一字形全鋼型屈曲約束支撐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種“一”字形全鋼型屈曲約束支撐，適用于帶屈曲約束支撐的框架結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]屈曲約束支撐以其優(yōu)良的抗震耗能性能逐漸被推廣利用于有抗震需求的建筑，其具體的優(yōu)越之處如下所述:
[0003]1.屈曲約束支撐具有施工方便，構(gòu)造形式簡(jiǎn)單，布置靈活，適合實(shí)際工程應(yīng)用的特占.
[0004]2.抗震耗能性能優(yōu)越，布置在框架中能有力地消耗地震力，減小框架的負(fù)荷，提高結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性；
[0005]3.節(jié)約原料，在減少混凝土、鋼材浪費(fèi)的同時(shí)，提高了原有的受力性能，還可重復(fù)利用；
[0006]4.提高結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度，減小承重構(gòu)件截面尺寸，增加結(jié)構(gòu)延性。
[0007]屈曲約束支撐是由防屈曲支撐內(nèi)芯和約束構(gòu)件構(gòu)成的一種依靠芯材拉壓屈服耗能，約束機(jī)構(gòu)提供抗側(cè)剛度的結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件。芯材主要承擔(dān)拉壓荷載屈服耗能，而約束構(gòu)件的作用是防止內(nèi)芯在受壓時(shí)發(fā)生整體屈曲并約束其局部屈曲，使內(nèi)芯在拉力和壓力作用下都能達(dá)到全截面的充分屈服。因此，在屈曲約束支撐的設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中，要求其傳力明確，易于制作和施工，節(jié)約成本。而傳統(tǒng)的屈曲約束支撐通常采用鋼與混凝土組合形成外圍約束，這類構(gòu)件的制作精度要求高，自重大且施工難度大，且對(duì)核心單元本身存在較大附加荷載，制作方法繁瑣，導(dǎo)致其推廣及使用范圍受限，工業(yè)化水平較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能夠較好的傳遞軸向拉壓荷載，充分發(fā)揮支撐的耗散地震能的性能，滿足承載力和耗散地震能的要求，又能夠節(jié)約鋼材成本和制作周期，易于施工和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的“一”字形全鋼型屈曲約束支撐。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，一種“一”字形全鋼型屈曲約束支撐，包括方形鋼管，在方形鋼管的內(nèi)部設(shè)置有“一”字形芯材，所述“一”字形芯材的兩端伸出方形鋼管設(shè)置在方形鋼管外；在方形鋼管內(nèi)的“一”字形芯材外側(cè)噴涂有無(wú)粘結(jié)材料層，在“一”字形芯材與方形鋼管的內(nèi)壁之間設(shè)置有兩個(gè)角鋼組，所述角鋼組對(duì)稱設(shè)置在“一”字形芯材的兩側(cè)；在角鋼的內(nèi)側(cè)固定有三角形鋼板加勁肋，在方形鋼管外的“一”字形芯材上設(shè)置有摩擦型高強(qiáng)螺栓孔，“一”字形芯材與角鋼和三角形鋼板加勁肋之間留有縫隙。
[0010]所述角鋼通過(guò)螺栓對(duì)稱固定在方形鋼管內(nèi)。
[0011]所述角鋼與三角形鋼板加勁肋采用角焊縫相連。
[0012]所述角鋼組與螺栓交錯(cuò)布置。
[0013]所述螺栓為四排布置，每排布置五道。
[0014]本發(fā)明的有益效果:
[0015]1、本發(fā)明的“一”字形全鋼型屈曲約束支撐，角鋼、三角形鋼板加勁肋、方形鋼管及螺栓組成約束機(jī)構(gòu)，核心單元及其外圍噴涂的環(huán)氧樹脂等無(wú)粘結(jié)材料置于內(nèi)部，屈曲約束支撐可以在工廠預(yù)制，在施工現(xiàn)場(chǎng)用吊車吊裝BRB，通過(guò)摩擦型高強(qiáng)螺栓和螺母現(xiàn)場(chǎng)完成屈曲約束支撐和節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)板連接；本發(fā)明的屈曲約束支撐的安裝可以不計(jì)入施工總工期，方便結(jié)構(gòu)構(gòu)造處理，不影響結(jié)構(gòu)主體施工；且易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)裝配簡(jiǎn)便，工地定位準(zhǔn)確，從而大大節(jié)省了安裝時(shí)間，提高了工程效率，值得大力開發(fā)和推廣，廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程中。
[0016]2、本發(fā)明的“一”字形全鋼型屈曲約束支撐為全鋼型，角鋼、三角形鋼板加勁肋、螺栓以及方形鋼管組成的外圍約束機(jī)構(gòu)為屈曲約束支撐提供較大的截面慣性矩，進(jìn)而提供足夠的側(cè)向剛度；因此，屈曲約束支撐的強(qiáng)度和剛度都得到了提升，符合屈服耗能的設(shè)計(jì)原則。
[0017]3、本發(fā)明與“一”字形的混凝土屈曲約束支撐比較，本發(fā)明的屈曲約束支撐具有施工方便、構(gòu)造簡(jiǎn)單、減輕支撐與結(jié)構(gòu)的自重、充分發(fā)揮鋼材強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)；與其他全鋼型屈曲約束支撐比較，本發(fā)明的屈曲約束支撐具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工制作快、耗能能力優(yōu)等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明的“一”字形全鋼型屈曲約束支撐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為圖1的橫截面示意圖；
