CN203755481U - 一种屈曲约束支撑的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种屈曲约束支撑的装置，该装置包括：约束单元、伸缩节、支撑连接段、支撑内核钢芯、限位卡、玻璃纤维增强塑料层、聚氨酯泡沫层、无粘结材料层、肋板，该加工工艺采用真空导入一次性整体成型，本实用新型通过约束单元设置为一字或十字钢板，以带肋GFRP矩形管作为约束单元，通过聚氨酯泡沫条外包玻璃纤维布导入树脂固化后形成肋板；利用伸缩节刚度小、柔度大、可设计性的特点，保证了轴力主要有内核钢芯承受；在支撑内核钢芯中部位置设置限位卡防止支撑内核钢芯和约束单元发生相对错动，并在支撑内核钢芯约束全段涂刷无粘结材料以减少与约束单元的摩擦。本实用新型的结构简单，具有密封性、整体性、耐腐性的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑金属耗能技术领域，尤其涉及一种屈曲约束支撑的装置。
背景技术
防屈曲约束支撑作为一种耗能性能优良的金属耗能装置，已在建筑结构中得到广泛运用。国内外的学者对防屈曲约束支撑的不同的构造形式做了研究和探索，开发出许多性能优良的新型防屈曲约束支撑，但存在自重大，耐腐性差等问题。目前防屈曲约束支撑主要分为两种：(1)混合型，以钢筋混凝土或钢管混凝土作约束构件，钢材作为内芯受力构件；(2)全钢型，以约束构件和内芯构件均为钢材；混合型屈曲约束支撑普遍存在整个支撑构件自重大的问题，自重过大可能会导致支撑构件在安装、使用过程中存在初始挠曲变形，会对支撑性能产生不利影响，且自重大的屈曲约束支撑构件不便于吊装安装施工。此外，耐腐性差也是混合型屈曲约束支撑面临的问题。全钢型屈曲约束支撑虽然在自重上比混合型减少很多，但用在高耸钢塔架、桥梁等户外结构时，其耐腐性差，后期维护成本高的问题十分突出。
但是现有屈曲约束支撑存在自重大、耐腐性差等缺点，若要将屈曲约束支撑实际应用于高耸钢塔架结构和桥梁结构上作为耗能装置，首先应当考虑解决以上问题，
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种屈曲约束支撑的装置，旨在解决现有屈曲约束支撑存在自重大、耐腐性差的问题。
本实用新型是这样实现的，一种屈曲约束支撑的装置，该屈曲约束支撑的装置包括：约束单元、伸缩节、支撑连接段、支撑内核钢芯、限位卡、玻璃纤维增强塑料层、聚氨酯泡沫层、无粘结材料层、肋板；
约束单元设置在屈曲约束支撑的装置的中间位置，支撑连接段设置在屈曲约束支撑的装置的两侧，伸缩节设置在约束单元和支撑连接段之间，支撑内核钢芯设置在约束单元的内部，限位卡设置在支撑内核钢芯的中间位置，聚氨酯泡沫层的外侧设置包玻璃纤维增强塑料层，肋板设置在玻璃纤维增强塑料层的里面，无粘结材料层设置在支撑内核钢芯的表面。
进一步，肋板采用聚氨酯泡沫层外包玻璃纤维增强塑料层导入树脂固化制成。
进一步，聚氨酯泡沫层采用成型泡沫填充而成。
进一步，支撑内核钢芯为一字或十字钢板结构。
本实用新型提供的屈曲约束支撑的装置，通过约束单元设置为一字或十字钢板，以带肋GFRP矩形管作为约束单元，通过聚氨酯泡沫条外包玻璃纤维布导入树脂固化后形成肋板；利用伸缩节刚度小、柔度大、可设计性的特点，保证了轴力主要有内核钢芯承受；在支撑内核钢芯中部位置设置限位卡防止支撑内核钢芯和约束单元发生相对错动，并在支撑内核钢芯约束全段涂刷无粘结材料以减少与约束单元的摩擦。本实用新型的整个支撑构件采用真空导入一次性整体成型，支撑外部被GFRP整体密封包裹具有密封性、整体性、耐腐性的特点。此外，本实用新型结构简单，方法易操作，提高了防屈曲约束支撑的性能，解决了现有屈曲约束支撑存在自重大、耐腐性差的问题，提供了一种屈曲约束支撑的装置及加工工艺。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的屈曲约束支撑的装置结构示意图；
