本實(shí)用新型屬于建筑施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種防屈曲斜撐。

背景技術(shù)：

斜撐是建筑施工中常用的加固裝置，特別是在高層建筑斜撐的設(shè)計中，目前主要是采用在套管中加入內(nèi)芯和填充材料的形式。該種方式設(shè)計的斜撐在工作時，由內(nèi)芯提供主要的承載能力，套管和填充材料提供防屈曲能力。該種方式對斜撐而言，其承載能力僅來源于內(nèi)芯、套管和填充材料，導(dǎo)致其可擴(kuò)展的承載能力相當(dāng)有限，斜撐抗震抗風(fēng)荷能力不強(qiáng)，而且會使斜撐本身產(chǎn)生明顯的殘余形變，導(dǎo)致斜撐再次發(fā)揮消能減震作用的效果降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種防屈曲斜撐，解決現(xiàn)有斜撐承載能力有限、抗震抗風(fēng)荷能力弱，以及易發(fā)生殘余形變的問題，通過摩擦材料機(jī)構(gòu)形變使內(nèi)鋼管和外鋼套管之間封閉空間產(chǎn)生的反向力，激發(fā)斜撐的二次耗能，且在激發(fā)二次耗能的同時，由于氣體壓強(qiáng)對斜撐的反向力，可使斜撐本身殘余形變減小，從而可有效擴(kuò)展斜撐的承載能力，加強(qiáng)斜撐的消能、減震和抗風(fēng)荷性能。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：

一種防屈曲斜撐，包括上節(jié)點(diǎn)板、內(nèi)鋼管、摩擦材料機(jī)構(gòu)、內(nèi)鋼管封口鋼板、外鋼套管、外鋼套管封口鋼板和下節(jié)點(diǎn)板；所述內(nèi)鋼管上端部設(shè)有開口；所述上節(jié)點(diǎn)板固定設(shè)置在所述開口中；所述內(nèi)鋼管封口鋼板固定在所述內(nèi)鋼管的下端；所述內(nèi)鋼管設(shè)置于所述外鋼套管中；所述摩擦材料機(jī)構(gòu)固定設(shè)置在所述內(nèi)鋼管與所述外鋼套管之間，且與所述內(nèi)鋼管和外鋼套管之間具有空隙；所述外鋼套管封口鋼板固定在所述外鋼套管下端部；所述下節(jié)點(diǎn)板固定在所述外鋼套管封口鋼板底部；所述內(nèi)鋼管、內(nèi)鋼管封口鋼板、外鋼套管、外鋼套管封口鋼板和摩擦材料機(jī)構(gòu)之間形成封閉空間。

優(yōu)選地，內(nèi)鋼管的橫截面上，開口的長度方向與內(nèi)鋼管的一個徑向相同。

優(yōu)選地，上節(jié)點(diǎn)板為矩形鋼板，下部兩側(cè)設(shè)有焊縫，上節(jié)點(diǎn)板通過開口插入內(nèi)鋼管，并通過焊接與內(nèi)鋼管固定連接。

優(yōu)選地，上節(jié)點(diǎn)板和下節(jié)點(diǎn)板表面均設(shè)有螺栓固定孔陣列。

優(yōu)選地，下節(jié)點(diǎn)板包括第一矩形鋼板、第二矩形鋼板、第一三角形鋼板和第二三角形鋼板；第一三角形鋼板和第二三角形鋼板均通過焊接分別與第一矩形鋼板和第二矩形鋼板固定連接；且第一三角形鋼板、第二三角形鋼板、第一矩形鋼板和第二矩形鋼板均通過焊接與外鋼套管封口鋼板垂直固定連接。

