組合鋼管石膏式屈曲約束支撐及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑工程耗能減震技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種組合鋼管石膏式屈曲約束支撐及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]屈曲約束支撐又稱防屈曲支撐或BRB(Buckling restrained brace)，產(chǎn)品技術(shù)最早發(fā)展于1973年的日本，當(dāng)時(shí)的一批日本學(xué)者成功研發(fā)了最早的墻板式防屈曲耗能支撐，并對(duì)其進(jìn)行了加入不同無粘結(jié)材料的拉壓試驗(yàn)；1994年北嶺地震后，美國(guó)也開始對(duì)防屈曲支撐體系進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)研究和大比例試驗(yàn)，同時(shí)結(jié)合理論計(jì)算分析了該支撐體系較其他支撐體系的優(yōu)點(diǎn)。防屈曲支撐可為框架或排架結(jié)構(gòu)提供很大的抗側(cè)剛度和承載力，采用支撐的結(jié)構(gòu)體系在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用十分廣泛。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的組合鋼管混凝土屈曲約束支撐包括支撐內(nèi)芯和兩個(gè)外包約束構(gòu)件；每個(gè)外包預(yù)設(shè)構(gòu)件均為矩形鋼管;支撐內(nèi)芯設(shè)置在兩個(gè)矩形鋼管之間；每個(gè)矩形鋼管靠近支撐內(nèi)芯的內(nèi)壁的兩端均設(shè)置有安裝所述支撐內(nèi)芯的豁口。使用者在加工制造時(shí)，將每個(gè)矩形鋼管內(nèi)澆筑混凝土，然后對(duì)混凝土進(jìn)行振搗，再將兩個(gè)外包約束構(gòu)件與支撐內(nèi)芯連接。
[0004]但是，現(xiàn)有技術(shù)中的組合鋼管混凝土屈曲約束支撐中的外包約束構(gòu)件采用矩形鋼管，由于鋼管形狀的限制，造成振搗施工困難，難以保證鋼管內(nèi)部完全振搗密實(shí)而且無法直接檢查內(nèi)部的密實(shí)情況，容易造成鋼管內(nèi)部形成空腔，進(jìn)而誘發(fā)內(nèi)芯在空腔位置發(fā)生局部屈曲。而且在向矩形鋼管內(nèi)澆筑混凝土過程中，需要將鋼管豎立放置，由于其混凝土受重力作用導(dǎo)致長(zhǎng)鋼管底部壓強(qiáng)大，而且在凝結(jié)發(fā)育的過程中混凝土?xí)l(fā)生體積和溫度的變化，導(dǎo)致矩形鋼管在一端發(fā)生明顯可見的形變。在組裝屈曲約束支撐時(shí)由于鋼管表面不平整而無法焊接組裝。同時(shí)漲管現(xiàn)象有可能導(dǎo)致芯板預(yù)留變形縫隙減小，影響芯板在軸力下的泊松效應(yīng)，導(dǎo)致芯板無法相對(duì)自由變形。由于約束構(gòu)件中使用了混凝土材料，因此支撐自身總重偏大，進(jìn)而造成支撐安裝時(shí)吊裝施工困難。因此，現(xiàn)有技術(shù)中組合鋼管混凝土屈曲約束支撐中的變形漲管現(xiàn)象降低了整個(gè)裝置的抗彎剛度以及局部穩(wěn)定性，影響了屈曲約束支撐的整體性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種組合鋼管石膏式屈曲約束支撐及其制造方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的約束構(gòu)件澆灌混凝土后會(huì)出現(xiàn)變形漲管現(xiàn)象的技術(shù)問題。
[0006]本發(fā)明提供的組合鋼管石膏式屈曲約束支撐，包括:約束構(gòu)件;約束構(gòu)件包括封板和U形約束板;封板與U形約束板用于圍成截面呈矩形的容納筒;容納筒用于容納約束介質(zhì)。
[0007]進(jìn)一步地，約束介質(zhì)為石膏。
[0008]進(jìn)一步地，組合鋼管石膏式屈曲約束支撐還包括U形插板;U形約束板底面上設(shè)置有插孔;U形插板設(shè)置在U形約束板內(nèi)，且與插孔連通。
