一種高強與低屈服點鋼組合式防屈曲支撐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種高強與低屈服點鋼組合式防屈曲支撐，包括支撐管、混凝土、兩個內部端板和外部端板，所述支撐管內安裝有兩個內部端板，其中兩個內部端板之間填充有混凝土，所述支撐管兩端分別安裝有外部端板，所述外部端板上開設有螺栓孔，所述外部端板通過高強螺栓與外接框架梁柱相連，所述支撐管包括低屈服點鋼半鋼管和高強鋼半鋼管，所述低屈服點鋼半鋼管和高強鋼半鋼管為對稱的半鋼管形狀。從而達到可實現小震提前屈服并耗能，同時在中震、大震和超大震作用下保持良好的穩(wěn)定性和優(yōu)異的耗能作用，并且有效地降低了產品加工和制作成本，構造合理簡單，性能穩(wěn)定的效果。
【專利說明】
一種高強與低屈服點鋼組合式防屈曲支撐
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于工程結構抗震與減震技術領域，涉及一種組合式鋼管混凝土防屈曲支撐構件，尤其涉及一種高強與低屈服點鋼組合式防屈曲支撐。
【背景技術】
[0002]目前國家重點推廣建筑工業(yè)化、住宅產業(yè)化領域內的核心理念，建筑工業(yè)化其核心是建筑構件部品化、構件性能目標可量化這一出發(fā)點，開發(fā)應對地震、風等荷載作用下建筑物內的消能減震部件可發(fā)揮其高效的耗能作用，減少對主體結構的損傷并大大提高居住舒適度，同時在地震、強風或重大災害發(fā)生后，可通過更換或維修來快速恢復建筑物功能的消能減震技術體系及配套的消能減震構件。圍繞震后可快速修復功能的高層建筑結構體系為核心，實現關鍵構件的高延性、低損傷、可替換的功能目標，通過開發(fā)具有廣泛適用性的復合組裝式消能減震構件，最終形成具有高延性抗震性能和震后快速可恢復性的新型結構體系。其中，著重探究可替換消能連梁、損傷可控墻肢兩個構件的力學性能，集成為可快速修復的高層建筑結構體系，最終建立規(guī)范化消能減震構件的技術規(guī)程。在社會貢獻方面，摩擦型消能器的消能連梁構件和摩擦型消能器的損傷可控墻肢構件作為消能構件代表性產品在震后更換安全性、便捷性、經濟性上都有較好表現，具有非常廣闊的市場前景和經濟效益。
[0003]防屈曲支撐構件是一種具有消能減震作用的抗側力構件，一般由內核芯材構件與外圍約束構件組成。在傳統(tǒng)的抗震設計中，要求內核構件在小震作用下提供保持彈性以提供足夠的抗側移剛度，在中震和大震作用下，通過外部約束構件提供有效的約束效應，防止內部芯材發(fā)生整體和局部屈曲，從而導致構件未有效耗能便破壞失效。隨著現代工程結構抗震設計中，對于主體框架結構的永久性損傷有了更高的要求。因此，一個有效地解決辦法是通過內核芯材在小震作用下就提前達到屈服并耗能。然而，這樣會嚴重降低防區(qū)屈曲支撐構件的抗側移剛度，從而無法保證在中震和大震作用下提供有效的耗能性能。另外，在傳統(tǒng)鋼管混凝土防屈曲支撐構件中，由于外部約束構件只承擔彎矩而不受軸力作用，從而無法有效地發(fā)揮其高軸壓承載能力。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種高強與低屈服點鋼組合式防屈曲支撐，具有可實現小震提前屈服并耗能，同時在中震、大震和超大震作用下保持良好的穩(wěn)定性和優(yōu)異的耗能作用，并且通過對傳統(tǒng)防屈曲支撐中內部支撐元件的省略，有效地降低了產品加工和制作成本，構造合理簡單，性能穩(wěn)定，可應用于工程結構抗震、防風等消能減震設施中的特點
為了達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是:一種高強與低屈服點鋼組合式防屈曲支撐，包括支撐管、混凝土、兩個內部端板和外部端板，所述支撐管內安裝有兩個內部端板，其中兩個內部端板之間填充有混凝土，所述支撐管兩端分別安裝有外部端板，所述外部端板上開設有螺栓孔，所述外部端板通過高強螺栓與外接框架梁柱相連，所述支撐管包括低屈服點鋼半鋼管和高強鋼半鋼管，所述低屈服點鋼半鋼管和高強鋼半鋼管為對稱的半鋼管形狀。
[0005]所述低屈服點鋼半鋼管和高強鋼半鋼管之間在截面的中性軸位置安裝有中心軸連接件，所述低屈服點鋼半鋼管和高強鋼半鋼管通過螺栓相連。
[0006]所述低屈服點鋼半鋼管和高強鋼半鋼管在截面的中性軸位置相互焊接，所述支撐管與外部端板之間安裝有支撐構件節(jié)點板。
[0007]所述支撐管為圓形支撐管或方形支撐管。
[0008]所述支撐管兩端分別焊接有外部端板。
[0009]所述支撐管與混凝土之間涂有無粘結潤滑材料。
