專(zhuān)利名稱(chēng)：一種全鋼結(jié)構(gòu)防屈曲耗能支撐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的全鋼結(jié)構(gòu)防屈曲耗能支撐，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
作為多高層鋼結(jié)構(gòu)的一種新型抗側(cè)力構(gòu)件，防屈曲耗能支撐在日本阪神地震與美國(guó)北嶺地 震后廣泛應(yīng)用在新建結(jié)構(gòu)與老房子加固中。防屈曲耗能支撐的最大優(yōu)點(diǎn)是它兼做抗側(cè)力構(gòu)件 與耗能雙重功能，與現(xiàn)有鋼框架中十字支撐或偏心支撐在壓力作用下發(fā)生屈曲后不能有效消 能比較，是抗震設(shè)計(jì)中抗側(cè)力體系研究及科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物。
在小、中及大震作用下，防屈曲耗能支撐不僅始終能夠起到抗側(cè)力構(gòu)件的作用，而且在大 震作用下進(jìn)入屈服消耗地震輸入的能力。這種作用源于防屈曲支撐的內(nèi)核鋼板受到外圍單元 的約束作用，在大震作用受壓時(shí)不會(huì)發(fā)生屈曲，而表現(xiàn)為內(nèi)核截面屈服。這樣支撐構(gòu)件在拉 壓反復(fù)荷載作用下，表現(xiàn)出基本相同的滯回性能，且滯回曲線(xiàn)非常飽滿(mǎn)，是消耗能量的絕佳 構(gòu)件。
但是，目前在工程上普遍采用的防屈曲耗能支撐構(gòu)件由外圍鋼管、內(nèi)置混凝土與內(nèi)核鋼板 組成，其缺點(diǎn)是制作時(shí)尺寸精度控制高、制作成本高。特別是內(nèi)置的混凝土與內(nèi)核鋼板之間 要留有一定的間隙，澆筑混凝土?xí)r其間隙的精度控制非常嚴(yán)格，造成施工極其困難。
本發(fā)明提出了一種全新的防屈曲耗能支撐，其全部部件完全由鋼構(gòu)件組成，是一個(gè)全裝配 式構(gòu)件。這種防屈曲耗能支撐不僅能夠起到抗側(cè)力作用，而且在大震時(shí)能夠通過(guò)內(nèi)嵌鋼板的 屈服消耗地震能量，能夠有效保護(hù)主體結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的全鋼結(jié)構(gòu)防屈曲耗能支撐，其目的在于提供一種全裝配式的支撐構(gòu)件，提 供抗側(cè)力作用，并在大震作用下有效耗能，且施工方便，能夠節(jié)省造價(jià)。
本發(fā)明提出的一種全鋼結(jié)構(gòu)防屈曲耗能支撐，其特征在于，所述支撐由四個(gè)熱軋槽形型 鋼l、熱軋槽形型鋼2、熱軋槽形型鋼3、熱軋槽形型鋼4與內(nèi)核"一"字形鋼板5組成；所 述四個(gè)熱軋槽形型鋼l、熱軋槽形型鋼2、熱軋槽形型鋼3、熱軋槽形型鋼4通過(guò)高強(qiáng)螺栓6 連接形成外圍約束構(gòu)件；所述外圍約束構(gòu)件與內(nèi)核"一"字形鋼板5間留有一定的空隙，且涂有無(wú)粘結(jié)材料；在所述內(nèi)核"一"字形鋼板5端部焊接內(nèi)核鋼板端部加勁板10，形成十字 節(jié)點(diǎn)；在框架節(jié)點(diǎn)即十字節(jié)點(diǎn)處伸出框架節(jié)點(diǎn)連接板7，在框架節(jié)點(diǎn)連接板7上焊接框架節(jié) 點(diǎn)連接板加勁板8，也形成十字節(jié)點(diǎn)；通過(guò)所述四個(gè)C形型鋼9，連接框架節(jié)點(diǎn)連接板7與 內(nèi)核"一"字形鋼板5，采用高強(qiáng)螺栓ll連接；所述在屈曲耗能支撐的跨中，設(shè)置支撐跨中 卡件14，以防止內(nèi)核"一"字型鋼板5的滑動(dòng)。
本發(fā)明提出的一種全鋼結(jié)構(gòu)防屈曲耗能支撐，能夠?yàn)槎喔邔愉摻Y(jié)構(gòu)提供良好的抗側(cè)力作 用，且在大震作用下，能夠達(dá)到全截面屈服，從而有效耗能。此外，該防屈曲耗能支撐為全 裝配式構(gòu)件，易于加工與安裝，能夠有效降低結(jié)構(gòu)造價(jià)，是一種性能卓越的防屈曲耗能支撐。


圖1為本發(fā)明全鋼結(jié)構(gòu)防屈曲耗能支撐截面示意圖。 圖2為本發(fā)明全鋼結(jié)構(gòu)防屈曲耗能支撐與梁柱節(jié)點(diǎn)連接示意圖。 圖3為本發(fā)明內(nèi)核鋼板端部焊接加勁肋(圖2中A處)詳圖l。 圖4為本發(fā)明內(nèi)核鋼板端部焊接加勁肋(圖2中A處)詳圖2。 圖5為本發(fā)明支撐跨中卡件示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
在如圖1 5中 1一熱軋槽形型鋼1
2—熱軋槽形型鋼2 3 —熱軋槽形型鋼3 4一熱軋槽形型鋼4 5—內(nèi)核"一"字型鋼板 6 —高強(qiáng)螺栓
7— 框架節(jié)點(diǎn)連接板
8— 框架節(jié)點(diǎn)連接板加勁板 9一連接用C形型鋼 IO—內(nèi)核鋼板端部加勁板 ll一高強(qiáng)螺栓 12—框架梁13 —框架柱 14一支撐跨中卡件