[0009]進(jìn)一步地，U形約束板的厚度小于封板的厚度。
[0010]進(jìn)一步地，組合鋼管石膏式屈曲約束支撐還包括支撐內(nèi)芯;約束構(gòu)件為兩個(gè);支撐內(nèi)芯包括支撐芯板和加勁構(gòu)造;支撐芯板的上端和下端均設(shè)置有加勁構(gòu)造;加勁構(gòu)造包括兩個(gè)加勁肋板;且兩個(gè)加勁肋板與支撐芯板形成十字形截面;十字形截面的中心線與支撐芯板的中心線重合；
[0011]兩述U形約束板對(duì)稱設(shè)置在所述支撐芯板兩側(cè)，且每個(gè)U形約束板的開口遠(yuǎn)離支撐芯板;支撐芯板與U形約束板的開口方向垂直;加勁肋板插設(shè)在所述U形插板內(nèi)。
[0012]進(jìn)一步地，組合鋼管石膏式屈曲約束支撐還包括固定板;固定板設(shè)置在兩個(gè)U形約束板之間，且固定板相對(duì)的兩端分別與一個(gè)U形約束板的底面連接。
[0013]進(jìn)一步地，固定板為兩個(gè);兩個(gè)固定板相對(duì)地設(shè)置在支撐芯板的兩側(cè)。
[0014]進(jìn)一步地，組合鋼管石膏式屈曲約束支撐還包括緊固結(jié)構(gòu);緊固結(jié)構(gòu)設(shè)置在兩個(gè)U形約束板上，用于緊固兩個(gè)U形約束板。
[0015]進(jìn)一步地，緊固結(jié)構(gòu)包括緊固板;緊固板與U形約束板的側(cè)壁平行設(shè)置;緊固板的兩端分別固定在一個(gè)U形約束板的側(cè)壁上。
[0016]進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供一種制造組合鋼管石膏式屈曲約束支撐的方法，包括以下步驟:
[0017]將U形約束板平放于地面；
[0018]向U形約束板內(nèi)澆灌石膏；
[0019]利用振搗棒對(duì)U形約束板內(nèi)的石膏進(jìn)行振搗；
[0020]將封板與U形約束板的開口端連接，以形成截面呈矩形的容納筒；
[0021 ]將支撐內(nèi)芯連接在兩個(gè)U形約束板之間；
[0022]將固定板連接在兩個(gè)U形約束板之間，以將兩個(gè)U形約束板固定；
[0023]將緊固板連接在兩個(gè)U形約束板上，以將兩個(gè)U形約束板進(jìn)行緊固。
[0024]本發(fā)明提供的組合鋼管石膏式屈曲約束支撐，使用者在加工過程向U形約束板內(nèi)澆灌約束介質(zhì)，然后進(jìn)行振搗，再將封板與U形約束板的開口連接，從而形成截面呈矩形的容納筒。
[0025 ]本發(fā)明提供的屈曲約束支撐，在向約束構(gòu)件內(nèi)饒筑約束介質(zhì)的時(shí)候，由于U形板上端開口，可將其平放于地面進(jìn)行施工，進(jìn)而可避免其在受重力作用及約束介質(zhì)溫度的影響下而發(fā)生變形，從而保持了約束單元可提供的抗彎剛度以及局部穩(wěn)定性，進(jìn)而提高了屈曲約束支撐的整體性能并且降低了施工難度。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發(fā)明【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的組合鋼管石膏式屈曲約束支撐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的組合鋼管石膏式屈曲約束支撐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明又一實(shí)施例提供的組合鋼管石膏式屈曲約束支撐的俯視圖；
[0030]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的組合鋼管石膏式屈曲約束支撐中U形約束板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]附圖標(biāo)記:
[0032]1-約束構(gòu)件；2-支撐內(nèi)芯；3-U形插板；
[0033]4-插孔；5-固定板；6-緊固板；
[0034]7-約束介質(zhì)；I1-U形約束板；12-封板；
