CN105002999B - 一种后装式套管的金属屈曲约束支撑及其构造方法 - Google Patents
一种后装式套管的金属屈曲约束支撑及其构造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105002999B CN105002999B CN201510474198.1A CN201510474198A CN105002999B CN 105002999 B CN105002999 B CN 105002999B CN 201510474198 A CN201510474198 A CN 201510474198A CN 105002999 B CN105002999 B CN 105002999B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- inner core
- section bar
- core section
- steel
- angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
Abstract
一种后装式套管的金属屈曲约束支撑及其构造方法，约束支撑包括内芯型材，内芯型材选用无缝方钢管/圆钢管或H型钢，内芯型材两端部分别焊接端板与纵向加劲肋，约束套管设置在内芯型材的外部，约束套管由两个L型组合件对扣连接构成，L型组合件包括一个等肢角钢，等肢角钢的两肢内侧分别焊接有槽钢，构造方法是两个L型组合件之间沿纵向全长焊接，或采用抗拉材料全长加密捆绑，或通过均匀分布的多个L型箍板采用螺栓连接，该屈曲约束支撑确保了支撑的变形能力，且本身具有较大的截面抗弯刚度，可降低对外套管的要求；加工量小，安装与更换约束套筒方便。
Description
技术领域
本发明属于屈曲约束支撑技术领域，具体涉及一种后装式套管的金属屈曲约束支撑及其构造方法。
背景技术
普通钢支撑受压屈曲后受压承载力大幅下降，具有明显的拉压不对称特点，必须在结构中成对布置才能在地震作用下发挥稳定作用，且支撑屈曲后变形急剧增大，将对周围围护构件产生不利影响，采用屈曲约束支撑能够有效解决以上问题。
现有屈曲约束支撑主要存在以下问题：通常屈曲约束支撑作为耗能构件，工作段较短，导致支撑屈服较早，影响后期变形能力，不能满足某些情况下对支撑的大变形能力要求；芯材多采用一字型或十字型截面，芯材截面抗弯刚度有限，容易发生高阶屈曲，对约束套筒要求较高；对制作精度要求高；如果约束套筒损坏，须要更换整个支撑，造价较高；将既有结构中的普通支撑更换为屈曲约束支撑难度较大。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供了一种后装式套管的金属屈曲约束支撑及其构造方法，该屈曲约束支撑确保了支撑的变形能力，且本身具有较大的截面抗弯刚度，可降低对外套管的要求；加工量小，更换约束套筒方便。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种后装式套管的金属屈曲约束支撑，包括内芯型材1，内芯型材1选用无缝方钢管/圆钢管或H型钢，内芯型材1两端与端板11之间采用剖口等强焊接，在内芯型材1与端板11之间还焊接纵向加劲肋8，约束套管设置在内芯型材1的外部，约束套管之间设置减摩垫片10，约束套管由两个L型组合件对扣连接构成，当两个L型组合件外围采用箍板约束，则组合件对接处设有密封垫片12。
所述的L型组合件包括一个等肢角钢2，内芯型材1为圆形或方形截面，等肢角钢2的两肢内侧分别焊接有一个槽钢3；内芯型材1为H型截面，等肢角钢2的一个肢内侧焊接有一个槽钢3，沿槽钢3长度设置多道加劲板，当内芯型材1为H型钢时，每一道加劲板由1个第二横向加劲板5焊接在槽钢3内侧与等肢角钢2之间；当内芯型材1为圆钢管或方钢管时，每一道加劲板由2个第二横向加劲板5焊接在槽钢3内侧与等肢角钢2之间、1个第一横向加劲板4焊接在2个槽钢3之间与等肢角钢2凹角处、2个第三横向加劲板6焊接在槽钢3外侧与等肢角钢2肢端之间。
所述的两个L型组合件之间沿纵向全长焊接，或采用抗拉材料全长加密捆绑，或通过两个以上的金属箍板约束，每组箍板包括2个L型金属箍板7，通过螺栓9连接形成。
所述的一种后装式套管的金属屈曲约束支撑的构造方法，其步骤如下：
步骤1：按照设计承载力与变形要求确定内芯型材1的长度与截面尺寸，以及端板11的几何尺寸；