[0010]所述內部端板與外部端板之間留有縫隙。
[0011 ]本發(fā)明的有益效果是:通過直接采用鋼管混凝土構件作為受力構件軸壓屈服，采用混凝土內部約束，比傳統(tǒng)防屈曲支撐節(jié)省鋼材，具有更高的經濟性;通過外部鋼管承受軸力和屈服耗能，省去了內核芯材，使得構造更加簡單，降低了制作和加工成本;采用對稱截面，彈性范圍內軸壓，進入屈服后產生的偏心使得低屈服點鋼提前屈服，可在小震作用下達到耗能和附加阻尼比的作用；即使低屈服點鋼半鋼管屈服產生了較小的偏心距，高強鋼部分截面仍處于彈性范圍，并提供較大的抗側移剛度，有利于支撐構件保持穩(wěn)定的延性而不產生剛度退化。
【附圖說明】
[0012]
圖1是本發(fā)明采用螺栓連接的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明采用螺栓焊接的結構示意圖；
圖3是本發(fā)明方形支撐管截面圖；
圖4是本發(fā)明圓形支撐管截面圖。
【具體實施方式】
[0013]
實施例1
如圖1-4所示一種高強與低屈服點鋼組合式防屈曲支撐，包括支撐管、混凝土 1、兩個內部端板2和外部端板3，所述支撐管內安裝有兩個內部端板2，其中兩個內部端板2之間填充有混凝土I，所述支撐管兩端分別安裝有外部端板3，所述外部端板3上開設有螺栓孔，所述外部端板3通過高強螺栓與外接框架梁柱相連，所述支撐管包括低屈服點鋼半鋼管5和高強鋼半鋼管6，所述低屈服點鋼半鋼管5和高強鋼半鋼管6為對稱的半鋼管形狀。采用鋼管混凝土直接承擔軸壓和彎曲作用，通過低屈服點鋼提前屈服，在小震作用下提前發(fā)揮耗能的作用。
[0014]所述低屈服點鋼半鋼管5和高強鋼半鋼管6之間在截面的中性軸位置安裝有中心軸連接件4，所述低屈服點鋼半鋼管5和高強鋼半鋼管6通過螺栓相連。加工簡單，結構牢固。
[0015]所述低屈服點鋼半鋼管5和高強鋼半鋼管6在截面的中性軸位置相互焊接，所述支撐管與外部端板3之間安裝有支撐構件節(jié)點板7。加工簡單，結構牢固。
[0016]所述支撐管兩端分別焊接有外部端板3。加工簡單，結構牢固。
[0017]所述支撐管為圓形支撐管或方形支撐管。結構簡單便于加工。
[0018]所述支撐管兩端分別焊接有外部端板3。
[0019]所述支撐管與混凝土I之間涂有無粘結潤滑材料8。使約束混凝土處于最有利的環(huán)向單軸受力狀態(tài)。環(huán)向約束效應可有效地提高鋼管混凝土支撐承載能力。
[0020]所述內部端板2與外部端板3之間留有縫隙。內部端板的兩端與整體支撐的外部端板之間留有凈空，以消除混凝土沿著支撐長度方向的軸力，并提高支撐承載能力的約束效應。
【主權項】
1.一種高強與低屈服點鋼組合式防屈曲支撐，其特征在于:包括支撐管、混凝土 (I)、兩個內部端板(2)和外部端板(3)，所述支撐管內安裝有兩個內部端板(2)，其中兩個內部端板(2)之間填充有混凝土(1)，所述支撐管兩端分別安裝有外部端板(3)，所述外部端板(3)上開設有螺栓孔，所述外部端板(3)通過高強螺栓與外接框架梁柱相連，所述支撐管包括低屈服點鋼半鋼管(5)和高強鋼半鋼管(6)，所述低屈服點鋼半鋼管(5)和高強鋼半鋼管(6)為對稱的半鋼管形狀。2.根據權利要求根據權利要求1所述一種高強與低屈服點鋼組合式防屈曲支撐，其特征在于:所述低屈服點鋼半鋼管(5)和高強鋼半鋼管(6)之間在截面的中性軸位置安裝有中心軸連接件(4)，所述低屈服點鋼半鋼管(5)和高強鋼半鋼管(6)通過螺栓相連。3.根據權利要求根據權利要求1所述一種高強與低屈服點鋼組合式防屈曲支撐，其特征在于:所述低屈服點鋼半鋼管(5)和高強鋼半鋼管(6)在截面的中性軸位置相互焊接，所述支撐管與外部端板(3)之間安裝有支撐構件節(jié)點板(7)。4.根據權利要求1所述一種高強與低屈服點鋼組合式防屈曲支撐，其特征在于:所述支撐管為圓形支撐管或方形支撐管。5.根據權利要求1所述一種高強與低屈服點鋼組合式防屈曲支撐，其特征在于:所述支撐管兩端分別焊接有外部端板(3)。6.根據權利要求1所述一種高強與低屈服點鋼組合式防屈曲支撐，其特征在于:所述支撐管與混凝土 (I)之間涂有無粘結潤滑材料(8)。7.根據權利要求1所述一種高強與低屈服點鋼組合式防屈曲支撐，其特征在于:所述內部端板(2)與外部端板(3)之間留有縫隙。
【文檔編號】E04H9/02GK105822121SQ201610205200
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月5日
【發(fā)明人】白涌滔, 林旭川, 傅龍, 金劍, 劉牛
【申請人】浙江建科減震科技有限公司