[0035]21-支撐芯板；22-加勁肋板。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0037]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0038]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0039]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的組合鋼管石膏式屈曲約束支撐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明又一實(shí)施例提供的組合鋼管石膏式屈曲約束支撐的俯視圖；如圖1和圖3所示，本實(shí)施例提供的組合鋼管石膏式屈曲約束支撐，包括:約束構(gòu)件I和支撐內(nèi)芯2;約束構(gòu)件I包括封板12和U形約束板11;封板12與U形約束板11用于圍成截面呈矩形的容納筒;容納筒用于容納約束介質(zhì)7。
[0040]其中，封板12和U形約束板11的連接方式可以為多種，例如:螺接或者焊接等等。較佳地，封板12與U形約束板11的連接方式為焊接，這樣的連接方式可以使封板12與U形約束板11連接更加緊固，增強(qiáng)使用強(qiáng)度。
[0041]U形約束板11可以直接采用槽鋼結(jié)構(gòu)或由鋼板冷彎而成，方便使用者加工制造。
[0042]約束介質(zhì)7可以為多種，例如:混凝土或者石膏等等。較佳地，約束介質(zhì)7為石膏，石膏可以在保證約束構(gòu)件I能夠?yàn)橹翁峁┳銐蚩箯潉偠鹊那闆r下，減輕約束構(gòu)件I的重量，方便使用者安裝和移動(dòng)運(yùn)輸。
[0043]本實(shí)施例提供的組合鋼管石膏式屈曲約束支撐，使用者在使用時(shí)向U形約束板11內(nèi)澆灌約束介質(zhì)7，然后進(jìn)行振搗，再將封板12與U形約束板11的開口連接，從而形成截面呈矩形的約束構(gòu)件I。
[0044]本實(shí)施例提供的組合鋼管石膏式屈曲約束支撐，在向約束構(gòu)件I內(nèi)澆筑約束介質(zhì)7的時(shí)候，由于U形板上端開口，可將其平放于地面進(jìn)行施工，進(jìn)而可避免其在受重力作用及約束介質(zhì)溫度的影響下而發(fā)生變形。另外，本實(shí)施例提供的組合鋼管石膏式屈曲約束支撐，使用者在振搗時(shí)，將U形約束板11橫向放置，開口向上，其深度較淺，使用者可以在振搗的同時(shí)觀察約束介質(zhì)7的振搗情況，方便查看是否有氣泡等，振搗較徹底，從而可以提高約束介質(zhì)7的振搗效果，防止約束單元內(nèi)部出現(xiàn)空腔而引發(fā)局部失穩(wěn)，進(jìn)而保證了整個(gè)屈曲約束支撐的使用性能。
[0045]如圖1和圖所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，約束介質(zhì)7為石膏。
[0046]本實(shí)施例中，將約束介質(zhì)7設(shè)置為石膏，石膏可以在保證約束構(gòu)件I為支撐提供足夠抗彎剛度的同時(shí)，減少了約束構(gòu)件I的重量，方便使用者安裝和移動(dòng)運(yùn)輸。
[0047]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的屈曲約束支撐中U形約束板的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1和圖4所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，還包括U形插板3; U形約束板11底面上設(shè)置有插孔4; U形插板3設(shè)置在U形約束板11內(nèi)，且與插孔4連通。
[0048]其中，U形插板3與U形約束板11的連接方式可以為多種，例如:螺接或者焊接等等。較佳地，U形插板3與U形約束板11為焊接，這樣的連接方式可以提高兩者的連接強(qiáng)度，延長(zhǎng)約束構(gòu)件I的使用壽命。
[0049]U形插板3可以直接采用槽鋼結(jié)構(gòu)或由鋼板冷彎而成，方便使用者加工制造。
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