伸入所述外套筒4的內(nèi)與所述芯材部分2的兩端相連接。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，此時(shí)，所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板6同樣設(shè)置于所述芯材部分2與所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3的拼接處，其一端向外延伸出所述外套筒4，此處不予贅述。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的，所述TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件I的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖。具體地，圖3為所述TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件I的所述芯材部分2與所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3之間的拼接處的縱截面。所述芯材部分2的縱截面呈H形，所述外套筒4的縱截面呈矩形，所述外套筒4緊套于所述芯材部分2的外部。更具體地，圖3所示的為所述芯材部分2的未伸出部22，所述未伸出部22與所述外套筒4之間還設(shè)有所述無粘結(jié)材料，所述無粘結(jié)材料黏貼于所述未 伸出部22的外表面。進(jìn)一步地，所述縱截面為H形的芯材部分2包括六個(gè)內(nèi)表面，所述芯材部分2的每個(gè)內(nèi)表面均設(shè)置有一塊所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板6，且所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板6相對(duì)與所述芯材部分2的縱截面的中心線對(duì)稱設(shè)置。優(yōu)選地，所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板6設(shè)置有六塊。而在一些變化例中，所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板6可以設(shè)置更多，例如八塊、十塊或者十二塊?？梢岳斫獾氖?，其中所述多塊拼接補(bǔ)強(qiáng)板6之間應(yīng)對(duì)稱設(shè)置，以保證所述芯材部分2與所述支撐端部節(jié)點(diǎn)3的拼接處的受力均勻，提高整個(gè)所述TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件I使用的穩(wěn)定性。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，這些變化例均可以結(jié)合圖3所示實(shí)施例予以實(shí)現(xiàn)，此處不予贅述。更為進(jìn)一步地，根據(jù)圖I至圖3所示實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，所述TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件I整體采用純鋼的形式，芯材部分2以及支撐端部節(jié)點(diǎn)3為縱截面呈H型的鋼材組成，且在芯材部分2與支撐端部節(jié)點(diǎn)3的拼接處增加拼接補(bǔ)強(qiáng)板6，從而可以鋼板的厚度變薄，整個(gè)屈曲約束支撐的重量也更輕，且其縱截面為H形的支撐端部節(jié)點(diǎn)還可以使施工時(shí)的焊接更為便捷。在實(shí)際的使用中，還可以根據(jù)實(shí)際的需要來決定所述TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件I的長度，使其應(yīng)用場合也更為廣泛。以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件，其包括 芯材部分以及支撐端部節(jié)點(diǎn)，所述支撐端部節(jié)點(diǎn)拼接于所述芯材部分的兩端； 外套筒，所述外套筒套于所述芯材部分的外部，其約束內(nèi)部的所述芯材部分； 其特征在于，所述芯材部分以及所述支撐端部節(jié)點(diǎn)的截面均為H形。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件，其特征在于，所述外套筒的截面呈矩形，其尺寸與所述芯材部分的尺寸相適應(yīng)，從而所述外套筒緊套于所述芯材部分的外部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件，其特征在于，所述芯材部分的兩端延伸出所述外套筒，并與所述支撐端部節(jié)點(diǎn)焊接相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件，其特征在于，所述芯材部分包括伸出部與未伸出部，所述伸出部延伸出所述外套筒，所述未伸出部處于所述外套筒的內(nèi)部，且所述未伸出部的外表面還黏貼有無粘結(jié)材料，所述無粘結(jié)材料將所述外套筒與所述未伸出部隔開。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件，其特征在于，所述芯材部分以及所述支撐端部節(jié)點(diǎn)的拼接處還設(shè)有至少六塊拼接補(bǔ)強(qiáng)板，所述對(duì)稱地設(shè)置于所述芯材部分以及所述支撐端部節(jié)點(diǎn)的六個(gè)內(nèi)表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件，其特征在于，所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板的一端延伸至所述支撐端部節(jié)點(diǎn)長度的四分之三處，其另一端延伸至所述外套筒的內(nèi)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件，其特征在于，每塊所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板的寬度小于其所對(duì)應(yīng)的所述芯材部分以及所述支撐端部節(jié)點(diǎn)的內(nèi)表面的寬度。
8 根據(jù)權(quán)利要求5所述的TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件，其特征在于，每塊所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板的寬度等于其所對(duì)應(yīng)的所述芯材部分以及所述支撐端部節(jié)點(diǎn)的內(nèi)表面的寬度。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件，其特征在于，所述芯材部分由Q195鋼材、Q235鋼材、LYlOO鋼材、LY160鋼材、LY225鋼材中的任一種制成，所述支撐端部節(jié)點(diǎn)以及所述拼接補(bǔ)強(qiáng)板由Q345鋼材、Q235鋼材、Q460鋼材中的任一種制成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種TJH純鋼屈曲約束支撐構(gòu)件，其包括芯材部分以及支撐端部節(jié)點(diǎn)，所述支撐端部節(jié)點(diǎn)拼接于所述芯材部分的兩端；外套筒，所述外套筒套于所述芯材部分的外部，用于約束內(nèi)部的所述芯材部分；其中，所述芯材部分以及所述支撐端部節(jié)點(diǎn)的截面均為H形。
文檔編號(hào)E04B1/98GK102953451SQ20121032816
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者宮海, 郭小康 申請(qǐng)人:上海藍(lán)科鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)開發(fā)有限責(zé)任公司