一種屈曲約束支撐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉建筑結(jié)構(gòu)抗震防災(zāi)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種屈曲約束支撐。
【背景技術(shù)】
[0002]屈曲約束支撐是一種重要的結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件與消能構(gòu)件，其通過金屬的屈服滯回來消耗地震輸入能量，從而減緩主體結(jié)構(gòu)的損傷，近年來在我國得到較多的應(yīng)用。屈曲約束支撐通常由支撐端部節(jié)點(diǎn)、耗能段(即芯材部分)、約束機(jī)制(即圍束構(gòu)件，包括了鋼管混凝土約束機(jī)制、純鋼約束機(jī)制、鋼筋混凝土約束機(jī)制等)、以及約束機(jī)制內(nèi)設(shè)置的無粘結(jié)材料等組成。
[0003]屈曲約束支撐與建筑結(jié)構(gòu)相連接的方式包括了焊接連接、螺栓連接以及銷軸連接。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分析計(jì)算過程中往往假定支撐與主體結(jié)構(gòu)為鉸接連接(不傳力力矩)，但是如果采用焊接連接不可避免的會(huì)在節(jié)點(diǎn)連接處傳遞力矩，導(dǎo)致分析計(jì)算與實(shí)際不完全相符的問題，而銷軸連接可以避免這一問題，因此，相比較另外兩種連接方式，銷軸連接具有釋放端部力矩從而與計(jì)算假定更符合、美觀等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]請(qǐng)參見圖1和圖2，圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的一種屈曲約束支撐的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖，圖2示出了圖1中A-A處的剖視圖。圖1和圖2中所示的的即為銷軸連接的屈曲約束支撐的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1和圖2所示，所述屈曲約束支撐包括:芯材部分I’、支撐端部節(jié)點(diǎn)以及圍束構(gòu)件3’。其中，支撐端部節(jié)點(diǎn)設(shè)置于芯材部分I’的兩端，每一端的支撐端部節(jié)點(diǎn)包括彈性連接段23’、端板24’以及兩塊耳板25’。如圖1和圖2所示，兩塊耳板25’與端板24’焊接相連，芯材部分I’需要通過端板24’轉(zhuǎn)換后將受力過度到兩塊耳板25’。這種結(jié)構(gòu)具有如下問題:
[0005]I)支撐端部節(jié)點(diǎn)的部件較多，進(jìn)而使其長度過長，而耗能段(即芯材部分)的長度占屈曲約束支撐的總長度比例較小，不利于疲勞性能，尤其在屈曲約束支撐總長度較短時(shí)尤其明顯；
[0006]2)支撐端部節(jié)點(diǎn)的部件較多、長度過長導(dǎo)致其制造成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于焊接連接和螺栓連接的屈曲約束支撐；
[0007]3)當(dāng)屈曲約束支撐屈服力較大時(shí)候，需要較厚的端板才能將力順利地從芯材部分過度到耳板，但此時(shí)要求端板較厚，而較厚的板有可能出現(xiàn)層狀撕裂的現(xiàn)象，因此，對(duì)于端板的沿厚度方向的受力性能提出更高要求。
[0008]以上原因都限制了銷軸連接的屈曲約束支撐在實(shí)際工程中應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種屈曲約束支撐，在保證銷軸連接的屈曲約束支撐的支撐性能的前提下節(jié)省了其制作成本、增加了其在實(shí)際工程中應(yīng)用的可能性。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面提供一種屈曲約束支撐，其特征在于，所述屈曲約束支撐包括:芯材部分;支撐端部節(jié)點(diǎn)，設(shè)置于所述芯材部分的兩端，每一端的所述支撐端部節(jié)點(diǎn)均為一耳板，所述耳板包括一銷軸孔；以及圍束部件，包圍設(shè)置于所述芯材部分外，且延伸至所述支撐端部節(jié)點(diǎn)。
[0011 ]優(yōu)選地，所述芯材部分的橫截面呈一字型。
[0012]優(yōu)選地，所述耳板的橫截面呈一字型。
[0013]優(yōu)選地，所述耳板與所述芯材部分連接的一端具有一凹入部，所述芯材部分連接于所述凹入部。
[0014]優(yōu)選地，所述芯材部分包括插入部和未插入部，所述插入部設(shè)置于所述凹入部內(nèi)，其中，所述插入部的橫截面面積大于所述未插入部的橫截面面積，所述插入部與所述未插入部之間通過圓弧過渡。
[0015]優(yōu)選地，所述屈曲約束支撐還包括肋板，所述肋板設(shè)置于所述耳板和所述芯材部分的兩側(cè)，位于所述耳板與所述芯材部分的連接處。
[0016]優(yōu)選地，所述耳板與所述芯材部分連接的一端的端面尺寸與所述芯材部分的端面尺寸相同，所述耳板與所述芯材部分連接的一端具有斜面，所述耳板與所述芯材部分連接的一端沿所述斜面向所述芯材部分方向橫截面面積逐步減小。
[0017]優(yōu)選地，所述屈曲約束支撐還包括貼板，所述貼板設(shè)置于所述耳板和所述芯材部分的兩側(cè)，位于所述耳板與所述芯材部分的連接處。
[0018]優(yōu)選地，所述屈曲約束支撐還包括圓環(huán)板，所述圓環(huán)板設(shè)置于所述耳板的兩側(cè)，位于所述銷軸孔的邊緣。
[0019 ]優(yōu)選地，所述芯材部分與所述耳板焊接相連。
[0020]優(yōu)選地，所述圍束部件包括:外套筒，設(shè)置于所述芯材部分的外部，且延伸至所述耳板;封頭板，設(shè)置于所述外套筒的兩端端面。