步骤2：按照约束比不小于2，以及内芯稳定性验算的结果估算约束套筒截面尺寸,选取相应的等肢角钢2和槽钢3，按照设计变形要求确定约束套筒的长度，等肢角钢2与槽钢3的长度与之相等；
步骤3：按照内芯稳定性验算的结果设计加劲板的数量与间距，包括第一横向加劲板4、第二横向加劲板5、第三横向加劲板6沿纵向的分布，根据槽钢3和等肢角钢2的尺寸确定第一横向加劲板4、第二横向加劲板5、第三横向加劲板6的厚度与几何尺寸；
步骤4：按照端部连接处应力控制水平以及支撑变形要求选取纵向加劲肋8的数量与几何尺寸；
步骤5：对上述型材、板件除锈后完成防锈防腐处理；
步骤6：将内芯型材1与端板11采用等强焊接，纵向加劲肋8与内芯型材1和端板11焊接，对内芯型材1表面局部铺设减摩垫片10，完成减摩处理；
步骤7：将第二横向加劲板5按照步骤3的要求与槽钢3内壁局部焊接，之后将槽钢3与等肢角钢2的内壁不连续焊接，之后在对应第二横向加劲板5的位置焊接第一横向加劲板4与第三横向加劲板6，采用不连续焊缝焊接；
步骤8：将两个L型组合件对扣，沿纵向全长焊接，或采用抗拉材料全长加密捆绑，或由L型金属箍板7通过螺栓9进行连接固定，L型金属箍板7范围内的两个L型组合件之间选取相应厚度的密封垫片12，如果采用L型金属箍板7连接，按照等肢角钢2的外表尺寸、约束套管与内芯型材1之间保留1-2mm的间隙要求确定L型金属箍板7尺寸，间隙中沿内芯型材1长度铺设减摩垫片10，且L型金属箍板7沿纵向按照交错方向布置。
所述的内芯型材1的长度与截面尺寸，还要遵循宽厚比不能超过预定的抗断裂塑性变形能力限制。
所述的纵向加劲肋8截面尺寸需保证在端部的截面积与内芯型材1截面积相当，纵向加劲肋8的加劲肋长度及沿纵向的截面变化应保证在支撑最大设计受压变形时，约束套管不会同时受到两端加劲肋挤压，在支撑最大设计受拉变形时仍有部分加劲肋在约束套管中，其与内芯型材1之间连接焊缝的承载力不低于内芯型材1的极限抗拉承载力。
本发明的有益效果包括：该屈曲约束支撑的工作段长度系数可达0.9以上，确保了支撑的变形能力，进而在提高建筑结构抗倒塌能力方面发挥作用；采用型材作为内芯，无焊缝，性能相对稳定，且本身具有较大的截面抗弯刚度，可降低对外套管的要求；内芯型材1和约束套筒基本全部采用标准型材，加工量小，制作方便；约束套筒采用后装的方式，如其发生损坏，可保留原内芯型材1，只更换约束套筒，既可减少屈曲约束支撑的维护费用，也可将既有结构中的方钢管/圆钢管/H型钢支撑原位改造成屈曲约束支撑。
附图说明
图1是本发明的后装式套管的金属屈曲约束支撑的主视图。
图2是本发明的后装式套管的金属屈曲约束支撑的俯视图。
图3是图2的a-a、b-b、c-c、d-d截面示意图，其中b-b-1为内芯型材是圆钢管的截面图，其中b-b-2为内芯型材是方钢管的截面图，其中b-b-3为内芯型材是H型钢的截面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更详细的说明。
如图1、图2所示，一种后装式套管的金属屈曲约束支撑，包括内芯型材1，内芯型材1选用无缝方钢管/圆钢管或H型钢，内芯型材1两端与端板11之间采用剖口等强焊接，为了加强内芯型材1与两端端板11之间的连接，在内芯型材1与端板11之间还焊接纵向加劲肋8，保证内芯型材1与端板11之间连接节点的抗拉承载力大于芯材本身的抗拉承载力，约束套管设置在内芯型材1的外部，约束套管之间设置减摩垫片10，约束套管由两个L型组合件对扣连接构成，当两个L型组合件外围采用箍板约束，则组合件对接处设有密封垫片12。
如图3所示，所述的L型组合件包括一个等肢角钢2，内芯型材1为圆形或方形截面，等肢角钢2的两肢内侧分别焊接有一个槽钢3；内芯型材1为H型截面，等肢角钢2的一个肢内侧焊接有一个槽钢3，为了提高约束组合件的整体性，沿槽钢3长度设置多道加劲板，当内芯型材1为H型钢时，每一道加劲板由1个第二横向加劲板5焊接在槽钢3内侧与等肢角钢2之间；当内芯型材1为圆钢管或方钢管时，每一道加劲板由2个第二横向加劲板5焊接在槽钢3内侧与等肢角钢2之间、1个第一横向加劲板4焊接在2个槽钢3之间与等肢角钢2凹角处、2个第三横向加劲板6焊接在槽钢3外侧与等肢角钢2肢端之间。
所述的两个L型组合件之间沿纵向全长焊接，或采用抗拉材料全长加密捆绑，或通过两个以上的L型金属箍板7采用螺栓9连接。
所述的一种后装式套管的金属屈曲约束支撑的构造方法，其步骤如下：
步骤1：按照设计承载力与变形要求确定内芯型材1的长度与截面尺寸，以及端板11的几何尺寸；
