狹縫型三重鋼管防局部屈曲耗能支撐的制作方法
【專利摘要】一種狹縫型三重鋼管防局部屈曲耗能支撐，包括套裝在一起的外套管、核心管、內(nèi)管，該核心管的兩端分別焊接第一、二連接節(jié)點(diǎn)，該外套管的一端與該第一連接節(jié)點(diǎn)連接，該內(nèi)管的一端與該第二連接節(jié)點(diǎn)連接。該核心管上開(kāi)有多個(gè)沿環(huán)向均勻布置的狹縫，該核心管的兩端分別與該外套管或內(nèi)管緊緊連接在一起，該核心管的中部與該外套管及該內(nèi)管之間留有2mm的縫隙。該外套管與內(nèi)管均比核心管短5cm，使該外套管與內(nèi)管只提供核心管的橫向約束。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是不但有較好的耗能能力防止其發(fā)生脆性破壞，而且支撐破壞集中在核心管開(kāi)縫處保護(hù)支撐與框架連接處不發(fā)生破壞，在地震后只需更換核心鋼管即可達(dá)到修復(fù)支撐的目的。
【專利說(shuō)明】狹縫型三重鋼管防局部屈曲耗能支撐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及土木工程行業(yè)中的耗能支撐，特別涉及一種狹縫型三重鋼管防局部屈曲耗能支撐。

【背景技術(shù)】
[0002]鋼框架結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)建筑中一種非常常用的結(jié)構(gòu)形式。為提高框架結(jié)構(gòu)的承載能力和側(cè)向剛度，增大結(jié)構(gòu)建造高度，避免過(guò)多地加大梁柱截面及相應(yīng)的用鋼量，以框架結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，沿結(jié)構(gòu)高度布置一定數(shù)量的支撐所形成的框架-支撐結(jié)構(gòu)是一種經(jīng)濟(jì)有效的常用抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。然而普通的支撐(普通支撐的截面形式包括單槽鋼、單角鋼、雙角鋼、雙槽鋼、H形鋼，箱型截面鋼，鋼管)雖然能有效提高框架抗側(cè)剛度，但普通支撐一般在彈性階段便發(fā)生屈曲，而支撐一旦發(fā)生屈曲，支撐的承載力將大幅下降，不能充分利用材料屈服后的變形能力，耗能能力差，不利于結(jié)構(gòu)的抗震耗能設(shè)計(jì)。防屈曲支撐(防屈曲支撐是在普通支撐外部設(shè)置用于約束支撐受壓屈曲的套管而構(gòu)成)的提出及應(yīng)用極大地提高了框架的抗震耗能能力，然而一般的防屈曲支撐最先發(fā)生破壞的部位具有不確定性，經(jīng)常在支撐與框架連接處發(fā)生破壞，這樣不利于框架的震后修復(fù)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題為，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種屈曲部位確定的狹縫型三重鋼管防局部屈曲耗能支撐。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種狹縫型三重鋼管防局部屈曲耗能支撐，包括套裝在一起的橫截面為圓形的外套管、核心管、內(nèi)管，該外套管套設(shè)于該核心管外，該內(nèi)管設(shè)置于該核心管內(nèi)，該核心管的兩端分別焊接第一、二連接節(jié)點(diǎn)，該外套管的一端與該第一連接節(jié)點(diǎn)連接，該內(nèi)管的一端與該第二連接節(jié)點(diǎn)連接，其特點(diǎn)在于，該核心管上開(kāi)有多個(gè)沿環(huán)向均勻布置且對(duì)該核心管截面承受力削弱不大的狹縫，該核心管的兩端分別與該外套管或內(nèi)管緊緊連接在一起以加強(qiáng)支撐的整體穩(wěn)定性，該核心管的中部與該外套管及該內(nèi)管之間留有2mm左右的縫隙，以保證核心管開(kāi)狹縫處橫向變形(橫向屈曲)所需要的空間；該外套管與內(nèi)管均比核心管短5cm左右，使該外套管與內(nèi)管只提供核心管的橫向約束，而不承受軸向荷載。
[0005]上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，該核心管上所開(kāi)的狹縫長(zhǎng)度大于或等于1/10核心管長(zhǎng)度，以確保開(kāi)狹縫部分發(fā)生局部屈曲時(shí)的荷載小于支撐發(fā)生整體屈曲時(shí)的荷載。該外套管及內(nèi)管均為普通圓鋼管，核心管為開(kāi)有狹縫的圓鋼管。該核心管兩端厚度要比中部厚度大4_左右，以保證該核心管兩端與該內(nèi)管及外套管緊緊連接在一起而在中部留有2_左右的縫隙。該狹縫沿該核心管環(huán)向布置不少于六道，且該狹縫的寬度應(yīng)盡可能小，以免截面承載力降低太多導(dǎo)致材料浪費(fèi)。
[0006]上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，該第一、二連接節(jié)點(diǎn)固定連接于框架上，且與該第一、二連接節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的框架上設(shè)置加勁肋。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0008]1、本實(shí)用新型在核心管上開(kāi)設(shè)狹縫，且狹縫的寬度不致影響核心管的原有剛度，核心管與外套管及內(nèi)管之間留有2mm左右的間隙，且本實(shí)用新型與框架的連接節(jié)點(diǎn)處的框架上設(shè)置加勁肋，這樣當(dāng)本實(shí)用新型發(fā)生屈曲變形時(shí)，屈曲變形最先發(fā)生的部位在核心管的狹縫處，可以較好地解決框架支撐延性不足、易發(fā)生脆性破壞的問(wèn)題，也使得本實(shí)用新型支撐很難發(fā)生局部屈曲，穩(wěn)定性較好；
[0009]2、由于本實(shí)用新型在荷載作用下最先破壞的部位發(fā)生在開(kāi)狹縫處，地震后只需更換核心管，而無(wú)需修復(fù)支撐與框架的連接節(jié)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型狹縫型三重鋼管防局部屈曲支撐的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為圖1的B處放大圖。