優(yōu)選地，第一三角形鋼板和第二三角形鋼板分別固定于第一矩形鋼板和第二矩形鋼板縱向?qū)ΨQ線位置，并分別與第一矩形鋼板和第二矩形鋼板垂直。

優(yōu)選地，第一矩形鋼板和第二矩形鋼板到外鋼套管封口鋼板中軸線的距離相等，并與上節(jié)點(diǎn)板平行。

優(yōu)選地，內(nèi)鋼管和外鋼套管均為中空結(jié)構(gòu)。

采用上述技術(shù)方案的有益效果是：

本實(shí)用新型利用內(nèi)鋼管和外鋼套管之間的封閉空間，使得該斜撐在工作時，內(nèi)鋼管和外鋼套管可通過摩擦材料機(jī)構(gòu)的可塑性產(chǎn)生相對位移，從而化內(nèi)鋼管與外鋼套管之間的靜摩擦為滑動摩擦，使斜撐在摩擦阻尼的過程中，對地震或風(fēng)荷能產(chǎn)生耗能行為；同時，由于摩擦材料機(jī)構(gòu)的形變，對密閉空間的氣體產(chǎn)生擠壓或擴(kuò)張，使斜撐獲得來自氣體壓強(qiáng)的反向力，從而激發(fā)斜撐的二次耗能，而且在激發(fā)二次耗能的同時，由于斜撐自身結(jié)構(gòu)，可使其本身殘余形變減小，從而有效擴(kuò)展斜撐的承載能力，加強(qiáng)斜撐的消能、減震和抗風(fēng)荷性能。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，不占用建筑空間，而且更替修復(fù)不影響建筑物的使用；且在保證消能減震作用的同時，可有效提高斜撐的使用次數(shù)，節(jié)省成本。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型所述斜撐正視圖；

圖2是本實(shí)用新型所述斜撐側(cè)視圖；

圖3是本實(shí)用新型所述上節(jié)點(diǎn)板與所述內(nèi)鋼管連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型所述下節(jié)點(diǎn)板側(cè)視圖；

圖5是本實(shí)用新型所述摩擦材料機(jī)構(gòu)示意圖；

圖6是所述斜撐剖面圖；

圖7是所述下節(jié)點(diǎn)板螺釘固定孔陣列示意圖。

圖中：1上節(jié)點(diǎn)板；2.內(nèi)鋼管；3.摩擦材料機(jī)構(gòu)；4.內(nèi)鋼管封口鋼板；5.外鋼套管；6.外鋼套管封口鋼板；7.下節(jié)點(diǎn)板；701.第二三角形鋼板；702.第二矩形鋼板；703.第一三角形鋼板；704.第一矩形鋼板；8.螺栓固定孔陣列；9.縱向?qū)ΨQ線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

一種防屈曲斜撐，請參見圖1和圖2，其特征在于，包括上節(jié)點(diǎn)板1、內(nèi)鋼管2、摩擦材料機(jī)構(gòu)3、內(nèi)鋼管封口鋼板4、外鋼套管5、外鋼套管封口鋼板6和下節(jié)點(diǎn)板7。所述內(nèi)鋼管2上端部設(shè)有開口；所述上節(jié)點(diǎn)板1固定設(shè)置在所述開口中；所述內(nèi)鋼管封口鋼板4固定在所述內(nèi)鋼管2的下端；所述內(nèi)鋼管2設(shè)置于所述外鋼套管5中；所述摩擦材料機(jī)構(gòu)3固定設(shè)置在所述內(nèi)鋼管2與外鋼套管5之間，且與所述內(nèi)鋼管2和外鋼套管5之間具有空隙；所述外鋼套管封口鋼板6固定在所述外鋼套管5下端部；所述下節(jié)點(diǎn)板7固定在所述外鋼套管封口鋼板6底部；所述內(nèi)鋼管2、內(nèi)鋼管封口鋼板4、外鋼套管5、外鋼套管封口鋼板6和摩擦材料機(jī)構(gòu)3之間形成封閉空間。