步骤2：按照约束比不小于2，以及内芯稳定性验算的结果估算约束套筒截面尺寸,选取相应的等肢角钢2和槽钢3，按照设计变形要求确定约束套筒的长度，等肢角钢2与槽钢3的长度与之相等；
步骤3：按照内芯稳定性验算的结果设计加劲板的数量与间距，包括第一横向加劲板4、第二横向加劲板5与第三横向加劲板6沿纵向的分布，根据槽钢3和等肢角钢2的尺寸确定第一横向加劲板4、第二横向加劲板5与第三横向加劲板6的厚度与几何尺寸；
步骤4：按照端部连接处应力控制水平以及支撑变形要求选取纵向加劲肋8的数量与几何尺寸；
步骤5：对上述型材、板件除锈后完成防锈防腐处理；
步骤6：将内芯型材1与端板11采用等强焊接，纵向加劲肋8与内芯型材1和端板11焊接，对内芯型材1表面局部铺设减摩材料10，完成减摩处理；
步骤7：将第二横向加劲板5按照步骤3的要求与槽钢3内壁局部焊接，之后将槽钢3与等肢角钢2的内壁不连续焊接，之后在对应第二横向加劲板5的位置焊接第一横向加劲板4与第三横向加劲板6，采用不连续焊缝焊接；
步骤8：将两个L型组合件对扣，沿纵向全长焊接，或采用抗拉材料全长加密捆绑，或由L型金属箍板7通过螺栓9进行连接固定，L型金属箍板7范围内的两个L型组合件之间选取相应厚度的密封垫片12，如果采用L型金属箍板7连接，按照等肢角钢2的外表尺寸、约束套管与内芯型材1之间保留1-2mm的间隙(间隙中沿内芯型材1长度铺设减摩垫片10)确定L型金属箍板7尺寸，且L型金属箍板7沿纵向按照交错方向布置。
所述的内芯型材1的长度与截面尺寸，还要遵循宽厚比不能超过预定的抗断裂塑性变形能力限制。
所述的纵向加劲肋8截面尺寸需保证在端部的截面积与内芯型材1截面积相当，纵向加劲肋8的加劲肋长度及沿纵向的截面变化应保证在支撑最大受压变形时，约束套管不会同时受到两端加劲肋挤压，在支撑最大受拉变形时仍有部分加劲肋在约束套管中，其与内芯型材1之间连接焊缝的承载力不低于内芯型材1的极限抗拉承载力。
Claims (4)
1.一种后装式套管的金属屈曲约束支撑的构造方法，其特征在于：其步骤如下：
步骤1：按照设计承载力与变形要求确定内芯型材(1)的长度与截面尺寸，以及端板(11)的几何尺寸；
步骤2：按照约束比不小于2，以及内芯稳定性验算的结果估算约束套筒截面尺寸,选取相应的等肢角钢(2)和槽钢(3)，按照设计变形要求确定约束套筒的长度，等肢角钢(2)与槽钢(3)的长度与之相等；
步骤3：按照内芯稳定性验算的结果设计加劲板的数量与间距，包括第一横向加劲板(4)、第二横向加劲板(5)、第三横向加劲板(6)沿纵向的分布，根据槽钢(3)和等肢角钢(2)的尺寸确定第一横向加劲板(4)、第二横向加劲板(5)、第三横向加劲板(6)的厚度与几何尺寸；
步骤4：按照端部连接处应力控制水平以及支撑变形要求选取纵向加劲肋(8)的数量与几何尺寸；
步骤5：对上述型材、板件除锈后完成防锈防腐处理；
步骤6：将内芯型材(1)与端板(11)采用等强焊接，纵向加劲肋(8)与内芯型材(1)和端板(11)焊接，对内芯型材(1)表面局部铺设减摩垫片(10)，完成减摩处理；
步骤7：将第二横向加劲板(5)按照步骤3的要求与槽钢(3)内壁局部焊接，之后将槽钢(3)与等肢角钢(2)的内壁不连续焊接，之后在对应第二横向加劲板(5)的位置焊接第一横向加劲板(4)与第三横向加劲板(6)，采用不连续焊缝焊接；
步骤8：将两个L型组合件对扣，沿纵向全长焊接，或采用抗拉材料全长加密捆绑，或由L型金属箍板(7)通过螺栓(9)进行连接固定，L型金属箍板(7)范围内的两个L型组合件之间选取相应厚度的密封垫片(12)，如果采用L型金属箍板(7)连接，按照等肢角钢(2)的外表尺寸、约束套管与内芯型材(1)之间保留1-2mm的间隙要求确定L型金属箍板(7)尺寸，间隙中沿内芯型材(1)长度铺设减摩垫片(10)，且L型金属箍板(7)沿纵向按照交错方向布置；
所述的后装式套管的金属屈曲约束支撑，包括内芯型材(1)，内芯型材(1)选用无缝方钢管/圆钢管或H型钢，内芯型材(1)两端与端板(11)之间采用剖口等强焊接，在内芯型材(1)与端板(11)之间还焊接纵向加劲肋(8)，约束套管设置在内芯型材(1)的外部，约束套管之间设置减摩垫片(10)，约束套管由两个L型组合件对扣连接构成，当两个L型组合件外围采用箍板约束，则组合件对接处设有密封垫片(12)。
