專利名稱：防屈曲支撐連梁的制作方法
技術領域：
本實用新型為建筑結構當中一種新型剪力墻連梁。
背景技術：
在剪力墻結構體系 中，連梁既有連接墻肢的作用，還對所連接的墻肢起到一定的 約束作用。在抗震設計中，連梁還是聯(lián)肢墻發(fā)生彎曲破壞的第一道防線，它可起到耗散水平 地震荷載的作用。現(xiàn)有連梁型式主要有鋼筋混凝土連梁及鋼結構連梁。鋼筋混凝土連梁又可分為普 通配筋鋼筋混凝土連梁、斜對角交叉暗柱式配筋鋼筋混凝土連梁、菱形配筋鋼筋混凝土連 梁、設通縫鋼筋混凝土連梁、勁性鋼筋混凝土連梁、帶摩擦滑動節(jié)點的鋼筋混凝土連梁。鋼 結構連梁有一般鋼結構連梁和新型組合鋼連梁[1]。鋼筋混凝土連梁普遍存在自重大、承載力及耗能能力有限、施工不便及震后修復 困難等缺點。為克服鋼筋混凝土連梁的各種問題，自上世紀90年代，出現(xiàn)了鋼結構連梁。試 驗及彈塑性分析結果表明，鋼結構連梁與鋼筋混凝土剪力墻墻體組成的混合聯(lián)肢墻結構體 系可以保證足夠的剛度、強度和韌性，表現(xiàn)出良好的抗震性能，更適合于強烈度設防的地震 區(qū)。2003有人提出了一種新型組合連梁控制結構體系，連梁由熱軋型鋼或焊接型鋼組成的 桁架組成，在中間支撐上可以設置摩擦耗能阻尼控制裝置，使鋼結構連梁更能有效地實現(xiàn) 耗能減震[1]。隨著高層建筑的不斷發(fā)展，對剪力墻結構體系提出了更高的要求，鋼骨混凝土剪 力墻、鋼管混凝土剪力墻等新型剪力墻結構型式的出現(xiàn)，對連梁的承載力、剛度、耗能也提 出了更高的要求。鋼結構連梁的剛度及耗能能力等方面都有待進一步提高。
發(fā)明內(nèi)容為一步提高鋼結構連梁的剛度、耗能能力，將鋼結構連梁組成桿件全部或部分采 用防屈曲支撐阻尼器，形成防屈曲支撐連梁。該型式連梁除具有鋼結構連梁承載力高、剛度 大、易于震后修復的優(yōu)點，其構造簡單、施工方便、耗能能力得到進一步加強。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是在剪力墻連梁中設置防屈曲支 撐，形成一種“防屈曲支撐連梁”。防屈曲支撐是近年來研制的一種造價低、耗能好的減震構 件。防屈曲支撐主要由內(nèi)核耗能單元、外圍約束單元組成，在受到外加荷載時，由于外圍約 束單元的約束作用，內(nèi)核單元在受壓時會達到全截面屈服，通過屈服滯回達到耗能的目的 [2]。防屈曲支撐在功能上與普通支撐相同，主要作為軸向受力構件，只不過防屈曲支撐的軸 力由內(nèi)核單元完全承擔。防屈曲支撐的外圍約束單元能有效防止支撐的受壓失穩(wěn)、充分發(fā) 揮鋼材優(yōu)越的彈塑性性能。防屈曲支撐即可作為連梁在正常使用階段的受力桿件，又可在 地震時發(fā)揮良好的耗能能力和延性，且克服了鋼結構桿件易受壓屈曲的缺點。本實用新型的有益效果是，防屈曲支撐桿件剛度大，耗能強，相對其他鋼結構連梁 桿件數(shù)量減少，構造相對簡單，耗能能力亦可根據(jù)需要進行調(diào)整。以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是典型防屈曲支撐正面圖。圖2是兩種典型防屈曲支撐剖面圖。圖3是防屈曲支撐的幾種設置形式示例圖。
圖1典型防屈曲支撐正面圖中①為環(huán)箍；②為端板。圖2兩種典型防屈曲支撐 剖面圖中圖(a)是十字形內(nèi)芯防屈曲支撐，內(nèi)部有填充材料，十字形鋼與填充材料間有無 粘結材料；圖(b)是一字形內(nèi)芯防屈曲支撐，內(nèi)部無填充材料[3]。圖3防屈曲支撐的幾種設 置形式示例圖中圖(a)為倒V形設置；圖(b)為V形設置；圖(c)為對角設置；圖⑷為 K形設置；圖(e)為X形設置；圖(f)為ζ形設置。圖3中粗實線表示防屈曲支撐。
具體實施方式
圖1是典型防屈曲支撐正面圖。防屈曲支撐形式有多種，但原理基本相似。支撐 的中心是芯材，是支撐的主要耗能部分，可采用各種類型的鋼結構斷面形式，比較典型的是 十字形鋼和一字形鋼，如圖2所示。為避免芯材受壓時整體屈曲，即在受拉和受壓時都能達 到屈服，芯材被置于一個鋼套管內(nèi)，然后在套管內(nèi)灌注混凝或砂漿。為減小或消除芯材受軸 力時傳給砂漿或混凝土的力，而且由于泊松效應，芯材在受壓時會膨脹，因此在芯材和砂漿 之間設有一層無粘結材料或非常狹小的空氣層。內(nèi)芯是一字形鋼的防屈曲支撐外部由方的 純鋼構件約束而成，由于鋼板間的摩擦力頗小，故可不采用無黏結材料也能達到良好的側(cè) 向約束效果，這種外包鋼管阻尼器比外包鋼管混凝土的阻尼器制作簡單。剪力墻連梁可全部或部分桿件采用防屈曲支撐。防屈曲支撐的設置方式可為V 形、對角設置、菱形、X形、ζ形及K形。圖3是防屈曲支撐的幾種設置形式示例圖，防屈曲支 撐類型、設置數(shù)量和形式可根據(jù)承載力、剛度和耗能要求確定。參考文獻[1]劉巖，鄧志恒，譚宇勝幾種連梁結構體系的比較研究[J].混凝土與水泥制 品·2007(1) 57-60[2]郎海坡，戚承志，苗啟松.防屈曲耗能支撐的發(fā)展狀況[J].施工技 術· 2008 (增刊)478-482[3]李妍，吳斌，王倩穎，歐進萍.防屈曲鋼支撐阻尼器的試驗研究[J]. 土木工程 學報· 2006(7) 9-1權利要求一種新型剪力墻連梁型式——“防屈曲支撐連梁”，其特征是連梁中設有防屈曲支撐。
2.根據(jù)權利1要求所述防屈曲支撐連梁，其特征是防屈曲支撐連梁可全部或部分桿 件采用防屈曲支撐。
3.根據(jù)權利1要求所述防屈曲支撐連梁，其特征是防屈曲支撐的設置方式可為V形、 對角設置、菱形、X形、Z形及K形。
專利摘要防屈曲支撐連梁是建筑結構當中一種新型剪力墻連梁。采用鋼結構體系，連梁組成桿件全部或部分采用防屈曲支撐。防屈曲支撐主要由內(nèi)核耗能單元和外圍約束單元組成。防屈曲支撐既作為主要軸向受力構件，又可在地震時作為主要耗能阻尼器。防屈曲支撐設置的數(shù)量和形式可根據(jù)承載力、剛度和耗能要求確定。
文檔編號E04B1/98GK201762817SQ20102914800
公開日2011年3月16日 申請日期2010年2月8日 優(yōu)先權日2010年2月8日
發(fā)明者孫維東 申請人:孫維東