專利名稱：雙鋼板連接無屈曲消能支撐的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件，特別涉及一種無屈曲消能支撐。
背景技術(shù)：
眾所周知，現(xiàn)代的建筑結(jié)構(gòu)都要考慮結(jié)構(gòu)的抗震，尤其是建于地震區(qū)的建筑，此外結(jié)構(gòu)的設計還需要考慮抗風性能，鋼結(jié)構(gòu)由于良好的材料性能，被廣泛用于許多土木工程中。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進程的加快，高層建筑物的數(shù)量在不斷地增加，而其中又以鋼結(jié)構(gòu)和鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)所占比例最大?，F(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)大多采用抗彎鋼框架體系、支撐框架結(jié)構(gòu)以及雙重結(jié)構(gòu)體系，而其中以抗彎框架體系最為常用。但是對于抗彎框架體系的高層建筑而言，由于建筑的高度而使其結(jié)構(gòu)相對變?nèi)?，結(jié)構(gòu)的變形往往超過規(guī)范規(guī)定的側(cè)移限值，因此結(jié)構(gòu)就需要提高整體的剛度。另外，在大地震的作用下，結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生過大的非線性變形，往往造成震后結(jié)構(gòu)修復困難或者修復成本過高，因而不符合經(jīng)濟要求。支撐框架結(jié)構(gòu)具有較好的經(jīng)濟性，但是由于傳統(tǒng)的支撐鋼結(jié)構(gòu)體系在支撐受壓時會產(chǎn)生屈曲，故往往需要加大支撐的斷面以符合設計需求，從而又降低了其經(jīng)濟性，即便如此，仍然不能保證在強震動下避免屈曲的發(fā)生。有鑒于此，國外一些研究者開發(fā)出一種受壓時沒有屈曲發(fā)生的構(gòu)件，稱為屈曲約束支撐(Buckling-Restrained Braces)或者無屈曲消能支撐，把它們作為阻尼器使用在高層建筑結(jié)構(gòu)中。目前，無屈曲消能支撐已在日本、美國、加拿大等國家得到了廣泛應用。
普通的支撐在承受軸向壓力達到一定極限的時候就會發(fā)生屈曲現(xiàn)象，當屈曲發(fā)生后，支撐就失去了承載能力，無屈曲消能支撐能夠在承受軸向壓力時不發(fā)生屈曲，而是與受拉一樣發(fā)生屈服，從而能夠大量吸收輸入整個體系的能量，因此可以用作為一個阻尼裝置。
無屈曲消能支撐一般由以下三個基本部分組成軸力構(gòu)件單元，屈曲約束單元和連接單元。軸力構(gòu)件單元位于軸心，屈曲約束單元環(huán)包在它的周圍，連接單元在軸力構(gòu)件單元的二端。
當軸力構(gòu)件單元受壓時，由于受到外部的屈曲約束單元的約束，使軸力構(gòu)件單元不會發(fā)生屈曲。當壓力達到某極限時，軸力構(gòu)件單元會發(fā)生屈服從而耗散輸入體系的能量。無屈曲消能支撐一般是以軸心支撐的形式連接在鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱節(jié)點上的，它主要用作為結(jié)構(gòu)的抗水平力(風或地震)構(gòu)件。在水平荷載作用下，只要支撐不發(fā)生屈曲，它就可以吸收輸入系統(tǒng)的能量，起到了結(jié)構(gòu)的阻尼器的作用。
1988年，日本建筑學會構(gòu)造論文集第34B冊上登載的論文《由屈曲約束混凝土和鋼管約束包裹的無粘接支撐的研究》(A study on the unbondedbrance encased in buckling-restraining concrete and steel tube)中披露了一種常見的無屈曲消能支撐，其結(jié)構(gòu)和安裝見圖1和圖2。圖中所示的無屈曲消能支撐10由鋼板構(gòu)成的軸力構(gòu)件單元11、方鋼管構(gòu)成的屈曲約束單元12、混凝土構(gòu)成的填充單元13、化學材料構(gòu)成的脫粘接單元14和連接單元15組成，其一端連接在鋼結(jié)構(gòu)的柱20和梁30的節(jié)點上，其另一端連接在該鋼框架的另一節(jié)點上。鋼板11承受軸力荷載；方鋼管12和混凝土13從周圍對鋼板11形成約束，以防止鋼板11在承載到一定極限時發(fā)生屈曲；脫粘接單元14可以隔斷鋼板11和混凝土13，以便鋼板11受壓時能自由伸縮滑動并在屈服時發(fā)生變形；鋼板11延伸出方鋼管12的外部，并在其端部垂直地焊有直立的加固鋼板16，以防止沒有外部約束而可能產(chǎn)生的屈曲。這樣鋼板11的延伸端部與加固鋼板16就形成了“+”字形的斷面(見圖2A-A剖面)從而構(gòu)成連接單元15，該連接單元15與鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點上伸出的由鋼板構(gòu)成的二相互垂直的連接板通過連接綴板和螺栓連接起來。上述現(xiàn)有的無屈曲消能支撐10存在的最主要的缺點是端部的連接結(jié)構(gòu)很復雜，梁柱節(jié)點必須伸出兩個相互垂直的連接板，此外總共需要8個連接綴板、至少16個連接螺栓，將連接單元15與連接板連接固定起來。這一方面耗費了大量的連接材料和人工，另一方面由于對連接的精度要求很高，因而還加大了制造和安裝的難度。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種制造容易、連接方便、節(jié)約成本的雙鋼板連接無屈曲消能支撐。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種雙鋼板連接無屈曲消能支撐，包括有軸力構(gòu)件單元、屈曲約束單元和連接單元，該軸力構(gòu)件單元由鋼板構(gòu)成，所述連接單元由兩塊鋼板構(gòu)成，該兩鋼板的一端平行地焊接在軸力構(gòu)件單元的鋼板端部的上下面，其另一端伸出屈曲約束單元的外面且上面開設有連接通孔，該兩鋼板之間存在有一等距間隔。
