CN103758241B - 一种全装配格构式防屈曲支撑 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全装配格构式防屈曲支撑，属于结构工程领域。包含两个分肢，每个分肢都由一字形内核钢板和约束构件组成。内核构件表面粘贴硬质橡胶，包裹在约束构件之中；约束构件由四块平钢板焊接组成。两个分肢之间利用沿长度方向等间距的缀板，通过高强螺栓实现连接。两个一字形内核钢板外伸段通过工形连接肋板和高强螺栓连接。利用工形连接肋板的腹板实现防屈曲支撑与结构框架的连接，利用销轴与结构上的耳板连接可实现构件端部铰接，利用高强螺栓与结构上的盖板连接可实现构件端部刚接。本发明提出的全装配格构式防屈曲支撑采用全钢构件，实现全装配化作业，采用分肢式截面，在大吨位防屈曲支撑设计中更加节约材料，具有较大的经济效益。

Description

一种全装配格构式防屈曲支撑

技术领域

本发明涉及一种全装配格构式防屈曲支撑，属于结构工程技术领域。

背景技术

防屈曲支撑构件作为一种新型结构构件，不但可以用作建筑结构的抗侧力构件，而且可以在地震作用下表现出优秀的消能减震性能。近年来，防屈曲支撑开始逐渐应用于我国的一些大型建筑结构当中，尤其在地震设防烈度较高的地区，能够显著提升建筑结构在地震荷载作用下的使用性能。

防屈曲支撑构件通常由外围约束构件和内核构件两部分组成。外围约束构件一般可分为以下三类：钢筋混凝土外围约束截面、钢混凝土组合外围约束截面和全钢外围约束截面。受压内核构件一般采用低屈服点、高延性的钢材，并在内核构件表面粘贴硬质橡胶，以防止防屈曲支撑构件受力过程中内核与外围约束构件之间的硬接触产生的构件损伤；并且在外围约束构件与内核构件之间留有一定的间隙，以防止内核构件受压发生横向膨胀时被塞死。

通常采用的钢筋混凝土外围约束截面及钢混凝土组合外围约束截面存在以下缺点：（1）内核构件与外围约束构件之间需要留有适当的间隙，混凝土浇注过程往往难以满足精度要求，抑或增加额外的制作费用；（2）浇注混凝土等湿作业难以形成高度的工业化，并且混凝土强度发展龄期将限制防屈曲支撑构件的加工周期；（3）该类截面一般在工厂建造成型后运至施工现场安装，对于含混凝土原材料的吨位较大的防屈曲支撑构件，会产生运输方面的困难。

另外，传统的防屈曲支撑构件一般采用整体截面形式，即采用外围构件包裹单一的一字形或十字形内核形成。但是该类防屈曲支撑受单个内核构件截面的限制，屈服荷载有限，并不适用于具有大吨位防屈曲支撑要求的大型建筑结构，否则将导致构件截面面积和自重过大，造成制作成本的大大增加和运输上的困难。

发明内容

本发明所提出的全装配格构式防屈曲支撑采用全钢构件，避免了混凝土湿作业带来的不便，制作精度易于控制，工业化生产程度高；形成全装配化作业，可将拆分后的各部件分别运输，在施工现场通过高强螺栓连接安装，运输方便并且施工效率高；采用分肢式截面，使得防屈曲支撑构件的内核构件截面更加展开，整体抗弯刚度大大提升，在大吨位防屈曲支撑设计中更加节约材料，具有较大的经济效益。

一种全装配格构式防屈曲支撑，其特征在于，所述防屈曲支撑由以下部件组成：两个一字形内核钢板、两个约束构件、硬质橡胶、缀板、工形连接肋板、高强度螺栓。

所述一字形内核钢板共两个，尺寸相同，呈分离式布置，分别由一个约束构件包裹，形成格构式防屈曲支撑的两个分肢；在一字形内核钢板的被约束构件包裹的区域表面粘贴硬质橡胶；在一字形内核钢板的外伸段开螺栓孔。

所述约束构件共两个，其尺寸相同，其长度小于一字形内核钢板的长度；所述约束构件采用四块平钢板焊接组成，其中两块平钢板外伸端开螺栓孔。

所述缀板为矩形平钢板，其上开有圆孔，沿防屈曲支撑长度方向成对等间距布置，与两分肢外伸钢板通过高强螺栓连接。

所述工形连接肋板采用三块平钢板焊接组成，其高度与两内核一字钢板外伸段间距相等；工形连接肋板置于两内核一字钢板外伸段之间，连接肋板翼缘与内核一字钢板外伸段采用高强螺栓连接；工形连接肋板与约束构件之间存在一定的间距，间距大小根据轴压力作用下连接肋板变形极限值确定。

所述工形连接肋板以铰接或刚接形式与结构框架连接；所述铰接连接，在工形连接肋板的腹板上开单个销轴孔，与固定在所述结构框架上的耳板通过销轴连接；所述刚接连接，在工形连接肋板的腹板上开螺栓孔，与固定在所述结构框架上的盖板通过高强螺栓连接。

