CN110847403A - 一种h型双阶屈服屈曲约束支撑 - Google Patents

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Nantong Assembly Building And Intelligent Structure Research Institute
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Abstract

本发明公开了一种H型双阶屈服屈曲约束支撑，芯材通过钢板条设置在套筒内部，填充材料设置于芯材外侧表面与套筒内侧表面之间，无粘结材料与芯材表面相连，无粘结材料与填充材料之间还设置有防滑条，芯材为H形，芯材由腹板及翼缘组成，腹板两侧分别与翼缘中间位置垂直相连，腹板材采用Q225、Q160或Q100其中的任意一种软钢，翼缘采用Q235、Q345或Q390其中的任意一种普通钢，该发明所用芯材的腹板及翼缘均采用整板，无需进行拼接，整体的抗震性能优越，耗能能力更强，加工工艺简单，加工成本更低，震动下屈服后刚度较大，完全可以阻止楼层变形的快速增长，从而实现楼层变形均匀分布。

Description

一种H型双阶屈服屈曲约束支撑
技术领域
本发明涉及建筑结构技术领域，具体为一种H型双阶屈服屈曲约束支撑。
背景技术
也称防屈曲支撑，由核心单元、外约束单元等组成，利用核心单元产生弹塑性滞回变形耗散能量的减震装置，屈曲约束支撑仅芯板与其他构件连接，所受的荷载全部由芯板承担，外套筒和填充材料仅约束芯板受压屈曲，使芯板在受拉和受压下均能进入屈服，因而，屈曲约束支撑的滞回性能优良。屈曲约束支撑一方面可以避免普通支撑拉压承载力差异显著的缺陷，另一方面具有金属阻尼器的耗能能力，可以在结构中充当“保险丝”，使得主体结构基本处于弹性范围内。因此，屈曲约束支撑的应用，可以全面提高传统的支撑框架在中震和大震下的抗震性能。
传统的屈曲约束支撑的抗震性能差，加工工艺复杂，加工成本高，而且小震处于弹性，不耗能，大震下屈服后刚度小，不能阻止楼层变形，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H型双阶屈服屈曲约束支撑，将腹板两侧分别焊上翼缘，作为芯材待用，该芯材的腹板及翼缘均采用整板，无需进行拼接，整体的抗震性能优越，耗能能力更强，加工工艺简单，加工成本更低，选用 Q225、Q160或Q100其中任意一种软钢作为腹板，选用Q235、Q345或Q390其中的任意一种普通钢作为翼缘，小震同样耗能，大震下屈服后刚度较大，完全可以阻止楼层变形的快速增长，从而实现楼层变形均匀分布，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H型双阶屈服屈曲约束支撑，包括芯材、套筒、填充材料、无粘结材料、防滑条、钢板条及封头板，所述套筒内部上端及下端两侧均设置有钢板条，所述芯材两侧均设置于钢板条外侧表面，所述填充材料设置于芯材外侧表面与套筒内侧表面之间，所述无粘结材料与芯材表面相连，所述无粘结材料与填充材料之间还设置有防滑条，所述套筒两端分别设置有封头板，所述封头板开有H型口，所述芯材两端分别活动设置于H型口内，所述芯材为H形，所述芯材由腹板及翼缘组成，所述腹板两侧分别与翼缘中间位置垂直相连，所述腹板材料为软钢，所述翼缘的材料为普通钢；
所述腹板材采用Q225、Q160或Q100其中的任意一种软钢；
所述翼缘采用Q235、Q345或Q390其中的任意一种普通钢。
优选的，所述套筒为矩形钢管。
优选的，所述填充材料为C30细石混凝土，所述填充材料为“凹”型，所述钢板条宽度略大于填充材料两侧凸起的宽度。
优选的，所述无粘结材料4为2mm厚防水卷材。
优选的，其使用方法包括以下步骤：
步骤一：选用Q225、Q160或Q100其中任意一种软钢作为腹板，选用Q235、Q345或Q390其中的任意一种普通钢作为翼缘，将腹板两侧分别焊上翼缘，作为芯材待用；
步骤二：在套筒内部两侧的上端及下端等距焊接上钢板条；
步骤三：将翼缘的外表面焊接上防滑条，随后将无粘结材料粘贴在翼缘外侧表面，将芯材放入套筒内，将芯材的翼缘两端等距放置到钢板条外侧，随后在芯材外侧与套筒内侧表面之间浇注填充材料；
步骤四：待填充材料凝固后，运输到施工场地进行安装。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)将腹板两侧分别焊上翼缘，作为芯材待用，该芯材的腹板及翼缘均采用整板，无需进行拼接，整体的抗震性能优越，耗能能力更强。
(2)加工工艺简单，加工成本更低。
(3)得到十分饱满的滞回曲线，具有良好的耗能能力，能实现低屈服点耗能，并可根据需要控制耗能段在不同的地震水平下发挥耗能作用，实现减震耗能作用。
(4)选用Q225、Q160或Q100其中任意一种软钢作为腹板，选用Q235、 Q345或Q390其中的任意一种普通钢作为翼缘，震动下屈服后刚度较大，完全可以阻止楼层变形的快速增长，从而实现楼层变形均匀分布。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明(附图1中A-A处)截面结构示意图。
图3为芯材的结构示意图。
图中：芯材1、套筒2、填充材料3、无粘结材料4、防滑条5、钢板条6、封头板7、腹板8、翼缘9。
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1-3，本发明提供一种技术方案：一种H型双阶屈服屈曲约束支撑，包括芯材1、套筒2、填充材料3、无粘结材料4、防滑条5、钢板条6及封头板7，套筒2为矩形钢管，套筒2内部上端及下端两侧均设置有钢板条6，芯材1两侧均设置于钢板条6外侧表面，填充材料3设置于芯材1外侧表面与套筒2内侧表面之间，填充材料3为C30细石混凝土，填充材料3为“凹”型，钢板条6宽度略大于填充材料3两侧凸起的宽度，无粘结材料4为2mm厚防水卷材，无粘结材料4与芯材1表面相连，无粘结材料4与填充材料3之间还设置有防滑条5，套筒2两端分别设置有封头板7，封头板7开有H型口，芯材1 两端分别活动设置于H型口内，芯材1为H形，芯材1由腹板8及翼缘9组成，腹板8两侧分别与翼缘9中间位置垂直相连，腹板8材料为软钢，翼缘9 的材料为普通钢；腹板8材采用Q225、Q160或Q100其中的任意一种软钢；翼缘9采用Q235、Q345或Q390其中的任意一种普通钢。
一种H型双阶屈服屈曲约束支撑，其使用方法包括以下步骤：
步骤一：选用Q225、Q160或Q100其中任意一种软钢作为腹板8，选用 Q235、Q345或Q390其中的任意一种普通钢作为翼缘9，将腹板8两侧分别焊上翼缘9，作为芯材1待用；
步骤二：在套筒2内部两侧的上端及下端等距焊接上钢板条6；
步骤三：将翼缘9的外表面焊接上防滑条5，随后将无粘结材料4粘贴在翼缘9外侧表面，将芯材1放入套筒2内，将芯材1的翼缘9两端等距放置到钢板条6外侧，随后在芯材1外侧与套筒2内侧表面之间浇注填充材料3；
步骤四：待填充材料3凝固后，运输到施工场地进行安装。
根据累积塑性变形是描述屈曲约束支撑的塑性变形性能和疲劳性能的指标，累积塑性变形的表达式为：
Figure RE-GDA0002320992700000051
经过实验显示，该发明屈曲约束支撑能得到十分饱满的滞回曲线，具有良好的耗能能力，能实现低屈服点耗能，并可根据需要控制耗能段在不同的地震水平下发挥耗能作用，实现减震耗能作用。
使用原理：将腹板两侧分别焊上翼缘，作为芯材待用，该芯材的腹板及翼缘均采用整板，无需进行拼接，整体的抗震性能优越，且加工工艺简单，加工成本更低，选用Q225、Q160或Q100其中任意一种软钢作为腹板，选用Q235、 Q345或Q390其中的任意一种普通钢作为翼缘，震动下屈服后刚度较大，完全可以阻止楼层变形的快速增长，从而实现楼层变形均匀分布。
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 (5)

1.一种H型双阶屈服屈曲约束支撑，包括芯材（1）、套筒（2）、填充材料（3）、无粘结材料（4）、防滑条（5）、钢板条（6）及封头板（7），所述套筒（2）内部上端及下端两侧均设置有钢板条（6），所述芯材（1）两侧均设置于钢板条（6）外侧表面，所述填充材料（3）设置于芯材（1）外侧表面与套筒（2）内侧表面之间，所述无粘结材料（4）与芯材（1）表面相连，所述无粘结材料（4）与填充材料（3）之间还设置有防滑条（5），所述套筒（2）两端分别设置有封头板（7），所述封头板（7）开有H型口，所述芯材（1）两端分别活动设置于H型口内，其特征在于：所述芯材（1）为H形，所述芯材（1）由腹板（8）及翼缘（9）组成，所述腹板（8）两侧分别与翼缘（9）中间位置垂直相连，所述腹板（8）材料为软钢，所述翼缘（9）的材料为普通钢；
所述腹板（8）材采用Q225、Q160或Q100其中的任意一种软钢；
所述翼缘（9）采用Q235、Q345或Q390其中的任意一种普通钢。
2.根据权利要求1所述的一种H型双阶屈服屈曲约束支撑，其特征在于：所述套筒（2）为矩形钢管。
3.根据权利要求1所述的一种H型双阶屈服屈曲约束支撑，其特征在于：所述填充材料（3）为C30细石混凝土，所述填充材料（3）为“凹”型，所述钢板条（6）宽度略大于填充材料（3）两侧凸起的宽度。
4.根据权利要求1所述的一种H型双阶屈服屈曲约束支撑，其特征在于：所述无粘结材料（4）4为2mm厚防水卷材。
5.根据权利要求1所述的一种H型双阶屈服屈曲约束支撑，其特征在于：其使用方法包括以下步骤：
步骤一：选用Q225、Q160或Q100其中任意一种软钢作为腹板（8），选用Q235、Q345或Q390其中的任意一种普通钢作为翼缘（9），将腹板（8）两侧分别焊上翼缘（9），作为芯材（1）待用；
步骤二：在套筒（2）内部两侧的上端及下端等距焊接上钢板条（6）；
步骤三：将翼缘（9）的外表面焊接上防滑条（5），随后将无粘结材料（4）粘贴在翼缘（9）外侧表面，将芯材（1）放入套筒（2）内，将芯材（1）的翼缘（9）两端等距放置到钢板条（6）外侧，随后在芯材（1）外侧与套筒（2）内侧表面之间浇注填充材料（3）；
步骤四：待填充材料（3）凝固后，运输到施工场地进行安装。
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