2.根据权利要求1所述的一种后装式套管的金属屈曲约束支撑的构造方法，其特征在于：所述的L型组合件包括一个等肢角钢(2)，对内芯型材(1)为圆形或方形截面，等肢角钢(2)的两肢内侧分别焊接有一个槽钢(3)；对内芯型材(1)为H型截面，等肢角钢(2)的一个肢内侧焊接有一个槽钢(3)，沿槽钢(3)长度设置多道加劲板，当内芯型材(1)为H型钢时，每一道加劲板由1个第二横向加劲板(5)焊接在槽钢(3)内侧与等肢角钢(2)之间；当内芯型材(1)为圆钢管或方钢管时，每一道加劲板由2个第二横向加劲板(5)焊接在槽钢(3)内侧与等肢角钢(2)之间、1个第一横向加劲板(4)焊接在2个槽钢(3)之间与等肢角钢(2)凹角处、2个第三横向加劲板(6)焊接在槽钢(3)外侧与等肢角钢(2)肢端之间。
3.根据权利要求1所述的一种后装式套管的金属屈曲约束支撑的构造方法，其特征在于：所述的内芯型材(1)的长度与截面尺寸，还要遵循宽厚比不能超过预定的抗断裂塑性变形能力限制。
4.根据权利要求1所述的一种后装式套管的金属屈曲约束支撑的构造方法，其特征在于：所述的纵向加劲肋(8)截面尺寸需保证在端部的截面积与内芯型材(1)截面积相当，纵向加劲肋(8)的加劲肋长度及沿纵向的截面变化应保证在支撑最大设计受压变形时，约束套管不会同时受到两端加劲肋挤压，在支撑最大设计受拉变形时仍有部分加劲肋在约束套管中，其与内芯型材(1)之间连接焊缝的承载力不低于内芯型材(1)的极限抗拉承载力。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510474198.1A CN105002999B (zh) | 2015-08-05 | 2015-08-05 | 一种后装式套管的金属屈曲约束支撑及其构造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510474198.1A CN105002999B (zh) | 2015-08-05 | 2015-08-05 | 一种后装式套管的金属屈曲约束支撑及其构造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105002999A CN105002999A (zh) | 2015-10-28 |
| CN105002999B true CN105002999B (zh) | 2017-06-13 |
Family
ID=54375841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510474198.1A Active CN105002999B (zh) | 2015-08-05 | 2015-08-05 | 一种后装式套管的金属屈曲约束支撑及其构造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105002999B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105421612A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-03-23 | 同济大学 | 一种扭转型双管屈曲约束支撑 |
| CN105507132A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-04-20 | 同济大学 | 一种扭转型三管屈曲约束支撑 |
| CN105464236B (zh) * | 2015-12-08 | 2017-10-24 | 清华大学 | 自复位屈曲约束支撑 |
| CN105625595B (zh) * | 2016-01-06 | 2018-08-28 | 河南理工大学 | 一种内嵌钢筋外包钢管屈曲约束支撑 |
| CN105672511A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-06-15 | 河南理工大学 | 一种内嵌钢筋外包纤维管屈曲约束支撑 |
| CN110924553B (zh) * | 2019-12-10 | 2021-11-12 | 东北林业大学 | 一种装配式防屈曲支撑 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2778920Y (zh) * | 2004-12-31 | 2006-05-10 | 郑兆宏 | 放置式双开口形围束挫屈拘束韧性支撑装置 |