本发明提出的一种新型的全装配格构式防屈曲支撑，具有以下优点：

（1）采用全钢构件形成防屈曲支撑，相比传统防屈曲支撑构件避免了混凝土湿作业带来的不便，构件制作精度更加易于控制。

（2）防屈曲支撑中各部件的连接均采用高强度螺栓连接，可形成全装配化作业，即可将拆分后的小部件分别运输，施工现场进行螺栓连接安装，运输方便并且施工效率高。

（3）所有部件全部在工厂生产，构件尺寸及制作精度大大提高，相比传统防屈曲支撑构件，其生产周期更短、工业化生产程度更高。

（4）采用分肢式截面，使得防屈曲支撑构件的内核构件截面更加展开，整体抗弯刚度大大提升，在大吨位防屈曲支撑设计中更加节约材料，具有较大的经济效益。

附图说明

图1为全装配格构式防屈曲支撑的截面图；

图2为全装配格构式防屈曲支撑的侧视图；

图3为约束构件的组成图；

图4为工形连接肋板的组成图；

图5为全装配格构式防屈曲支撑的三维图。

具体实施方式

下面结合附图1～5，详细说明本发明的实施方式。

如图1、2所示，一种全装配格构式防屈曲支撑构件包括以下部件：

1——一字形内核钢板，其中包括1-1——全装配格构式防屈曲支撑内核钢板一；1-2——全装配格构式防屈曲支撑内核钢板二；

2——约束构件，其中包括2-1——全装配格构式防屈曲支撑约束构件一；2-2——全装配格构式防屈曲支撑约束构件二；

3——硬质橡胶；

4——缀板；

5——高强度螺栓；

6——工形连接肋板；

如图1、5所示，所述全装配格构式防屈曲支撑构件包含两个分肢；所述分肢一由一字形内核钢板一1-1、约束构件一2-1及硬质橡胶3组成；所述分肢二由一字形内核钢板二1-2、约束构件二2-2及硬质橡胶3组成；在一字形内核钢板1的被约束构件2包裹的区域表面粘贴硬质橡胶3；一字形内核钢板1的外伸段开两排螺栓孔；

所述约束构件2共两个，其长度小于一字形内核钢板1的长度；如图3所示，约束构件2由四块钢板7、8、9、10通过焊接组成，其中钢板9、10较长，形成约束构件2的外伸段；在钢板9、10的外伸段开两排螺栓孔；

如图4所示，所述工形连接肋板由三块钢板11、12、13通过焊接组成；如图2、5所示，钢板11、13开两排螺栓孔，与一字形内核钢板1利用高强度螺栓5连接；钢板12与结构框架连接，可采用铰接或刚接；所述铰接连接，钢板11开单个销轴孔，与固定在所述结构框架上的耳板通过销轴连接实现；所述钢接连接，钢板11开螺栓孔，与固定在所述结构框架上的盖板通过高强螺栓连接实现；工形连接肋板6与约束构件2在长度方向上留有间距g，g的数值根据轴压力作用下连接肋板变形极限值确定；

如图1、2、5所示，缀板4为矩形平钢板，其上开有四排螺栓孔，沿防屈曲支撑长度方向成对等间距布置，与约束构件一2-1及约束构件二2-2的同一侧外伸段钢板通过高强螺栓5连接。

Claims (2)

1.一种全装配格构式防屈曲支撑，其特征在于，所述防屈曲支撑由以下部件组成：一字形内核钢板、约束构件、硬质橡胶、缀板、工形连接肋板、高强度螺栓；所述一字形内核钢板共两个，尺寸相同，呈分离式布置，分别由一个约束构件包裹，形成格构式防屈曲支撑的两个分肢；在一字形内核钢板的被约束构件包裹的区域表面粘贴硬质橡胶；在一字形内核钢板的外伸段开螺栓孔；所述约束构件共两个，尺寸相同，其长度小于一字形内核钢板的长度；所述约束构件采用四块平钢板焊接组成，其中两块平钢板带有外伸段，并在外伸段开螺栓孔；所述缀板为矩形平钢板，其上开螺栓孔，沿防屈曲支撑长度方向成对等间距布置，与两约束构件外伸段钢板通过高强螺栓连接；所述工形连接肋板采用三块平钢板焊接组成，其高度与两内核一字钢板外伸段间距相等；工形连接肋板置于两内核一字钢板外伸段之间，工形连接肋板的翼缘板与内核一字钢板外伸段采用高强螺栓连接；工形连接肋板与约束构件之间存在一定的间距，间距大小根据轴压力作用下连接肋板变形极限值确定。

2.根据权利要求1所述的防屈曲支撑，其特征在于，所述工形连接肋板以铰接或刚接形式与结构框架连接；所述铰接连接，通过在工形连接肋板的腹板上开单个销钉孔，并与固定在所述结构框架上的耳板通过销轴连接实现；所述刚接连接，通过在工形连接肋板的腹板上开螺栓孔，并与固定在所述结构框架上的盖板通过高强螺栓连接实现。