CN109797881A - 一种王字型端头屈曲约束支撑 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种王字型端头屈曲约束支撑，包括芯材、套筒、角钢、无粘结材料、填充材料、加劲肋、防滑条及封头板，芯材设置于套筒内部，芯材上端及下端两侧分别与角钢活动相接，芯材的上端及下端均设置有无粘结材料，芯材的上表面及下表面与套筒的内壁之间设置有填充材料，芯材的腹板两侧均垂直设置有一个或多个加劲肋，芯材中间位置设置有防滑条，套筒两端分别设置有封头板，该发明结构简单，芯材无需扩大，也无需加厚，采用常用板即可，在芯材的腹板两侧焊接加劲肋，构成王字型端头，对母材损伤小，材料损耗小，屈曲约束支撑抗疲劳性能优越。
Description
技术领域
本发明涉及建筑结构领域技术领域，具体为一种王字型端头屈曲约束支撑。
背景技术
屈曲约束支撑又称防屈曲支撑或BRB(Buckling restrained brace),产品技术最早发展于1973年的日本，当时的一批日本学者成功研发了最早的墙板式防屈曲耗能支撑，并对其进行了加入不同无粘结材料的拉压试验；1994年北岭地震后，美国也开始对防屈曲支撑体系进行相应的设计研究和大比例试验，同时结合理论计算分析了该支撑体系较其他支撑体系的优点。
传统的H型屈曲约束支撑芯材两端采用的是扩大截面过渡或另外焊接大截面的钢板，且传统的H型屈曲约束支撑采用的是全填充细石混凝土，成本较高，因此，亟待一种改进的技术来解决现有技术中所存在的这一问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种王字型端头屈曲约束支撑，芯材无需扩大，也无需加厚，采用常用板即可，在芯材腹板两侧焊接加劲肋，构成王字型端头，对母材损伤小，材料损耗小，屈曲约束支撑抗疲劳性能优越，采用上下局部填充细石混凝土，填充阻挡挡板采用角钢，本发明支撑自重轻，节约材料、运输及施工成本，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种王字型端头屈曲约束支撑，包括芯材、套筒、角钢、无粘结材料、填充材料、加劲肋、防滑条及封头板，所述芯材设置于套筒内部，所述芯材上端及下端两侧分别与角钢活动相接，所述芯材的上端及下端均设置有无粘结材料，所述芯材的上表面及下表面与套筒的内壁之间设置有填充材料，所述芯材的腹板两侧均垂直设置有一个或多个加劲肋，所述芯材中间位置设置有防滑条，所述套筒两端分别设置有封头板。
优选的，所述芯材为热轧H型钢或焊接型H型钢其中的任意一种。
优选的，所述套筒为矩形钢管，所述套筒两侧表面上端及下端均开有若干焊孔，每排所述焊孔之间的距离为1m，所述焊孔的孔径为6mm，所述套筒通过焊孔与角钢塞焊。
优选的，所述无粘结材料为2mm厚防水卷材。
优选的，所述填充材料为C30细石混凝土。
优选的，所述加劲肋的伸入套筒的长度为250mm。
优选的，所述封头板开有“王”字形通槽，所述芯材与加劲肋端部活动设置于“王”字形通槽内。
优选的，其制作方法包括以下步骤：
步骤一：将无粘结材料固定在芯材上、下端的表面，并在芯材中间位置焊上防滑条；
步骤二：在芯材的腹板两侧位置分别垂直焊接上一个或多个加劲肋，芯材端部形成“王”字；
步骤三：在套筒上、下表面开灌浆孔，在套筒两侧的上端和下端开两排焊孔，每排每两个焊孔之间的距离控制在1m；
步骤四：根据套筒的尺寸，选取合适高度的垫块，将芯材伸入套筒内，并放置在垫块上，确保芯材与套筒上、下内壁的距离一致，且芯材两端伸出套筒的距离相同；
步骤五：将角钢伸入套筒，将角钢两端进行初焊固定，使角钢支撑住芯材上表面及下表面两侧，然后用封头板盖在套筒两端，确认芯材和加劲肋与封头板吻合并可在封头板所开的“王”字形通槽内横移后，将角钢分别通过焊孔焊在套筒内部；
