CN104481049A - 一种支撑用螺栓连接耗能器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种支撑用螺栓连接耗能器，包括外侧钢板、钢芯板和高阻尼粘弹性材料，所述钢芯板的两侧分别设有高阻尼粘弹性材料，高阻尼粘弹性材料的外侧设有外侧钢板；所述外侧钢板为长方体削去一角后形成的不规则钢板，所述钢芯板的一端面伸出所述外侧钢板的斜面，并且该端面与该斜面平行；所述外侧钢板、钢芯板和高阻尼粘弹性材料上均设有两排用来对穿螺栓的预留孔，两排预留孔平行于钢芯板的中轴线，并且在中轴线的两侧对称布置，耗能器中的所有预留孔位置相对应并保持贯通。本发明新型耗能器简单合理，大部分组件可在工厂预制，在施工现场装配简单，也降低了施工现场劳动强度，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑工程中的新型耗能装置，具体涉及一种支撑用螺栓连接耗能器。
背景技术
在中高层木结构建筑设计领域，我国与欧美等木结构发达国家相比，有较大差距。因此，在中高层木结构设计领域实施相关研究十分必要。木结构框架—支撑结构体系是中高层木结构抗侧力体系之一，开发新型的支撑用耗能连接件是上述问题在实际应用中的关键技术问题。研究新型的耗能支撑连接，可以推进现代木结构在中高层房屋建筑中的应用，并保障其在使用过程中的安全性和稳定性。
当前，关于木结构框架支撑的耗能连接的研究较少，现有的支撑连接节点耗能能力较低。
发明内容
本发明的目的在于增强支撑连接节点的耗能能力，提出一种结构紧凑的支撑用高耗能粘弹性螺栓连接耗能器(包括柱脚连接形式和梁跨中连接形式)，该耗能器简化了施工的步骤，降低了成本，提高了施工效率，可行性强，可很好地应用于实际工程中。
本发明采用的技术方案为：一种支撑用螺栓连接耗能器，包括外侧钢板、钢芯板和高阻尼粘弹性材料，所述钢芯板的两侧分别设有高阻尼粘弹性材料，高阻尼粘弹性材料的外侧设有外侧钢板；
所述外侧钢板为长方体削去一角后形成的不规则钢板，所述钢芯板的一端面伸出所述外侧钢板的斜面，并且该端面与该斜面平行，钢芯板伸出外侧钢板的部分上设有用来与木结构支撑的连接的螺栓孔；
所述外侧钢板、钢芯板和高阻尼粘弹性材料上均设有两排用来对穿螺栓的预留孔，两排预留孔平行于钢芯板的中轴线，并且在中轴线的两侧对称布置，耗能器中的所有预留孔位置相对应并保持贯通。
本发明在反复力作用下，外侧钢板与钢芯板产生相对位移，使两层粘弹性材料发生剪切变形，从而耗散能量，以及当螺栓活动至预留孔边缘时，可有效地限制粘弹性材料的变形，进而达到限制支撑的变形。该支撑用高耗能粘弹性螺栓连接装置可以较大幅度地提高支撑节点的耗能能力，提高幅度可在40％～50％左右，使木结构的抗震性能更优越。
地震作用时，耗能连接件中的粘弹性橡胶最大限度地吸收和消耗地震对建筑结构的冲击能量，大大缓解了地震对建筑结构造成的冲击和破坏。同时，限位螺栓可以有效地限制节点位移，进而减小层间位移。
现阶段用于中高层木结构建筑支撑连接的耗能器较少，新型支撑连接耗能器有利于我国建筑工业化的发展，提高生产效率节约能源，发展绿色环保建筑，并且有利于提高和保证建筑工程质量。
有益效果：本发明充分利用粘弹性橡胶的耗能强和螺栓限位的特性，同时采用装配式节点，不仅克服了现代木结构框架—支撑结构中支撑连接处容易受拉破坏，耗能能力低，而且能够实现优化设计，减少现场的施工工作量，增进施工进度，保证连接质量，便于结构安装。在地震区使用，能够便于震后修复，减少震害。在中高层木结构建筑中使用具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明耗能器柱脚连接整体立体图；
图2为本发明耗能器柱脚连接整体平面图；
图3为本发明耗能器柱脚连接外侧钢板示意图；
图4为本发明耗能器梁跨中连接整体立体图；
图5为本发明耗能器梁跨中连接整体平面图；
图6为本发明耗能器梁跨中连接外侧钢板示意图；
图7为本发明高阻尼粘弹性材料示意图；
图8为本发明钢芯板示意图。
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1-8所示，一种支撑用螺栓连接耗能器(柱脚连接和梁跨中连接形式)，包括外侧钢板1、钢芯板2和高阻尼粘弹性材料3，所述钢芯板2的两侧分别设有高阻尼粘弹性材料3，高阻尼粘弹性材料3的外侧设有外侧钢板1；
所述外侧钢板1为长方体削去一角后形成的不规则钢板，所述钢芯板2的一端面伸出所述外侧钢板1的斜面，并且该端面与该斜面平行，钢芯板2伸出外侧钢板1的部分上设有用来与木结构支撑的连接的螺栓孔5；
所述外侧钢板1、钢芯板2和高阻尼粘弹性材料3上均设有两排用来对穿螺栓的预留孔，两排预留孔4平行于钢芯板2的中轴线，并且在中轴线的两侧对称布置，耗能器中的所有预留孔4位置相对应并保持贯通。
本发明中连接件装配过程如下：
外侧钢板1在既定位置打好预留孔4，钢芯板2在既定位置打好预留孔4和螺栓孔5。在外侧钢板1与钢芯板2之间利用高阻尼粘弹性材料3粘接，同时既要满足预留孔4相对应和保持贯通，也要满足钢芯板2与外侧钢板1右上角的边垂直。
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 (1)
1.一种支撑用螺栓连接耗能器，其特征在于：包括外侧钢板、钢芯板和高阻尼粘弹性材料，所述钢芯板的两侧分别设有高阻尼粘弹性材料，高阻尼粘弹性材料的外侧设有外侧钢板；
所述外侧钢板为长方体削去一角后形成的不规则钢板，所述钢芯板的一端面伸出所述外侧钢板的斜面，并且该端面与该斜面平行，钢芯板伸出外侧钢板的部分上设有用来与木结构支撑的连接的螺栓孔；
所述外侧钢板、钢芯板和高阻尼粘弹性材料上均设有两排用来对穿螺栓的预留孔，两排预留孔平行于钢芯板的中轴线，并且在中轴线的两侧对称布置，耗能器中的所有预留孔位置相对应并保持贯通。
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