[0012]圖3為本實(shí)用新型狹縫型三重鋼管防局部屈曲支撐的另一方向立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖4為圖3的C處放大圖。
[0014]圖5為圖3的A-A處截面圖。
[0015]圖6為本實(shí)用新型核心管結(jié)構(gòu)示意詳圖。
[0016]圖7為圖6的D處放大圖，圖中顯示該核心管的兩端比中間直徑大。
[0017]圖8為圖6的B-B剖視圖。
[0018]圖9為本實(shí)用新型的應(yīng)用狀態(tài)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖1-圖9對(duì)本實(shí)用新型狹縫型三重鋼管防局部屈曲支撐(4)做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]本實(shí)用新型狹縫型三重鋼管防局部屈曲支撐4包括套裝在一起的橫截面為圓形的外套管9、核心管8、內(nèi)管7。該外套管9套設(shè)于該核心管8外，該內(nèi)管7設(shè)置于該核心管8內(nèi)，該核心管8的兩端分別焊接第一、二連接節(jié)點(diǎn)6、11，該外套管9的一端與該第一連接節(jié)點(diǎn)6連接，該內(nèi)管7的一端與該第二連接節(jié)點(diǎn)11連接。該核心管8上開(kāi)有多個(gè)沿環(huán)向均勻布置且對(duì)該核心管截面承受力削弱不大的狹縫10。該核心管8的兩端分別與該外套管9或內(nèi)管7緊緊連接在一起以加強(qiáng)支撐的整體穩(wěn)定性，該核心管8的中部與該外套管9及該內(nèi)管7之間留有2mm左右的縫隙，以保證核心管8開(kāi)狹縫10處橫向變形(橫向屈曲)所需要的空間。該外套管9與內(nèi)管7均比核心管8短5cm左右，使該外套管9與內(nèi)管7只提供核心管8的橫向約束，而不承受軸向荷載。
[0021]該核心管8的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，該核心管8上所開(kāi)的狹縫10的長(zhǎng)度大于或等于1/10核心管長(zhǎng)度L。且該狹縫10沿該核心管8環(huán)向布置不少于六道，該狹縫10的寬度應(yīng)盡可能小，以免截面承載力降低太多導(dǎo)致材料浪費(fèi)。
[0022]該核心管8的兩端厚度要比中部厚度大4mm左右(如圖7所示)，以保證該核心管8的兩端與該內(nèi)管7及外套管9緊緊連接在一起而在中部留有2mm左右的縫隙(如圖8所示)。
[0023]如圖9所示，本實(shí)用新型使用時(shí)，本實(shí)用新型狹縫型三重鋼管防局部屈曲支撐4通過(guò)第一連接節(jié)點(diǎn)6、第二連接節(jié)點(diǎn)11與框架I的梁3及柱2的交接處相連，并在框I的第一連接節(jié)點(diǎn)6、第二連接節(jié)點(diǎn)11的連接相應(yīng)位置處設(shè)置加勁肋5。
[0024]本實(shí)用新型狹縫型三重鋼管防局部屈曲支撐4可用于消能減震結(jié)構(gòu)，在大地震作用下，主要在狹縫型三重鋼管防局部屈曲支撐4的核心管8的狹縫10處發(fā)生屈曲變形，核心管8的材料進(jìn)入屈服而消耗輸入結(jié)構(gòu)的能量，從而可減小結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應(yīng)，提高結(jié)構(gòu)的整體耗能性能。設(shè)置本實(shí)用新型狹縫型三重鋼管防局部屈曲支撐4的框架I在地震后只需更換的核心管8即可達(dá)到修復(fù)的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種狹縫型三重鋼管防局部屈曲耗能支撐，包括套裝在一起的橫截面為圓形的外套管(9)、核心管(8)、內(nèi)管(7),該外套管套設(shè)于該核心管外,該內(nèi)管設(shè)置于該核心管內(nèi)，該核心管的兩端分別焊接第一、二連接節(jié)點(diǎn)(6、11)，該外套管的一端與該第一連接節(jié)點(diǎn)連接，該內(nèi)管的一端與該第二連接節(jié)點(diǎn)連接，其特征在于，該核心管上開(kāi)有多個(gè)沿環(huán)向均勻布置且對(duì)該核心管截面承受力削弱不大的狹縫(10);該核心管的兩端分別與該外套管或內(nèi)管緊緊連接在一起，該核心管的中部與該外套管及該內(nèi)管之間留有2_的縫隙；該外套管與內(nèi)管均比核心管短5cm，使該外套管與內(nèi)管只提供核心管的橫向約束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的狹縫型三重鋼管防局部屈曲耗能支撐，其特征在于:該核心管上所開(kāi)的狹縫長(zhǎng)度大于或等于1/10核心管長(zhǎng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的狹縫型三重鋼管防局部屈曲耗能支撐，其特征在于:該核心管兩端厚度要比中部厚度大4mm，以保證該核心管兩端與該內(nèi)管及該外套管緊緊連接在一起而在中部留有2mm的縫隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的狹縫型三重鋼管防局部屈曲耗能支撐，其特征在于:該狹縫沿該核心管環(huán)向布置不少于六道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的狹縫型三重鋼管防局部屈曲耗能支撐，其特征在于:該第一、二連接節(jié)點(diǎn)固定連接于框架上，且與該第一、二連接節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的框架上設(shè)置加勁肋。
【文檔編號(hào)】E04B1/98GK204001264SQ201420457928
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月14日
【發(fā)明者】徐增武, 郭軍 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司