上述防屈曲斜撐，利用內(nèi)鋼管2和外鋼套管5之間的封閉空間，使得該斜撐在工作時，內(nèi)鋼管2和外鋼套管5可通過摩擦材料機(jī)構(gòu)3的可塑性產(chǎn)生相對位移，從而化內(nèi)鋼管與外鋼套管之間的靜摩擦為滑動摩擦，使斜撐在摩擦阻尼的過程中，對地震或風(fēng)荷能產(chǎn)生耗能行為；同時，由于摩擦材料機(jī)構(gòu)的形變，對密閉空間的氣體產(chǎn)生擠壓或擴(kuò)張，使斜撐獲得來自氣體壓強(qiáng)的反向力，從而激發(fā)斜撐的二次耗能，且在激發(fā)二次耗能的同時，由于氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的反向力，使斜撐殘余形變減小，從而可有效擴(kuò)展斜撐的承載能力，加強(qiáng)斜撐的消能、減震和抗風(fēng)荷性能，提高斜撐的使用次數(shù)。

上述內(nèi)鋼管2、內(nèi)鋼管封口鋼板4、外鋼套管5、外鋼套管封口鋼板6和摩擦材料機(jī)構(gòu)3之間形成的封閉空間為近似封閉空間。

具體地，請參見圖3，內(nèi)鋼管的橫截面上，所述開口的長度方向與所述內(nèi)鋼管2的一個徑向相同；上節(jié)點(diǎn)板1為矩形鋼板，下部兩側(cè)設(shè)有焊縫，所述上節(jié)點(diǎn)板1通過所述開口插入所述內(nèi)鋼管2，并通過焊接與所述內(nèi)鋼管（2）固定連接。所述上節(jié)點(diǎn)板1寬度略大于所述內(nèi)鋼管2直徑，下端兩側(cè)對稱留有5mm-10mm的空間作為焊縫，用于所述上節(jié)點(diǎn)板1和所述內(nèi)鋼管2焊接。

上節(jié)點(diǎn)板通過內(nèi)鋼管2上端部開口插入內(nèi)鋼管2中，并通過自身下部兩側(cè)預(yù)留的焊縫實(shí)現(xiàn)與內(nèi)鋼管2的焊接，該連接結(jié)構(gòu)簡單、牢固，可實(shí)現(xiàn)內(nèi)鋼管2和上節(jié)點(diǎn)板1的穩(wěn)固鏈接。

具體地，請參見圖3和圖7，上節(jié)點(diǎn)板1和下節(jié)點(diǎn)板7表面均設(shè)有螺栓固定孔陣列8。安裝過程中，可將高強(qiáng)螺栓穿過上節(jié)點(diǎn)板1和梁柱或下節(jié)點(diǎn)板7和梁柱，并固定，實(shí)現(xiàn)斜撐和梁柱的穩(wěn)固連接。

預(yù)先在上節(jié)點(diǎn)板1和下節(jié)點(diǎn)板7上設(shè)置螺栓固定孔陣列8，能夠直接進(jìn)行前期加工，避免現(xiàn)場打孔操作，安裝簡單，連接牢固，縮短了工期。

具體地，請參見圖4、圖6和圖7，下節(jié)點(diǎn)板7包括第一矩形鋼板704、第二矩形鋼板702、第一三角形鋼板703和第二三角形鋼板701；所述第一三角形鋼板703和第二三角形鋼701板均通過焊接分別與所述第一矩形鋼板704和第二矩形鋼板702固定連接；且所述第一三角形鋼板703、第二三角形鋼板701、第一矩形鋼板704和第二矩形鋼板702均通過焊接與所述外鋼套管封口鋼板6垂直固定連接；所述第一三角形鋼板703和第二三角形鋼板701分別固定于所述第一矩形鋼板704和第二矩形鋼板702縱向?qū)ΨQ線9位置，并分別與所述第一矩形鋼板704和所述第二矩形鋼板702垂直。

在第一矩形鋼板704和第二矩形鋼板702上分別焊接第一三角形鋼板703和第二三角形鋼板701作為加固部件，能夠增強(qiáng)下節(jié)點(diǎn)板7整體的穩(wěn)固性，增大下節(jié)點(diǎn)板7與外鋼套管封口鋼板6的接觸面積，增加斜撐的承載力；同時，第一三角形鋼板703和第二三角形鋼板701分別固定于第一矩形鋼板704和第二矩形鋼板702縱向?qū)ΨQ線位置，可使斜撐受力均勻。