本實用新型所述的雙鋼板連接無屈曲消能支撐還包括有脫粘接單元，該脫粘接單元為硅膠；所述屈曲約束單元可以是填充混凝土的鋼管，也可以是由鋼筋混凝土或者纖維混凝土構(gòu)成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的連接單元由焊接在軸力構(gòu)件單元端部的兩塊平行鋼板構(gòu)成，因此只需通過單塊連接板置入兩鋼板間的間隔中即可連接到結(jié)構(gòu)的框架上去，從而簡化了現(xiàn)有無屈曲消能支撐的連接單元的復雜結(jié)構(gòu)，不僅節(jié)約了大量材料和人工，而且也簡化了制造工藝，方便了安裝連接。


圖1是公知無屈曲消能支撐的結(jié)構(gòu)和安裝示意圖。
圖2是圖1中A-A、B-B、C-C處的剖面圖。
圖3是本實用新型結(jié)構(gòu)和外觀示意圖。
圖4是圖3中D-D處剖面圖。
圖5是圖3中E-E處剖面圖。
圖6是圖3中F-F處剖面圖。
圖7是本實用新型安裝示意圖。
圖8是圖7中G-G處剖面圖。
圖9是本實用新型另一種實施例的剖面圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
首先參閱圖3本實用新型的示意圖和圖4、圖5、圖6各剖面圖。圖示的雙鋼板連接無屈曲消能支撐由軸力構(gòu)件單元1、連接單元2、屈曲約束單元4和脫粘接單元3組成。所述軸力構(gòu)件單元1是由鋼板構(gòu)成(見圖6)，在軸力構(gòu)件單元1的鋼板的端部焊接有連接單元2(見圖5)，該連接單元2為兩塊平行的鋼板，其一端焊接在軸力構(gòu)件單元1的鋼板端部的上下面，其另一端伸出屈曲約束單元4的端頭之外，并且上面開設有若干連接通孔6(見圖4)，該兩鋼板之間形成一等距間隔。所述屈曲約束單元4由填充混凝土的鋼管組成，在屈曲約束單元4和軸力構(gòu)件單元1之間設置有脫粘接單元3(見圖5和圖6)，該脫粘接單元3是硅膠。
圖9表示了本實用新型的另一種實施例的結(jié)構(gòu)剖面圖。本實施例所述雙鋼板連接無屈曲消能支撐同樣由軸力構(gòu)件單元01、脫粘接單元02、屈曲約束單元03和連接單元組成，所不同的是屈曲約束單元03由鋼筋混凝土或者纖維混凝土構(gòu)成，這就使本實用新型的材料成本大大降低。
再參閱圖7和圖8本實用新型的安裝示意圖，所述雙鋼板連接無屈曲消能支撐的兩端分別連接在建筑結(jié)構(gòu)框架的梁柱節(jié)點上，或一端連接在節(jié)點上另一端連接在梁的跨中。在節(jié)點上設有并伸出單張連接板7，其厚度與軸力構(gòu)件單元1的厚度相同，連接板7上還開有位置與上述連接單元2上的連接通孔6相對應的螺栓孔，螺栓5穿入該螺栓孔和連接通孔6從而把所述雙鋼板連接無屈曲消能支撐安裝固定在建筑鋼結(jié)構(gòu)上，其安裝部位的剖面圖見圖8。由于只須使用單張連接板7即可實現(xiàn)連接，所以本實用新型大大簡化了連接結(jié)構(gòu)和安裝工藝。
權(quán)利要求1.一種雙鋼板連接無屈曲消能支撐，包括有軸力構(gòu)件單元、屈曲約束單元和連接單元，該軸力構(gòu)件單元由鋼板構(gòu)成，其特征在于所述連接單元由兩塊鋼板構(gòu)成，該兩鋼板的一端平行地焊接在軸力構(gòu)件單元的鋼板端部的上下面，其另一端伸出屈曲約束單元的外面且上面開設有連接通孔，該兩鋼板之間存在有一等距間隔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙鋼板連接無屈曲消能支撐，其特征在于它還包括有脫粘接單元，所述屈曲約束單元由填充混凝土的鋼管構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙鋼板連接無屈曲消能支撐，其特征在于它還包括有脫粘接單元，所述屈曲約束單元是由鋼筋混凝土或者纖維混凝土構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的雙鋼板連接無屈曲消能支撐，其特征在于所述脫粘接單元為硅膠。
專利摘要本實用新型公開了一種雙鋼板連接無屈曲消能支撐，包括有軸力構(gòu)件單元、屈曲約束單元和連接單元，該軸力構(gòu)件單元由鋼板構(gòu)成，所述連接單元由兩塊鋼板構(gòu)成，該兩鋼板的一端平行地焊接在軸力構(gòu)件單元的鋼板端部的上下面，其另一端伸出屈曲約束單元的外面且上面開設有連接通孔，該兩鋼板之間存在有一等距間隔。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、連接方便和成本低廉的優(yōu)點，可廣泛用于新的建筑結(jié)構(gòu)以及已有結(jié)構(gòu)的改造和加固中，以達到抗震抗風的目的。
文檔編號E04B1/98GK2777091SQ200520040249
公開日2006年5月3日 申請日期2005年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月18日
發(fā)明者謝強 申請人:謝強, 趙亮