[0021]優(yōu)選地，所述圍束部件還包括填充材料，所述填充材料設(shè)置于所述外套筒內(nèi)。
[0022]優(yōu)選地，所述屈曲約束支撐還包括預(yù)留壓縮單元，所述預(yù)留壓縮單元位于所述外套筒的內(nèi)部，設(shè)置于所述耳板與所述芯材部分連接的一端與所述填充材料之間。
[0023]優(yōu)選地，所述預(yù)留壓縮單元由塑料泡沫材料制成。
[0024]優(yōu)選地，所述外套筒橫截面為矩形或圓形。
[0025]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的屈曲約束支撐至少具有如下有益效果:
[0026]I)與現(xiàn)有銷軸連接的屈曲約束支撐相比，本實(shí)用新型的屈曲約束支撐的支撐端部節(jié)點(diǎn)取消了端板轉(zhuǎn)換，避免為了使用較厚端板而需要滿足沿其厚度方向的受力性能要求的問題；
[0027]2)本實(shí)用新型的屈曲約束支撐利用橫截面呈一字型的芯材部分配合橫截面呈一字型的單耳板，可以使屈曲約束支撐在滿足各項(xiàng)支撐性能的前提下制作相對(duì)更輕薄、節(jié)省制作成本；
[0028]3)本實(shí)用新型的屈曲約束支撐可以采用芯材部分與耳板對(duì)接后貼板補(bǔ)強(qiáng)或槽形連接等連接方式，最大程度上增加起到耗能作用的芯材部分的長度，更有利于屈曲約束支撐的疲勞性能。
【附圖說明】
[0029]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，本實(shí)用新型的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0030]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的一種屈曲約束支撐的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為圖1中A-A處的剖視圖；
[0032]圖3為本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的屈曲約束支撐的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4為圖3中B-B處的剖視圖；
[0034]圖5為本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的屈曲約束支撐的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖6為圖1中C-C處的剖視圖；
[0036]圖7為本實(shí)用新型的第三實(shí)施例的屈曲約束支撐的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖8為圖1中D-D處的剖視圖；
[0038]圖9為本實(shí)用新型的第四實(shí)施例的屈曲約束支撐的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0039]圖10為圖1中E-E處的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步地說明。
[0041 ] 第一實(shí)施例
[0042]請(qǐng)參見圖3和圖4，圖3示出了本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的屈曲約束支撐的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖，圖4示出了圖3的B-B處的剖視圖。本實(shí)用新型中的縱截面是指沿屈曲約束支撐的長度方向上的截面。在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，所述屈曲約束支撐主要包括:芯材部分1、支撐端部節(jié)點(diǎn)以及圍束構(gòu)件。
[0043]在圖3和圖4所示的實(shí)施例中，芯材部分I的橫截面優(yōu)選地呈一字型。芯材部分I可以使用 LY100、LY160、LY225、Q235、Q345 中任一種鋼材。
[0044]所述支撐端部節(jié)點(diǎn)設(shè)置于芯材部分I的兩端。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，分別設(shè)置于芯材部分I兩端的所述支撐端部節(jié)點(diǎn)分別為一耳板2，也即不含端板。在圖3和圖4所示的實(shí)施例中，耳板2的橫截面優(yōu)選地呈一字型。耳板2使用強(qiáng)度不低于Q345鋼材的任一種鋼材，需要說明的是，耳板2也可以使用Q345鋼材。
[0045]耳板2的長度優(yōu)選地大于350mm。耳板2的厚度可以根據(jù)屈曲約束支撐受力計(jì)算得至IJ，例如可以為60mm。在圖3和圖4所示的實(shí)施例中，耳板2的厚度大于芯材部分I的厚度。在其他的實(shí)施例中，耳板2的厚度也可以與芯材部分I的厚度相同，可以參見如下實(shí)施例及附圖，在此不予贅述。
[0046]芯材部分I優(yōu)選地與耳板2焊接相連。具體來說，耳板2與芯材部分I連接的一端具有一凹入部21，芯材部分I通過焊接的方式連接凹入部21。芯材部分I包括插入部11和未插入部12，如圖3所示，插入部11位于凹入部21內(nèi)。插入部11的橫截面面積大于未插入部12的橫截面面積。優(yōu)選地，插入部11與未插入部12之間通過圓弧過渡，以避免過渡處出現(xiàn)應(yīng)力集中的問題。由于芯材部分I連接于凹入部21，凹入部21的設(shè)置可以在保證耳板2強(qiáng)度的同時(shí)最大程度地增加起耗能作用的芯材部分I的長度，更有利于加強(qiáng)屈曲約束支撐的疲勞性能。
[0047]耳板2包括一銷軸孔22。銷軸孔22可使屈曲約束支撐通過一銷軸與建筑結(jié)構(gòu)連接。
[0048]所述圍束部件包圍設(shè)置于芯材部分I外，且延伸至所述支撐端