CN103437451A - 自限位双t形内核-钢管约束防屈曲支撑 - Google Patents

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郑廷银
喻圣洁
杨菊
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Abstract

本发明公开了一种自限位双T形内核-钢管约束防屈曲支撑，包括内核受力单元、约束机构和侧撑单元；所述内核受力单元由两个带有缺口的T形钢组合而成；所述约束机构包括钢板约束单元和钢管约束单元，所述钢板约束单元设置在所述两个T形钢中间，所述钢管约束单元为四个，分别设置在所述两个T形钢的四个角；所述侧撑单元设置在内核受力单元的侧面，侧撑单元的形状与所述T形钢的缺口的形状相吻合，侧撑单元与内核受力单元之间留有间隙。本发明约束机构有效防止了内核受力单元的受压屈曲，使其受压屈服而不屈曲，因此提高了抗压承载力，使其拉、压极限承载力相等。

Description

自限位双T形内核-钢管约束防屈曲支撑
技术领域
本发明涉及一种新型建筑结构技术领域，具体涉及一种自限位双T形内核-钢管约束防屈曲支撑。
背景技术
传统的防屈曲支撑一般是由十字形或一字形钢板构成的单核心单元、脱层材料、限位卡以及外套钢管混凝土约束单元组成。这类支撑自重大，施工工艺复杂，施工周期长，地震过后难以拆卸、更换；而且单核心断面的防屈曲支撑在与框架结构相连时每一端需使用八片拼接板及两套螺栓，造成端部连接较长、有效约束区短、易发生屈曲；另外限位卡容易随着外力的增加而逐渐失去其限位效应，导致约束单元与核心单元间产生相对滑移，影响防屈曲支撑的受力性能；当然核心单元与约束单元间设置的脱层材料会增加材料耗费与工时。尔后尽管有学者开发了双套筒双内核防屈曲支撑，该种支撑两个套筒内各自插入一片内核单元，组合后的两个内核单元端部夹住节点板进行连接，解决了单核心防屈曲支撑与框架连接而造成连接长度过长、螺栓多、有效约束区短等问题，但其他问题仍然没有得到很好解决。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，改善防屈曲支撑的受力性能，提供一种新型自限位双T形内核-钢管约束防屈曲支撑。
本发明采用的技术方案为：一种自限位双T形内核-钢管约束防屈曲支撑，包括内核受力单元、约束机构和侧撑单元；
所述内核受力单元由两个带有缺口的T形钢组合而成；
所述约束机构包括钢板约束单元和钢管约束单元，所述钢板约束单元设置在所述两个T形钢中间，所述钢管约束单元为四个，分别设置在所述两个T形钢的四个角；
所述侧撑单元设置在内核受力单元的侧面，侧撑单元的形状与所述T形钢的缺口的形状相吻合，侧撑单元与内核受力单元之间留有间隙。
作为优选，所述T形钢包括热轧型钢与焊接组合型钢两类。
作为优选，所述T形钢包括宽翼缘、中翼缘、窄翼缘三个类型，内核受力单元截面积应视实际工程受力情况计算而定。
作为优选，所述钢管约束单元包括冷弯与热轧两种截面类型。
作为优选，所述钢管约束单元包括方钢管与矩形钢管两种截面形式。
本发明的约束机构由钢板约束单元、钢管约束单元组成，为了保证内核受力单元能充分屈服，约束机构必须具有合适的约束刚度比，钢管约束单元面积根据约束刚度比经精确计算而定。
本发明的侧撑单元是从原T形钢的翼缘和腹板中的两端切割中间少部分保留而得。这样他与内核受力单元一体成形，而侧撑单元又与约束单元可靠连接，因此在整个受力过程中内核受力单元与约束单元之间不会产生相对滑动，使其限位的可靠性得以提高（这是自限位方式有别于传统防屈曲支撑另设限位卡之处）。
本发明不需另设脱层材料（无粘结材料），通过内核受力单元与约束机构间的间隙设置来保证他们之间的无粘结，其间隙大小必须经过精确计算而定。
本发明防屈曲支撑不需像传统防屈曲支撑那样另设限位卡与脱层材料，仅由内核受力单元与约束机构共同组成。由于约束机构有效防止了内核受力单元的受压屈曲，使其受压屈服而不屈曲，因此提高了抗压承载力，使其拉、压极限承载力相等。
有益效果：本发明为全钢型支撑。全钢型支撑的重量轻，运输、组装迅速，缩短制作、安装流程与工期，且有利于震后拆装，降低工程造价。
本发明内核受力单元与约束机构间通过侧撑单元形成自限位，不需另设限位卡。避免了使用传统限位卡方式带来的约束单元极易滑动的问题，保证了整个受力过程的可靠性。
本发明的内核单元采用双T形设计，不但利于施工，避免了端部连接长度过长、螺栓多、有效约束区短等问题，提高了连接段的稳定承载力与支撑的耗能能力。
本发明不需另设脱层材料，省工省料。
本发明可为抗震性能优良而且拆装方便的耗能部件，具有很好的转化前景。
附图说明
图1为本发明约束防屈曲支撑组成示意图；
图2为本发明约束防屈曲端面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1和2所示：一种自限位双T形内核-钢管约束防屈曲支撑，包括内核受力单元1、约束机构和侧撑单元2；
所述内核受力单元由两个带有缺口的T形钢组合而成；
所述约束机构包括钢板约束单元3和钢管约束单元4，所述钢板约束单元3设置在所述两个T形钢中间，所述钢管约束单元4为四个，分别设置在所述两个T形钢的四个角；
所述钢管约束单元4包括冷弯与热轧两种截面类型。所述钢管约束单元4包括方钢管与矩形钢管两种截面形式。
所述侧撑单元2设置在内核受力单元1的侧面，侧撑单元2的形状与所述T形钢的缺口的形状相吻合，侧撑单元2与内核受力单元1之间留有间隙5。
所述T形钢包括热轧型钢与焊接组合型钢两类。所述T形钢包括宽翼缘、中翼缘、窄翼缘三个类型。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种自限位双T形内核-钢管约束防屈曲支撑，其特征在于：包括内核受力单元、约束机构和侧撑单元；
所述内核受力单元由两个带有缺口的T形钢组合而成；
所述约束机构包括钢板约束单元和钢管约束单元，所述钢板约束单元设置在所述两个T形钢中间，所述钢管约束单元为四个，分别设置在所述两个T形钢的四个角；
所述侧撑单元设置在内核受力单元的侧面，侧撑单元的形状与所述T形钢的缺口的形状相吻合，侧撑单元与内核受力单元之间留有间隙。
2.根据权利要求1所述的自限位双T形内核-钢管约束防屈曲支撑，其特征在于：所述T形钢包括热轧型钢与焊接组合型钢两类。
3.根据权利要求1所述的自限位双T形内核-钢管约束防屈曲支撑，其特征在于：所述T形钢包括宽翼缘、中翼缘、窄翼缘三个类型。
4.根据权利要求1所述的自限位双T形内核-钢管约束防屈曲支撑，其特征在于：所述钢管约束单元包括冷弯与热轧两种截面类型。
5.根据权利要求1所述的自限位双T形内核-钢管约束防屈曲支撑，其特征在于：所述钢管约束单元包括方钢管与矩形钢管两种截面形式。
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