步骤六：取出垫块，将套筒两端分别用封头板封死，随后通过套筒表面的灌浆孔采用压力灌浆的方式进行灌浆，先将套筒内部上端填满，填充材料初凝后，将套筒上端的灌浆孔封上，随后将套筒沿轴芯翻转180°，同样采用压力灌浆的方式将套筒内另一端进行灌浆，填满料初凝后封孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）芯材无需扩大，也无需加厚，采用常用板即可，在芯材腹板两侧焊接加劲肋，构成王字型端头，对母材损伤小，材料损耗小，屈曲约束支撑抗疲劳性能优越。
（2）采用上下局部填充细石混凝土，填充阻挡挡板采用角钢，本发明支撑自重轻，节约材料、运输及施工成本。
（3）本支撑由于均为常用钢板，还能进行回收利用到其他工程上，避免资源浪费。
（4）结构及制作工艺简单，成本较低。
附图说明
图1为本发明侧视结构示意图。
图2为本发明俯视结构示意图。
图3为芯材端部部分截面示意图。
图4为芯材中间部分截面示意图。
图5为套筒表面焊孔分布示意图。
图6为封头板结构示意图。
图7为本发明在腹板两侧分别焊上两个加劲肋时的侧视结构示意图。
图8为本发明在腹板两侧分别焊上两个加劲肋时的截面结构示意图。
图9为本发明在腹板两侧分别焊上两个加劲肋时对应封头板的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种王字型端头屈曲约束支撑，包括芯材1、套筒2、角钢3、无粘结材料4、填充材料5、加劲肋6、防滑条7及封头板8，芯材1设置于套筒2内部，芯材1为热轧H型钢或焊接型H型钢，芯材1上端及下端两侧分别与角钢3活动相接，芯材1的上端及下端均设置有无粘结材料4，无粘结材料4为2mm厚防水卷材，芯材1的上表面及下表面与套筒2的内壁之间设置有填充材料5，填充材料5为C30细石混凝土，芯材1的腹板两侧均垂直设置有一个或多个加劲肋6，加劲肋6的伸入套筒2的长度为250mm，芯材1中间位置设置有防滑条7，套筒2两端分别设置有封头板8。
如图5所示，套筒2为矩形钢管，套筒2两侧表面上端及下端均开有若干焊孔21，每排焊孔21之间的距离为1m，焊孔21的孔径为6mm，套筒2通过焊孔21与角钢3塞焊。
如图6所示，封头板8开有“王”字形通槽，芯材1与加劲肋6端部活动设置于“王”字形通槽内，封头板8仅与套筒2焊接，不与芯材1及加劲肋6焊接。
一种王字型端头屈曲约束支撑，其制作方法包括以下步骤：
步骤一：将无粘结材料4固定在芯材1上、下端的表面，并在芯材1中间位置焊上防滑条7；
步骤二：在芯材1的腹板两侧位置分别垂直焊接上一个或多个加劲肋6，芯材1端部形成“王”字；
步骤三：在套筒2上、下表面开灌浆孔，在套筒2两侧的上端和下端开两排焊孔21，每排每两个焊孔21之间的距离控制在1m；
步骤四：根据套筒2的尺寸，选取合适高度的垫块，将芯材1伸入套筒2内，并放置在垫块上，确保芯材1与套筒2上、下内壁的距离一致，且芯材1两端伸出套筒2的距离相同；
步骤五：将角钢3伸入套筒2，将角钢3两端进行初焊固定，使角钢3支撑住芯材1上表面及下表面两侧，然后用封头板8盖在套筒2两端，确认芯材1和加劲肋6与封头板8吻合并可在封头板8所开的“王”字形通槽内横移后，将角钢3分别通过焊孔21焊在套筒2内部；
步骤六：取出垫块，将套筒2两端分别用封头板8封死，随后通过套筒2表面的灌浆孔采用压力灌浆的方式进行灌浆，先将套筒2内部上端填满，填充材料初凝后，将套筒2上端的灌浆孔封上，随后将套筒2沿轴芯翻转180°，同样采用压力灌浆的方式将套筒2内另一端进行灌浆，填满料初凝后封孔。
步骤五中如果直接未经过封头板8吻合确认就将角钢3直接通过焊孔21焊死，一旦芯材1端部位置与封头板8不吻合，整个结构就浪费了，角钢3的作用一个是支撑芯材1，另一个作用就是在灌浆时填充材料5不会进入到套筒2中间内部，即不会与芯材1的腹板接触。