图2本实用新型实施例提供的屈曲约束支撑的装置的侧视图；
图3是本实用新型实施例提供的约束单元的剖视图；
图中：1、约束单元；2、伸缩节；3、支撑连接段；4、支撑内核钢芯；5、限位卡；6、玻璃纤维增强塑料层；7、聚氨酯泡沫层；8、无粘结材料层；9、肋板；
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
下面结合附图及具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。
如图1-图3所示，本实用新型实施例的屈曲约束支撑的装置主要由约束单元1、伸缩节2、支撑连接段3、支撑内核钢芯4、限位卡5、玻璃纤维增强塑料层6、聚氨酯泡沫层7、无粘结材料层8、肋板9组成；约束单元1设置在屈曲约束支撑的装置的中间位置，支撑连接段3设置在屈曲约束支撑的装置的两侧，伸缩节2设置在约束单元1和支撑连接段3之间，支撑内核钢芯4设置在约束单元1的内部，限位卡5设置在支撑内核钢芯4的中间位置，聚氨酯泡沫层7外包玻璃纤维增强塑料层6导入树脂固化形成肋板9，无粘结材料层8设置在支撑内核钢芯4的表面；
本实用新型的支撑内核钢芯4为一字或十字钢板，在约束单元1设计以带肋GFRP矩形管作为约束单元1，约束单元1通过聚氨酯泡沫条，聚氨酯泡沫只起成型作用，并不提供侧向刚度，侧向约束完全由GFRP承担，外包玻璃纤维布导入树脂固化后形成GFRP的肋板9，在约束非屈服过渡段设计GFRP的伸缩节2，利用伸缩节2刚度小、柔度大、可设计性的特点，保证轴力主要有支撑内核钢芯4承受。在支撑内核钢芯4中部位置设置限位卡5防止支撑内核钢芯4和GFRP的约束单元1发生相对错动，并在组成内核钢芯4约束全段涂刷无粘结材料以减少与约束单元的摩擦，整个支撑构件采用真空导入一次性整 体成型，支撑外部被GFRP整体密封包裹具有密封性、整体性、耐腐性的特点；
本实用新型的基本原理
本实用新型利用伸缩节5轴向刚度小、柔度大、可设计性的特点，支撑内核钢芯4承担绝大部分轴力，外部GFRP约束机构基本不受轴力，只起到约束作用，支撑在反复荷载作用下时，支撑内核钢芯4受拉一般会达到截面屈服，在受压时，支撑内核钢芯4会绕弱轴发生弯曲，首先和GFRP的肋板9接触，GFRP的肋板9限制其侧移增大，使其达到一阶屈曲模态，随着轴压力继续增大，只要GFRP具有足够多大的刚度限制支撑内核钢芯4发生侧向变形，支撑内核钢芯4就会朝高阶屈曲模态发展直至内核受力单元到达全截面屈服，这样整个支撑在拉压情况下均进入屈服以达到耗能，在结构中充当保险丝以保护主体结构的目的；
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种屈曲约束支撑的装置，其特征在于，该屈曲约束支撑的装置包括：约束单元、伸缩节、支撑连接段、支撑内核钢芯、限位卡、玻璃纤维增强塑料层、聚氨酯泡沫层、无粘结材料层、肋板；
约束单元设置在屈曲约束支撑的装置的中间位置，支撑连接段设置在屈曲约束支撑的装置的两侧，伸缩节设置在约束单元和支撑连接段之间，支撑内核钢芯设置在约束单元的内部，限位卡设置在支撑内核钢芯的中间位置，聚氨酯泡沫层的外侧设置包玻璃纤维增强塑料层，肋板设置在玻璃纤维增强塑料层的里面，无粘结材料层设置在支撑内核钢芯的表面。
2.如权利要求1所述的屈曲约束支撑的装置，其特征在于，肋板采用聚氨酯泡沫层外包玻璃纤维增强塑料层导入树脂固化制成。
3.如权利要求1所述的屈曲约束支撑的装置，其特征在于，聚氨酯泡沫层采用成型泡沫填充而成。
4.如权利要求1所述的屈曲约束支撑的装置，其特征在于，支撑内核钢芯为一字或十字钢板结构。
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