[0020]圖3為圖1的局部放大圖；
[0021]圖中:1-螺栓，2-角鋼組，3-方形鋼管，4-無(wú)粘結(jié)材料層，5- “一”字形芯材，6_三角形鋼板加勁肋，7-摩擦型高強(qiáng)螺栓孔。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0023]如圖1、圖2、圖3所示，一種“一”字形全鋼型屈曲約束支撐，包括方形鋼管3，在方形鋼管3的內(nèi)部設(shè)置有“一”字形芯材5，所述“一”字形芯材5的兩端伸出方形鋼管3設(shè)置在方形鋼管3外；在方形鋼管3內(nèi)的“一”字形芯材5外側(cè)噴涂有無(wú)粘結(jié)材料層4，無(wú)粘結(jié)材料層4的設(shè)置能夠保證“一”字形芯材5在受拉壓時(shí)有足夠的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，減少摩擦阻力，所述無(wú)粘結(jié)材料可采用環(huán)氧樹脂；在“一”字形芯材5與方形鋼管3的內(nèi)壁之間設(shè)置有兩個(gè)角鋼組2，所述角鋼組2對(duì)稱設(shè)置在“一”字形芯材5的兩側(cè)；在角鋼2的內(nèi)側(cè)固定有三角形鋼板加勁肋6，在方形鋼管3外的“一”字形芯材5上設(shè)置有摩擦型高強(qiáng)螺栓孔7，所述角鋼組2與螺栓1交錯(cuò)布置。
[0024]所述角鋼2通過(guò)螺栓1對(duì)稱固定在方形鋼管3內(nèi)。
[0025]所述角鋼2與三角形鋼板加勁肋6采用角焊縫相連。
[0026]所述“一”字形芯材5的尺寸與長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際承載力和結(jié)構(gòu)尺寸需求確定，根據(jù)穩(wěn)定要求布置角鋼2的尺寸和方形鋼管3的厚度以及三角形鋼板加勁肋6。螺栓1為四排布置，每排布置五道(也可適當(dāng)加密)。“一”字形芯材5兩端的摩擦型高強(qiáng)螺栓孔7的數(shù)量和尺寸根據(jù)實(shí)際需求確定。
[0027]所述角鋼2與三角形鋼板加勁肋6通過(guò)雙面角焊組成約束機(jī)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件，“一”字形芯材5與角鋼2和三角形鋼板加勁肋6之間留有縫隙，不直接接觸。
[0028]角鋼2與三角形鋼板加勁肋6的焊接工作，角鋼2與方形鋼管3之間的螺栓1連接工作，以及“一”字形芯材5與約束機(jī)構(gòu)的拼裝工作，以上三種工作均在工廠內(nèi)預(yù)裝完成。在現(xiàn)場(chǎng)把屈曲約束支撐直接吊裝到位，利用所述的摩擦型高強(qiáng)螺栓孔7通過(guò)摩擦型高強(qiáng)螺栓把屈曲約束支撐與預(yù)制混凝土梁柱或梁節(jié)點(diǎn)板相連。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種“一”字形全鋼型屈曲約束支撐，其特征在于包括方形鋼管，在方形鋼管的內(nèi)部設(shè)置有“一”字形芯材，所述“一”字形芯材的兩端伸出方形鋼管設(shè)置在方形鋼管外；在方形鋼管內(nèi)的“一”字形芯材外側(cè)噴涂有無(wú)粘結(jié)材料層，在“一”字形芯材與方形鋼管的內(nèi)壁之間設(shè)置有兩個(gè)角鋼組，所述角鋼組對(duì)稱設(shè)置在“一”字形芯材的兩側(cè)；在角鋼的內(nèi)側(cè)固定有三角形鋼板加勁肋，在方形鋼管外的“一”字形芯材上設(shè)置有摩擦型高強(qiáng)螺栓孔，“一”字形芯材與角鋼和三角形鋼板加勁肋之間留有縫隙。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的“一”字形全鋼型屈曲約束支撐，其特征在于所述角鋼通過(guò)螺栓對(duì)稱固定在方形鋼管內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的“一”字形全鋼型屈曲約束支撐，其特征在于所述角鋼組與螺栓交錯(cuò)布置。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的“一”字形全鋼型屈曲約束支撐，其特征在于所述螺栓為四排布置，每排布置五道。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的“一”字形全鋼型屈曲約束支撐，其特征在于所述角鋼與三角形鋼板加勁肋采用角焊縫相連。
【專利摘要】“一”字形全鋼型屈曲約束支撐，屬于建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括方形鋼管，在方形鋼管的內(nèi)部設(shè)置有“一”字形芯材，所述“一”字形芯材的兩端伸出方形鋼管設(shè)置在方形鋼管外；在方形鋼管內(nèi)的“一”字形芯材外側(cè)噴涂有無(wú)粘結(jié)材料層，在“一”字形芯材與方形鋼管的內(nèi)壁之間設(shè)置有兩個(gè)角鋼組，角鋼組對(duì)稱設(shè)置在“一”字形芯材的兩側(cè)；在角鋼的內(nèi)側(cè)固定有三角形鋼板加勁肋，在方形鋼管外的“一”字形芯材上設(shè)置有摩擦型高強(qiáng)螺栓孔，“一”字形芯材與角鋼和三角形鋼板加勁肋之間留有縫隙。本發(fā)明能夠較好的傳遞軸向拉壓荷載，充分發(fā)揮支撐的耗散地震能的性能，滿足承載力和耗散地震能的要求，又能夠節(jié)約鋼材成本和制作周期，易于施工和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】E04B1/98, E04B1/19
【公開號(hào)】CN105369934
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510861413
【發(fā)明人】李幗昌, 李文明, 邱增美
【申請(qǐng)人】沈陽(yáng)建筑大學(xué)
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年11月26日