CN206319436U - 一种自复位斜撑 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种自复位斜撑，涉及建筑施工技术领域，包括外套管、内套管、高强弹簧和两个节点连接元件，内套管套设于外套管内部、且上端部分外露于外套管，高强弹簧下端固定设置在外套管内部底端、上端固定设置在内套管内部底端，节点连接元件分别和下端外套管、上端内套管的侧壁铰接。本实用新型适用于高层建筑的安装和加固，具有金属阻尼器耗能能力，随振幅增大由静摩擦转变为动摩擦的形式，在保证屈曲约束支撑承载力的基础上，通过拉伸或压缩高强弹簧产生弹性势能，抵抗梁柱变形，同时该装置具有自复位能力，抵消部分结构的残余位移，并且安装简便，更替过程不影响建筑物的使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种自复位斜撑。
背景技术
在高层建筑抗震设计中的一个主流做法是加支撑，但是普通支撑受压会产生屈曲现象。当支撑受压屈曲后，刚度、承载力会急剧下降，而在地震时，支撑的内力在受压与受拉之间往复变化，当支撑由压曲状态变为受拉状态时，它的内力和刚度近似于零，所以说，普通支撑的作用并不是很完善。
当前，应用较多的是防屈曲支撑，它能够通过消能减震装置来避免普通支撑拉压承载力差异显著的缺陷，并大幅度提高支撑承载力，但是屈曲约束支撑仍然解决不了结构在地震后残余位移的问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种能有效提高支撑承载力，且能补偿高层住宅梁柱结构在地震后残余位移的自复位斜撑。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种自复位斜撑，包括外套管、内套管、高强弹簧和两个节点连接元件，所述内套管套设于外套管内部、且上端部分外露于外套管，所述高强弹簧下端固定设置在外套管内部底端、上端固定设置在内套管内部底端，所述节点连接元件分别和下端外套管、上端内套管的侧壁铰接。
作为优选，所述节点连接元件的纵截面为U型，所述节点连接元件自由端分别与外套管或内套管铰接，所述节点连接元件封闭端为能够与梁和柱接触的平面。
作为优选，外套管和内套管之间设有摩擦型耗能材质，摩擦型耗能材质固定设置于内套管外壁上。
作为优选，摩擦型耗能材质为Q2325软钢。
作为优选，节点连接元件和外套管或内套管的接触面上设有摩擦片，所述摩擦片固定设置于外套管或内套管的端部外侧面。
作为优选，所述摩擦片为黄铜材质。
作为优选，外套管和内套管为矩形方管。
作为优选，所述节点连接元件为钢板折弯而成。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型适用于高层建筑的安装和加固，具有金属阻尼器耗能能力，在地震前期振幅较小时，自复位斜撑通过内套管和外套管间的静摩擦抵抗梁柱变形，继而，随着振幅增大，自复位斜撑内部由静摩擦转变为动摩擦的形式，在保证屈曲约束支撑承载力的基础上，通过拉伸或压缩高强弹簧产生弹性势能，抵抗梁柱变形，同时该装置具有自复位能力，抵消部分结构的残余位移，并且安装简便，更替过程不影响建筑物的使用。
附图说明
图1是本实用新型一种自复位斜撑的结构示意图。
图2是图1的主视图。
图3是图2中A-A的剖视图。
图4是图3的局部放大图。
图中：1、外套管； 2、内套管；3、高强弹簧；4、节点连接元件；5、摩擦型耗能材质；6、摩擦片。
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的说明。
如图1至图4所示，一种自复位斜撑，包括外套管1、内套管2、高强弹簧3和两个节点连接元件4，所述内套管2套设于外套管1内部、且上端部分外露于外套管1，所述高强弹簧3下端固定设置在外套管1内部底端、上端固定设置在内套管2内部底端，所述节点连接元件4分别和下端外套管1、上端内套管2的侧壁铰接。该自复位斜撑在对梁柱进行支撑时，能对应梁柱位移在外套管1和内套管2之间可以形成相对位置移动，内套管2收缩进入外套管1内部，二者之间有相对摩擦产生的势能，同时高强弹簧3的设置，使该自复位斜撑能最终变为初始状态，可以更好的实现自复位功能，保证建筑物的最终变形量最小。在遇到震动的情况下，如在地震前期振幅较小时，自复位斜撑通过内套管2和外套1管间的静摩擦力抵抗梁柱变形，继而，随着振幅增大，内套管2和外套1管间由静摩擦转变为动摩擦的形式，通过摩擦产生消能减震的作用，同时高强弹簧3产生变形，能够在压缩或者拉伸状态对应产生推力或者拉力，形成弹性时势能，进而起到消能减震的作用，当地震状态消除后，在高强弹簧3的作用下，该装置还会产生自复位作用。
作为优选，所述节点连接元件4的纵截面为U型，所述节点连接元件4自由端分别与外套管1或内套管2铰接，所述节点连接元件4封闭端为能够与梁和柱接触的平面。节点连接元件4位于外套管1和内套管2的自由端，直接和梁柱接触实现该装置的支撑作用，节点连接元件4和梁柱相接触的面为平面形式，便于实现和梁柱的严密接触，起到更牢固的支撑效果，保证梁柱受力均衡，便于保证建筑物结构的稳定。
