CN103741795A - 一种防屈曲偏心支撑钢框架结构 - Google Patents

一种防屈曲偏心支撑钢框架结构 Download PDF

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Abstract

一种防屈曲偏心支撑钢框架结构，把耗能梁段从框架梁（3）中分离出来，作为独立的剪切耗能的连接件（1）布置在框架梁中央或端部，连接件（1）的截面形状为为H型钢或双槽钢组合截面，与框架梁（3）的拼接采用端板连接或腹板连接；防屈曲支撑（2）的一端与框架梁（3）相连，另一端与框架柱（4）相连，替换传统偏心支撑框架结构的普通支撑，连接采用螺栓和焊接连接。

Description

一种防屈曲偏心支撑钢框架结构
技术领域
本发明涉及钢框架结构领域，特别是涉及一种偏心支撑钢框架结构。
背景技术
现有偏心支撑框架结构中耗能梁段是框架梁的一部分，没有独立设计，且结构中支撑为普通杆系构件。《建筑抗震设计规范》中对偏心支撑钢框架有详细描述。
目前的偏心支撑框架结构设计的缺点在于：
（1）耗能梁段未跟周边构件脱开，导致震后损坏严重的情况下不易更换或修复难度的加大；（2）对梁柱构件的抗震性能要求高；
（3）建造成本大；
（4）偏心支撑框架中普通支撑容易发生屈曲。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗震性能更好、更容易控制的、震后易于修复的偏心支撑钢框架结构。
 本发明是一种防屈曲偏心支撑钢框架结构，把传统偏心支撑钢框架结构中的耗能梁段从框架梁3中分离出来，作为独立的剪切耗能的连接件1，其截面为H型钢或双槽钢组合截面，与框架梁3的拼接采用端板6连接或腹板7连接；防屈曲支撑2的一端与框架梁3相连，另一端与框架柱4相连，替换传统偏心支撑框架结构的普通支撑，连接采用螺栓和焊接连接。
本发明的有益效果是：通过对偏心支撑钢框架的改进，把耗能梁段从框架梁中分离出来，作为独立的剪切耗能连接件，不仅实现了将结构非弹性变形集中于耗能梁段区域的目标，也达到了震后损坏耗能梁段易于替换和降低结构修复成本的目标，构造简单，便于应用。防屈曲支撑替代普通支撑，保障耗能梁段的非弹性发展，补充耗能，提高结构抗震能力。
附图说明
图1是本发明结构体系的正视图，可替换剪切耗能的连接件1布置在框架梁3的中央，图2是本发明结构体系的正视图，连接件1布置在框架梁3的端部，图3是图1中连接件1与框架梁3无偏心端板连接的正视图，图4是图1中连接件1与框架梁3有偏心端板连接正视图，图5是图3、4中的A-A剖面图，图6是图1中连接件1与框架梁3腹板连接正视图，图7是图6中的B-B剖面图。图中标记为： 连接件1、防屈曲支撑2、框架梁3、框架柱4。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本发明是一种防屈曲偏心支撑钢框架结构，剪切耗能的连接件1布置在框架梁中央或端部，连接件1为H型钢或双槽钢组合截面，与框架梁3的连接采用端板6连接或腹板7连接；防屈曲支撑2的一端与框架梁3相连，另一端与框架柱4相连，替换传统偏心支撑框架结构的普通支撑，连接采用螺栓和焊接连接。
如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，连接件1的设计遵循以下原则：连接件1独立设置在框架梁的中央或端部，与框架梁的拼接采用端板6连接或腹板7连接，端板6连接时在端板6处设置加劲肋5，其宽度为连接件1的翼缘宽度b的1~1.5倍，厚度不小于框架梁腹板厚度；截面面积是框架梁截面面积0.6~0.95倍，且要满足现行规范的抗震构造措施；钢材强度等级不高于框架构件材料强度等级，取Q235或Q345；长度e小于连接件1全塑性受弯承载力与受剪承载力比值的1.6倍。
连接件1截面高度为h，翼缘宽度为b，腹板厚度为t，连接件1的腹板应设置加劲肋8，间距a=（0.5~2）h，厚度不小于0.75t和10mm。
防屈曲支撑2与框架梁3的角度α介于40o与70o之间；支撑轴力不小于连接件1翼缘轴向力承载力设计值的6%。
防屈曲支撑2的长细比不大于120；防屈曲支撑2内核钢材强度等级不高于框架构件钢材强度等级，最高取Q235，外套管钢材强度等级同框架构件钢材架强度等级。
以上所述仅是本发明的优选方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种防屈曲偏心支撑钢框架结构，其特征在于把传统偏心支撑钢框架结构中的耗能梁段从框架梁（3）中分离出来，作为独立的剪切耗能的连接件（1），其截面为H型钢或双槽钢组合截面，与框架梁（3）的拼接采用端板（6）连接或腹板（7）连接；防屈曲支撑（2）的一端与框架梁（3）相连，另一端与框架柱（4）相连，替换传统偏心支撑框架结构的普通支撑，连接采用螺栓和焊接连接。
2.根据权利要求1所述的防屈曲偏心支撑钢框架结构，其特征在于连接件（1）的设计遵循以下原则：连接件（1）独立设置在框架梁的中央或端部，与框架梁的拼接采用端板（6）连接或腹板（7）连接，端板（6）连接时在端板处设置加劲肋（5），加劲肋（5）的宽度为的连接件（1）的翼缘宽度b的1~1.5倍，加劲肋（5）的厚度不小于框架梁腹板厚度，加劲肋（5）的长度e小于连接件（1）全塑性受弯承载力与受剪承载力比值的1.6倍。
3.根据权利要求1所述的防屈曲偏心支撑钢框架结构，其特征在于连接件（1）的截面面积是框架梁截面面积的0.6~0.95倍，且要满足现行规范的抗震构造措施，钢材强度等级不高于框架构件材料强度等级，取Q235或Q345。
4.根据权利要求1所述的防屈曲偏心支撑钢框架结构，其特征在于，连接件（1）的截面高度为h，腹板厚度为t，连接件（1）的腹板应设置加劲肋（8），间距a=（0.5~2）h，加劲肋（8）的宽度不小于（b-2t），厚度不小于0.75t和10mm。
5.根据权利要求1所述的防屈曲偏心支撑钢框架结构，其特征在于，防屈曲支撑（2）与框架梁（3）的角度α介于40o~70o之间；支撑轴力不小于连接件（1）的翼缘轴向力承载力设计值的6%。
6.根据权利要求1所述的防屈曲偏心支撑钢框架结构，其特征在于，防屈曲支撑（2）的长细比不大于120；防屈曲支撑（2）内核钢材强度等级不高于框架钢材强度等级，最高取Q235，外套管钢材强度等级同框架构件钢材架强度等级。
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