| CN102767250A (zh) * | 2012-07-06 | 2012-11-07 | 河海大学 | 装配式外约束防屈曲支撑构件 |
| CN103669630A (zh) * | 2012-09-19 | 2014-03-26 | 上海宝冶集团有限公司 | 纯钢箱形型钢屈曲约束支撑 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3616889B2 (ja) * | 1996-12-04 | 2005-02-02 | 清水建設株式会社 | 制振ダンパー |
-
2015
- 2015-08-05 CN CN201510474198.1A patent/CN105002999B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2778920Y (zh) * | 2004-12-31 | 2006-05-10 | 郑兆宏 | 放置式双开口形围束挫屈拘束韧性支撑装置 |
| CN102767250A (zh) * | 2012-07-06 | 2012-11-07 | 河海大学 | 装配式外约束防屈曲支撑构件 |
| CN103669630A (zh) * | 2012-09-19 | 2014-03-26 | 上海宝冶集团有限公司 | 纯钢箱形型钢屈曲约束支撑 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105002999A (zh) | 2015-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105002999B (zh) | 一种后装式套管的金属屈曲约束支撑及其构造方法 | |
| CN104005490B (zh) | 一种加强屈服后刚度的防屈曲限位支撑构件 | |
| CN104963415A (zh) | 一种圆钢管约束型钢混凝土柱与钢梁节点结构 | |
| CN103711216B (zh) | 一种田字形螺栓组装方形钢管变截面钢芯防屈曲限位耗能支撑构件 | |
| CN105220833A (zh) | 内桁架体系、型钢-钢管混凝土十字形柱及其施工方法 | |
| CN105297744B (zh) | 一种大型深基坑装配式型钢支撑体系 | |
| CN105714984A (zh) | 内置圆管带拉筋的方形及异形钢管混凝土柱及其施工方法 | |
| CN104805958A (zh) | 应用于联肢剪力墙结构的双阶屈服耗能钢连梁 | |
| CN1963061A (zh) | 组合热轧角钢防压曲支撑 | |
| CN203741998U (zh) | 一种自复位梁与柱的连接节点 | |
| CN205224052U (zh) | 一种大型深基坑装配式型钢支撑体系 | |
| CN104652704A (zh) | 管中管钢管混凝土受拉构件内外管连接安装与计算方法 | |
| CN103015535B (zh) | 一种h型柱弱轴方向与h型梁刚接结构及其制作方法 | |
| CN203701292U (zh) | 局部中空夹层钢管混凝土加固型相贯节点 | |
| CN204715540U (zh) | 一种圆钢管约束型钢混凝土柱与钢梁节点结构 | |
| CN207499169U (zh) | 一种钢结构衔接处的加强结构 | |
| CN200992750Y (zh) | 组合热轧角钢防压曲支撑 | |
| CN210264731U (zh) | 一种用于盾构隧道内的加固支撑装置 | |
| CN104060689A (zh) | 一种三角形截面弯扭构件、专用胎架及其加工方法 | |
| CN103276851B (zh) | 带肋钢管混凝土柱及其设计方法 | |
| CN207296057U (zh) | 双阶屈服消能钢支撑 | |
| CN107460965A (zh) | 一种新型低残余变形多屈服点全钢制屈曲约束支撑 | |
| CN208293859U (zh) | 一种钢构房屋用的楼承板 | |
| CN105040828A (zh) | 一种圆钢管约束型钢混凝土柱与钢梁节点结构 | |
| CN205135024U (zh) | 一种设柱间支撑的220kV配电装置构架结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |