CN201671199U - 半刚接双钢管防屈曲耗能支撑 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半刚接双钢管防屈曲耗能支撑，包括内芯轴力单元、约束单元、隔离单元和连接单元，内芯轴力单元包括一内型钢管，内型钢管的一端为加强管端，内加强管端部设置有封口板，并与连接单元连接；内型钢管中填充有砂，内加强管端段填充有砂浆，约束单元由一外套钢管构成，外套钢管和内型钢管之间填充有介质材料，外套钢管的两端均设置有外管端板；一端与内型钢管焊接形成固定端，可保证外套钢管不滑动，另一端端板与内型钢管留有一定间隙，使内型钢管可以自由压缩和拉伸，从而达到耗能的目的。本实用新型主要适用于中等跨度建筑的工况。

Description

半刚接双钢管防屈曲耗能支撑

技术领域

本实用新型涉及一种结构工程领域用支撑构件，尤其涉及一种钢管防屈曲耗能支撑构件。

背景技术

支撑框架可以有效提高结构的抗侧移刚度，增强结构的抗震能力。但由于传统的钢支撑在受压时会发生屈曲，耗能能力无法充分发挥。为了克服这一困难，现有技术中有一种受压时不会屈曲的轴向受力构件，即称为屈曲约束支撑或防屈曲耗能支撑。现有防屈曲耗能支撑的基本原理是：在核心支撑单元外面包裹约束单元，使核心支撑单元在受压时不发生屈曲而达到全截面屈服状态，从而使支撑在拉压作用下均能够消耗输入结构的能量。

现有的防屈曲耗能支撑一般有内芯轴力单元、约束单元、隔离单元和连接单元构成。内芯轴力单元位于支撑内部，用于承受轴向的拉压荷载并起到耗能的作用，最常见的截面形式为一字形，为增大支撑的承载能力也可以采用十字形或工字形等截面形式。包裹在轴力单元外侧的约束单元用于防止轴力单元在受压状态下发生屈曲，通常由矩形或圆形钢管构成，有时在该外钢管内部还填充砂浆或混凝土。隔离单元用于减少内心轴力单元与约束单元间的摩擦力，防止约束单元沿支撑轴向受力。隔离单元一般由脱粘材料构成，或者仅仅在内芯轴力单元与约束单元间预留一定的空隙以使内芯轴力单元能够自由伸缩。连接单元位于支撑两端，用于连接支撑和框架结构并将轴力传递到内芯轴力单元。连接单元的构造应尽量减少对支撑的转动约束，防止内芯轴力单元偏心受力。

目前，防屈曲耗能支撑的内芯轴力单元与约束单元两端均采用不连接，当将支撑连接到框架后，在安装或其它外力作用下会存在支撑的约束单元(外钢管)相对内芯轴力单元(内型钢管)产生滑动不稳定问题，这一技术问题是导致支撑构造不可靠的重要因素之一。

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型提供一种半刚接双钢管防屈曲耗能支撑，解决了现有技术中外套钢管与内钢管(耗能)两端均不连接，当将支撑设置在框架柱之间存在滑动不稳定的技术问题，本实用新型防屈曲耗能支撑采用在内钢管一端扦入加强芯板，形成内加强管端，再作封顶板，与外套钢管不连接，而另一端内、外钢管连接，从而可保证外钢管不滑动，并使内钢管可以自由压缩和拉伸以达到耗能的目的。

为了解决上述技术问题，本实用新型半刚接双钢管防屈曲耗能支撑予以实现的技术方案是：该防屈曲耗能支撑包括内芯轴力单元、约束单元、隔离单元和连接单元，所述内芯轴力单元包括一内型钢管，所述内型钢管的一端为内加强管端，所述内加强管端部设置有封口板，并与连接单元连接；所述内型钢管中填充有砂，所述内加强管端中填充有砂浆；所述约束单元由一外套钢管构成，所述外套钢管和所述内型钢管之间填充有介质材料；所述外套钢管的两端均设置有外管端板，一端与内型钢管焊接形成固定端，可保证外套钢管不滑动，另一端端板与内型钢管留有一定间隙，使内型钢管可以自由压缩和拉伸，从而达到耗能的目的。

本实用新型半刚接双钢管防屈曲耗能支撑，其中，所述介质材料为天然粗砂砂浆。所述隔离单元为设置在内型钢管外周的隔离剂或隔离膜。所述外套钢管与所述内型钢管均为圆形、方形或矩形钢管。所述连接单元包括固定在所述内型钢管一端部的内管端板、位于所述内型钢管另一端且与内加强管固定的内管端板和分别与所述内管端板及所述内管端板固定的连接板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

目前，耗能支撑外套钢管与内型钢管(耗能)两端均不连接，当将支撑设置在框架柱之间存在滑动问题，本实用新型防屈曲耗能支撑采用在内型钢管一端扦入加强芯板，再作封顶板，与外套钢管不连接；另一端的外套钢管与内型钢管焊接成固定端，可保证外套钢管不滑动，而且内型钢管可以自由压缩和拉伸，从而达到耗能的目的。证明其具有良好的耗能性能，对提高建筑结构的抗倒塌性能具有重大意义。本实用新型主要适用于中等跨度结构支撑较短的工况。

附图说明

图1是本实用新型半刚接双钢管防屈曲耗能支撑的轴向结构示意图；

图2是图1所示A-A剖切位置的剖面图；

图3是图1所示B-B剖切位置的剖面图；

图4是图1所示C-C剖切位置的剖面图；

图5是图1所示D-D剖切位置的剖面图；

图6是图1所示E-E剖切位置的剖面图。

附图中附图标记的说明：

1.内型钢管    2.内加强管端    3.封口板          4.砂

5.砂浆        6.外套钢管      7.外管端板        8.中介材料

9.内管端板    10.连接板       11.内管端板       12.油脂

13.加劲板

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地描述。

如图1所示，本实用新型半刚接双钢管防屈曲耗能支撑包括内芯轴力单元、约束单元、隔离单元和连接单元，所述内芯轴力单元包括一内型钢管1，所述内型钢管1的一端内设置加强板形成内加强管端2(即，具有一段长度的内加强管端)，所述内加强管端2位于内型钢管1中的端部设置有封口板3，所述内加强管端2的外端与所述连接单元连接；所述内型钢管1中填充有砂4，所述内加强管端2中填充有砂浆5；所述约束单元由一外套钢管6构成，所述外套钢管6的两端均设置有外管端板7；所述外套钢管6和所述内型钢管1之间填充有介质材料8，所述介质材料为天然粗砂砂浆。如图1中的左部分所示，所述内型钢管1的另一端同时与所述连接单元连接及与所述外套钢管6端部的外管端板7焊接成固定端。

本实用新型中所述隔离单元为设置在内型钢管外周的隔离剂或隔离膜，如图3和图4所示，本实用新型中的隔离单元采用油脂12。所述外套钢管与所述内型钢管均为圆形、方形或矩形钢管。如图1中两端部分所示，支撑两端的连接单元结构有所不同，其中一端(如图1所示的左端)的连接单元由固定在所述内型钢管1一端部的内管端板9及外套钢管6相连，形成固定端，并与所述内管端板9固定的连接板10构成；另一端(图1所示的右端)的连接单元由与所述内加强管端2固定的一内管端板11及与所述内管端板11固定的连接板10构成，该端的外管端板7与内型钢管1之间留有间隙，为了加强连接单元的支撑力，在连接板10与一端的外管端板7之间及与另一端的内管端板11之间均设置有十字型加劲板13，如图1、图2和图6所示。

尽管上面结合图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (5)

1.一种半刚接双钢管防屈曲耗能支撑，包括内芯轴力单元、约束单元、隔离单元和连接单元，所述内芯轴力单元包括一内型钢管，所述内型钢管的一端内设置有内加强板形成内加强管端，所述内加强管端的内端设置有封口板，所述内加强管端的外端与所述连接单元连接；所述内型钢管中填充有砂，所述内加强管端中填充有砂浆；所述约束单元由一外套钢管构成，所述外套钢管的两端均设置有外管端板；所述外套钢管和所述内型钢管之间填充有介质材料；其特征在于：

所述内型钢管的一端同时与所述连接单元连接及与所述外套钢管端部的外管端板焊接成固定端，所述内型钢管的另一端与外管端板之间设置有间隙，以使内型钢管可以自由压缩和拉伸，用于消耗的地震能量。

2.根据权利要求1所述半刚接双钢管防屈曲耗能支撑，其特征在于：所述介质材料为天然粗砂砂浆。

3.根据权利要求1所述半刚接双钢管防屈曲耗能支撑，其特征在于：所述隔离单元为设置在内型钢管外周的隔离剂或隔离膜。

4.根据权利要求1所述半刚接双钢管防屈曲耗能支撑，其特征在于：所述外套钢管与所述内型钢管均为圆形、方形或矩形钢管。

5.根据权利要求1所述半刚接双钢管防屈曲耗能支撑，其特征在于：所述连接单元包括固定在所述内型钢管一端部的内加强管端板、位于所述内型钢管另一端的内管端板和分别与所述内管端板及所述外管管端固定的连接板。

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