由于芯材采用H型钢，在芯材的腹板两侧焊上加劲肋，因此，端部呈“王”字形，抗疲劳性能较传统“一”字型、 “十”字型或者“T” 字型屈曲约束支撑更加优越，而且均可采用平常的钢板制作，无需加厚，一是节约成本，二是可回收在利用到其他工程项目上。
实施例的，附图1及附图3中显示的为标准的“王”字型端头屈曲约束支撑，还可在此基础上进行改造，在芯材的腹板两侧分别焊上至少两个加劲肋，如图7-8所示，原理同“王”字型端头屈曲约束支撑一样，可达到同样的有益效果，对应的，封头板也根据芯材和加劲肋的截面而改变，如图9所示。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种王字型端头屈曲约束支撑，其特征在于：包括芯材（1）、套筒（2）、角钢（3）、无粘结材料（4）、填充材料（5）、加劲肋（6）、防滑条（7）及封头板（8），所述芯材（1）设置于套筒（2）内部，所述芯材（1）上端及下端两侧分别与角钢（3）活动相接，所述芯材（1）的上端及下端均设置有无粘结材料（4），所述芯材（1）的上表面及下表面与套筒（2）的内壁之间设置有填充材料（5），所述芯材（1）的腹板两侧均垂直设置有一个或多个加劲肋（6），所述芯材（1）中间位置设置有防滑条（7），所述套筒（2）两端分别设置有封头板（8）。
2.根据权利要求1所述的一种王字型端头屈曲约束支撑，其特征在于：所述芯材（1）为热轧H型钢或焊接型H型钢其中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种王字型端头屈曲约束支撑，其特征在于：所述套筒（2）为矩形钢管，所述套筒（2）两侧表面上端及下端均开有若干焊孔（21），每排所述焊孔（21）之间的距离为1m，所述焊孔（21）的孔径为6mm，所述套筒（2）通过焊孔（21）与角钢（3）塞焊。
4.根据权利要求1所述的一种王字型端头屈曲约束支撑，其特征在于：所述无粘结材料（4）为2mm厚防水卷材。
5.根据权利要求1所述的一种王字型端头屈曲约束支撑，其特征在于：所述填充材料（5）为C30细石混凝土。
6.根据权利要求1所述的一种王字型端头屈曲约束支撑，其特征在于：所述加劲肋（6）的伸入套筒（2）的长度为250mm。
7.根据权利要求1所述的一种王字型端头屈曲约束支撑，其特征在于：所述封头板（8）开有“王”字形通槽，所述芯材（1）与加劲肋（6）端部活动设置于“王”字形通槽内。
8.根据权利要求1所述的一种王字型端头屈曲约束支撑，其特征在于：其制作方法包括以下步骤：
步骤一：将无粘结材料（4）固定在芯材（1）上、下端的表面，并在芯材（1）中间位置焊上防滑条（7）；
步骤二：在芯材（1）的腹板两侧位置分别垂直焊接上一个或多个加劲肋（6），芯材（1）端部形成“王”字；
步骤三：在套筒（2）上、下表面开灌浆孔，在套筒（2）两侧的上端和下端开两排焊孔（21），每排每两个焊孔（21）之间的距离控制在1m；
步骤四：根据套筒（2）的尺寸，选取合适高度的垫块，将芯材（1）伸入套筒（2）内，并放置在垫块上，确保芯材（1）与套筒（2）上、下内壁的距离一致，且芯材（1）两端伸出套筒（2）的距离相同；
步骤五：将角钢（3）伸入套筒（2），将角钢（3）两端进行初焊固定，使角钢（3）支撑住芯材（1）上表面及下表面两侧，然后用封头板（8）盖在套筒（2）两端，确认芯材（1）和加劲肋（6）与封头板（8）吻合并可在封头板（8）所开的“王”字形通槽内横移后，将角钢（3）分别通过焊孔（21）焊在套筒（2）内部；
步骤六：取出垫块，将套筒（2）两端分别用封头板（8）封死，随后通过套筒（2）表面的灌浆孔采用压力灌浆的方式进行灌浆，先将套筒（2）内部上端填满，填充材料初凝后，将套筒（2）上端的灌浆孔封上，随后将套筒（2）沿轴芯翻转180°，同样采用压力灌浆的方式将套筒（2）内另一端进行灌浆，填满料初凝后封孔。
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