如圖1所示，防屈曲耗能支撐由四個(gè)熱軋槽形型鋼1 4與內(nèi)核"一"字形鋼板5組成。 四個(gè)熱軋槽形型鋼1 4通過(guò)高強(qiáng)度螺栓6連接形成外圍約束構(gòu)件。外圍約束構(gòu)件與內(nèi)核鋼板 5間留有一定的空隙，且涂有無(wú)粘結(jié)材料。如圖2 4所示，在內(nèi)核鋼板5端部焊接加勁板10， 形成十字節(jié)點(diǎn)；同樣地，在框架節(jié)點(diǎn)處伸出連接板7，在連接板7上焊接加勁板8，也形成十 字節(jié)點(diǎn)。通過(guò)四個(gè)C形型鋼9，可以連接框架節(jié)點(diǎn)連接板7與內(nèi)核鋼板5，采用高強(qiáng)螺栓ll 連接。如圖5所示，在支撐的跨中，設(shè)置卡件14，可防止內(nèi)核鋼板5的滑動(dòng)。
如圖2 3所示，內(nèi)核鋼板端部加勁肋與槽形型鋼端部需要留有足夠的距離g, g需要大 于大震作用下內(nèi)核鋼板發(fā)生的最大壓縮變形的一半。
實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明具有如下明顯的優(yōu)點(diǎn)
全鋼結(jié)構(gòu)防屈曲耗能支撐由四個(gè)熱軋槽形型鋼與內(nèi)核"一"字形鋼板組成。所述四個(gè)熱 軋槽形型鋼通過(guò)高強(qiáng)度螺栓連接，形成外圍約束構(gòu)件，可對(duì)所述內(nèi)核"一"字形鋼板形成約 束機(jī)制。為了保證內(nèi)核鋼板壓縮時(shí)由于泊松效應(yīng)產(chǎn)生的向外膨脹，所述內(nèi)核鋼板與外圍約束 構(gòu)件之間預(yù)留一定的間隙，且涂有無(wú)粘結(jié)材料，保證二者之間滑移順暢，并起到防腐保護(hù)作 用。
在上述防屈曲耗能支撐中，支撐的跨中需要內(nèi)置卡件，防止內(nèi)核鋼板滑出。 在上述防屈曲耗能支撐中，在其端部，采用十字節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)，便于與框架構(gòu)件連接。 在上述防屈曲耗能支撐中，可以通過(guò)調(diào)節(jié)槽形型鋼翼緣的長(zhǎng)度，控制支撐沿兩軸方向的 慣性矩相等，可使兩軸方向的穩(wěn)定性能接近。
權(quán)利要求
1、一種全鋼結(jié)構(gòu)防屈曲耗能支撐，其特征在于，所述支撐由四個(gè)熱軋槽形型鋼(1)、熱軋槽形型鋼(2)、熱軋槽形型鋼(3)、熱軋槽形型鋼(4)與內(nèi)核“一”字形鋼板(5)組成；所述熱軋槽形型鋼(1)、熱軋槽形型鋼(2)、熱軋槽形型鋼(3)、熱軋槽形型鋼(4)通過(guò)高強(qiáng)螺栓(6)連接形成外圍約束構(gòu)件；所述外圍約束構(gòu)件與內(nèi)核“一”字形鋼板(5)間留有空隙，且涂有無(wú)粘結(jié)材料；在所述內(nèi)核“一”字形鋼板(5)端部焊接內(nèi)核鋼板端部加勁板(10)，形成十字節(jié)點(diǎn)；在十字節(jié)點(diǎn)處伸出框架節(jié)點(diǎn)連接板(7)，在框架節(jié)點(diǎn)連接板(7)上焊接框架節(jié)點(diǎn)連接板加勁板(8)，也形成十字節(jié)點(diǎn)；通過(guò)所述四個(gè)C形型鋼(9)，連接框架節(jié)點(diǎn)連接板(7)與內(nèi)核“一”字形鋼板(5)，采用高強(qiáng)螺栓(11)連接；所述在防屈曲耗能支撐的跨中，設(shè)置支撐跨中卡件(14)，以防止內(nèi)核“一”字型鋼板(5)的滑動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全鋼結(jié)構(gòu)防屈曲耗能支撐，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于，所述防屈曲耗能支撐由四個(gè)熱軋槽形型鋼與內(nèi)核“一”字形鋼板組成。四個(gè)熱軋槽形型鋼通過(guò)高強(qiáng)度螺栓連接，形成外圍約束構(gòu)件，可對(duì)內(nèi)核“一”字形鋼板形成約束機(jī)制。內(nèi)核鋼板與外圍約束構(gòu)件之間預(yù)留一定的間隙，且涂有無(wú)粘結(jié)材料，保證二者之間滑移順暢，并起到防腐保護(hù)作用。本發(fā)明提出的一種全鋼結(jié)構(gòu)防屈曲耗能支撐，能夠?yàn)槎喔邔愉摻Y(jié)構(gòu)提供良好的抗側(cè)力作用，且在大震作用下，能夠達(dá)到全截面屈服，從而有效耗能。此外，該防屈曲耗能支撐為全裝配式構(gòu)件，易于加工與安裝，能夠有效降低結(jié)構(gòu)造價(jià)，是一種性能卓越的防屈曲耗能支撐。
文檔編號(hào)E04B1/98GK101545289SQ20091008181
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2009年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月13日
發(fā)明者明 周, 江磊鑫, 王小安, 瑛 趙, 郭彥林 申請(qǐng)人:清華大學(xué)