作为优选，外套管1和内套管2之间设有摩擦型耗能材质5，摩擦型耗能材质5固定设置于内套管2外壁上。外套管1和内套管2之间设置的摩擦型耗能材质5，该耐磨材料可以有效的避免外套管1内壁和内套管2外侧面在相对运动过程中造成的剧烈摩擦，进而延长该自复位斜撑的使用寿命。摩擦型耗能材质5是针对该自复位斜撑本身的摩擦运动的特点选择的一种既能避免外套管1和内套管2之间干摩擦，又具有一定刚性，能够产生耗能效果的材料。摩擦型耗能材质5紧密贴合固定于内套管2外壁上，保证内套管2在进入或抽出外套管1的过程中和外套管之间不产生直接摩擦接触，而是由外套管1和摩擦型耗能材质5间产生相对摩擦，进而产生消能减震的作用。摩擦型耗能材质5固定设置于内套管2外壁上，是因为将摩擦型耗能材质5附着于内套管2的外壁上难度较小，便于实现。
作为优选，摩擦型耗能材质5为Q2325软钢。对于既能起到效能减震作用，又能有效避免外套管1和内套管2之间干摩擦的材质，选择Q235软钢可以有效降低成本，且取材方便、易于加工，降低整套装置的整体成本，具有良好的社会经济效益。
作为优选，节点连接元件4和外套管1或内套管2的接触面上设有摩擦片6，所述摩擦片6固定设置于外套管1和内套管2的端部外侧面。由于节点连接元件4和与其相连的内套管2或者外套管1之间会由于梁柱的变形和位移产生相对位置转动，所以在节点连接元件4和外套管1或内套管2之间设有摩擦片6，该摩擦片固定在外套管1和内套管2的端部外侧壁上，在转动过程中能够避免节点连接元件4和外套管1或内套管2的刚性磨损，延长了自复位斜撑的使用寿命，具有良好的社会经济效益。
作为优选，所述摩擦片6为黄铜材质。因黄铜具有强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强的特点，所以此处采用黄铜材质的摩擦片适合该斜撑的使用环境，耐化学腐蚀性强适合用于各种恶劣的环境，有效地延长了自复位斜撑的使用寿命，该处的摩擦片6主要是起降低磨损的作用，选择刚性较小的黄铜材质，可以使摩擦损耗显著降低，对自复位斜撑的性能影响降到最低，延长其使用寿命。
作为优选，外套管1和内套管2为矩形方管。外套管1和内套管2优选为矩形方管的形式，主要是为了配合节点连接元件4进行转动连接，增大节点连接元件4和外套管1或内套管2之间的接触面积，增大摩擦面积，进而实现增大摩擦力的效果，保证自复位斜撑对梁柱的支撑效果最好。
作为优选，所述节点连接元件4为钢板折弯而成。节点连接元件4采用具有一定厚度的钢板折弯制作而成，主要在于钢板的强度高，折弯后的形状既便于和梁或者柱进行连接，又便于起到更好的支撑作用，同时，用钢板折弯成型的节点连接元件4还具有很好的耐腐蚀性，能够延长该斜撑的使用寿命，使用效果好，进一步提高了经济效益。
该实用新型将自复位系统和屈曲约束支撑两者结合在了一起，成为一个集两项功能为一体的构件。本实用新型适用于高层建筑的安装和加固，具有金属阻尼器耗能能力，在地震前期振幅较小时，自复位斜撑通过内套管2和外套管1间的静摩擦抵抗梁柱变形，继而，随着振幅增大，自复位斜撑内部由静摩擦转变为动摩擦的形式，在保证屈曲约束支撑承载力的基础上，通过拉伸或压缩高强弹簧3产生弹性势能，抵抗梁柱变形，同时该装置具有自复位能力，抵消部分结构的残余位移，并且安装简便，更替过程不影响建筑物的使用。
Claims (8)
1.一种自复位斜撑，其特征在于：包括外套管（1）、内套管（2）、高强弹簧（3）和两个节点连接元件（4），所述内套管（2）套设于外套管（1）内部、且上端部分外露于外套管（1），所述高强弹簧（3）下端固定设置在外套管（1）内部底端、上端固定设置在内套管（2）内部底端，所述节点连接元件（4）分别和下端外套管（1）、上端内套管（2）的侧壁铰接。
2.根据权利要求1所述的自复位斜撑，其特征在于：所述节点连接元件（4）的纵截面为U型，所述节点连接元件（4）自由端分别与外套管（1）或内套管（2）铰接，所述节点连接元件（4）封闭端为能够与梁和柱接触的平面。
3.根据权利要求1所述的自复位斜撑，其特征在于：所述外套管（1）和内套管（2）之间设有摩擦型耗能材质（5），所述摩擦型耗能材质（5）固定设置于内套管（2）外壁上。
4.根据权利要求3所述的自复位斜撑，其特征在于：所述摩擦型耗能材质（5）为Q2325软钢。
5.根据权利要求1所述的自复位斜撑，其特征在于：所述节点连接元件（4）和外套管（1）或内套管（2）的接触面上设有摩擦片（6），所述摩擦片（6）固定设置于外套管（1）和内套管（2）的端部外侧面。
6.根据权利要求5所述的自复位斜撑，其特征在于：所述摩擦片（6）为黄铜材质。
7.根据权利要求1所述的自复位斜撑，其特征在于：所述外套管（1）和内套管（2）为矩形方钢管。
8.根据权利要求1所述的自复位斜撑，其特征在于：所述节点连接元件（4）为钢板折弯而成。
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