具體地，請參見圖4，第一矩形鋼板704和所述第二矩形鋼板702到所述外鋼套管封口鋼板6中軸線的距離相等，并與所述上節(jié)點(diǎn)板1平行。

將第一矩形鋼板704和第二矩形鋼板702對稱分布于所述外鋼套管封口鋼板中軸線兩側(cè)，能夠增大受力面積，同時可使第一矩形鋼板704和第二矩形鋼板受力均勻702，避免其因受力不均而發(fā)生形變，影響斜撐的支撐效果。

具體地，請參見圖5，摩擦材料機(jī)構(gòu)3采用具有塑性的合金，包括Q235軟鋼或黃銅中的一種。本實(shí)用新型實(shí)施例考慮性能和成本，采用的是Q235軟鋼。

采用具有塑性的合金作為摩擦材料機(jī)構(gòu)，可使內(nèi)鋼管2和外鋼套管5在地震或風(fēng)荷作用時，產(chǎn)生相對位移，從而化靜摩擦為滑動摩擦，并在這一過程中產(chǎn)生耗能，從而加強(qiáng)斜撐的消能、減震和抗風(fēng)荷性能，增強(qiáng)建筑的穩(wěn)固性。

具體地，請參見圖5和圖6，內(nèi)鋼管2和外鋼套管5均為中空結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)鋼管2、內(nèi)鋼管封口鋼板4、外鋼套管5、外鋼套管封口鋼板6和摩擦材料機(jī)構(gòu)3之間形成封閉空間。

在發(fā)生地震作用或風(fēng)荷載作用時，內(nèi)鋼管2和外鋼套管5會產(chǎn)生相對位移，使封閉的氣體空間由于摩擦材料機(jī)構(gòu)3的形變而產(chǎn)生擴(kuò)張或壓縮，并因此而對斜撐產(chǎn)生一個來自于氣體壓強(qiáng)的反向力，從而激發(fā)斜撐對地震或風(fēng)荷載的二次耗能，增強(qiáng)斜撐的消能、減震性能，減小斜撐自身的殘余形變。

使用過程：在房屋建筑時，通過上節(jié)點(diǎn)板和下節(jié)點(diǎn)板上的螺釘固定孔陣列8和高強(qiáng)螺釘，將斜撐與梁柱固定連接。在地震作用或風(fēng)荷載作用達(dá)到摩擦材料機(jī)構(gòu)3的屈服點(diǎn)，內(nèi)鋼管2和外鋼套管5之間的靜摩擦已經(jīng)不能滿足斜撐對地震或風(fēng)荷載的耗能需求時，摩擦材料機(jī)構(gòu)3由于自身的可塑性而發(fā)生形變，使內(nèi)鋼管2和外鋼套管5產(chǎn)生相對位移，化內(nèi)鋼管2和外鋼套管5之間的靜摩擦為滑動摩擦，從而增大斜撐對地震或風(fēng)荷載的消能作用；同時，內(nèi)鋼管2、內(nèi)鋼管封口鋼板4、外鋼套管5、外鋼套管封口鋼板6和摩擦材料機(jī)構(gòu)3形成封閉空間，由于摩擦材料機(jī)構(gòu)3的形變而產(chǎn)生擴(kuò)張或壓縮，并因此而對斜撐產(chǎn)生一個來自于氣體壓強(qiáng)的反向力，即對斜撐的運(yùn)動方向產(chǎn)生反向力，從而激發(fā)斜撐對地震或風(fēng)荷載的二次耗能；而且在激發(fā)二次耗能的同時，由于氣體壓強(qiáng)對斜撐的反向力，可使斜撐自身殘余形變減小，從而可有效擴(kuò)展斜撐的承載能力，加強(qiáng)斜撐的消能、減震和抗風(fēng)荷性能，增強(qiáng)建筑的抗震性和穩(wěn)固性。同時，可提高斜撐的提高斜撐的恢復(fù)能力和使用次數(shù)，節(jié)省成本。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。