CN207469504U - 全钢结构超强防屈曲支撑 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种全钢结构超强防屈曲支撑，属于建筑技术领域。包括一字形内芯、连接端板、变截面肋板、加强连接件、方形隔离钢管、约束钢管和盖板；全钢结构超强防屈曲支撑由内到外依次设置为一字形内芯、方形隔离钢管和约束钢管，一字形内芯和约束钢管同轴，在垫板上设置四个方形隔离钢管，隔离钢管外侧设置约束钢管，相邻的两个一字形内芯连接时，加强连接件的加强凹槽与加强凸块相对焊接，上下两侧分别设置加强肋板，以保证加强连接件的整体性。本实用新型采用约束钢管分段连接的方式，避免内芯及隔离钢管破坏，能显著提高其耗能能力；具有耗能能力强、加工简单、安装方便等优点，使结构拥有良好的抗震性能、延性和滞回耗能能力。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑技术领域，特别是涉及一种全钢结构超强防屈曲支撑。
背景技术
防屈曲支撑是一种兼具金属阻尼器和普通支撑功能双重作用的新型支撑，它的作用是在小震作用下，可以为结构提供足够的侧向刚度，在中震或大震作用下，支撑内芯通过拉压屈服耗散地震能量，可有效地减轻梁、柱等主体结构的损伤。它主要由两个基本部分组成：一是用以承担全部支撑轴向力的钢内芯，二是为钢内芯提供侧撑与约束、防止其在受压时失稳的外包约束构件。钢内芯与外包约束构件之间用无粘结材料或空隙相隔离，以确保内芯独自承担轴向力。因为性能稳定，在过去几十年里，特别是美国北岭地震、日本阪神地震后，防屈曲支撑在日本、美国等国家及我国台湾地区都得到了广泛的应用。
普通的防屈曲支撑一般长度范围在20米以内，可满足一般建筑结构的消能减震的需求，但在大型空冷平台结构、大型电厂、机库、铁路站场等特殊工业建筑或者大空间结构、以及某些具有跨层或通透空间的高层建筑中应用的不便，给性能化结构设计和节能降耗增加了难度。上述结构的跨度和架空高度都远大于一般建筑结构，支撑的长度需求可能达到30-50米之间。如使用内填混凝土钢套管作为约束构件的防屈曲支撑，自重对变形的影响较大，使用范围受限。普通全钢型构造的防屈曲支撑难以在确保功能的前提下，合理装配并制成足够的长度，无法满足上述建筑结构在消能减震、安全性及功能性的要求。
因此开发一种装配合理、结构简单、制作方便的新型防屈曲支撑，对于减小超高结构在地震下的振动响应、防止结构主体构件破坏具有重要的实际意义。
实用新型内容
为了解决上述存在的技术问题，本实用新型提供一种全钢结构超强防屈曲支撑，采用约束钢管分段连接的方式，能够避免内芯及隔离钢管的破坏，以提高其耗能能力。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种全钢结构超强防屈曲支撑，包括一字形内芯（1）、一字形芯板（1-1）、变截面端板（1-2）、连接端板（2）、变截面肋板（3）、螺栓孔（3-1）、加强连接件（4）、加强凹槽（4-1）、加强凸块（4-2）、加强肋板（4-3）、方形隔离钢管（5）、垫板（5-2）、约束钢管（6）、盖板（7）、十字形切口（7-1）和盖板焊缝（7-2）；全钢结构超强防屈曲支撑由内到外依次设置一字形内芯（1）、方形隔离钢管（5）和约束钢管（6）；所述一字形内芯（1）和约束钢管（6）同轴，一字形内芯（1）及变截面肋板（3）上设置有垫板（5-2），在垫板（5-2）上设置四个方形隔离钢管（5），约束钢管（6）内侧与四个方形隔离钢管（5）之间留有空隙；一字形内芯（1）由一字形芯板（1-1）、变截面端板（1-2）和加强连接件（4）组成，一字形内芯（1）两端设置有盖板（7），相邻两块盖板（7）通过盖板焊缝（7-2）焊接连接；盖板（7）一侧与变截面端板（1-2）、方形隔离钢管（5）、约束钢管（6）焊接为一体，另一侧与连接端板（2）焊接为一体，连接端板（2）上下两侧分别设置变截面肋板（3），变截面肋板（3）通过盖板（7）的十字形切口（7-1）与整个结构连为一体；所述加强连接件（4）包括加强凹槽（4-1），加强凸块（4-2）和加强肋板（4-3），相邻的两个一字形内芯（1）连接时，加强连接件（4）的加强凹槽（4-1）与加强凸块（4-2）相对焊接，上下两侧分别设置加强肋板（4-3），保证加强连接件（4）的整体性。
进一步地，所述的方形隔离钢管（5）长度与一字形内芯（1）长度相同，方形隔离钢管（5）端头设置隔离钢管焊接点（5-1），两个方形隔离钢管（5）长度与三个约束钢管（6）长度相同，约束钢管（6）端头设置约束钢管焊接点（6-1）。
进一步地，所述的约束钢管（6）与四个方形隔离钢管（5）采用型钢，或由四块钢板通过焊接或螺栓而成。
进一步地，所述的约束钢管（6）内侧与四个方形隔离钢管（5）之间的空隙间距为0.5mm-5mm。
进一步地，所述的一字形内芯（1），内芯的形状为一字形或十字形。
全钢结构超强防屈曲支撑的制作方法，包括以下步骤：
A.采用型钢或钢板组合将一字形内芯（1）装配成型；
B.在一字形内芯（1）上焊接垫板（5-2），设置中心对称的四个方形隔离钢管（5）；
C.通过加强连接件（4），将两块一字形内芯（1）连接为整体；
D.在一字形内芯（1）与方形隔离钢管（5）整体装配完成后，在一端设置连接端板（2），通过焊接将约束钢管（6）组合并定位；
E.在几段约束钢管（6）均安装完成后，焊接两头连接端板（2），并设置连接端板（2）和变截面肋板（3）焊接而成。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的效果和优点是采用约束钢管分段连接的方式，避免内芯及隔离钢管的破坏，显著提高了其耗能能力；隔离钢管的设置可以有效延长内芯钢板使用时长，提高了内芯受力钢板与外部结构的整体性，具有耗能能力强、加工简单、安装方便等优点，使结构拥有良好的抗震性能、延性和滞回耗能能力。
附图说明
图1 为本实用新型的结构正视图；
图2 为本实用新型的一字形内芯连接前的示意图；
图3 为本实用新型的一字形内芯连接后的示意图；
图4 为本实用新型的整体结构示意图；
图5 为本实用新型的结构左视图；
图6 为盖板连接示意图。
图中：1为一字形内芯；1-1为一字形芯板；1-2为变截面端板；2为连接端板；3为变截面肋板；3-1为螺栓孔；4为加强连接件；4-1为加强凹槽；4-2为加强凸块；4-3为加强肋板；5为方形隔离钢管；5-1为隔离钢管焊接点；5-2为垫板；6为约束钢管；6-1为约束钢管焊接点；7为盖板；7-1为十字形切口；7-2为盖板焊缝。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述：
实施例：如图1-6所示，一种全钢结构超强防屈曲支撑，包括一字形内芯（1）、一字形芯板（1-1）、变截面端板（1-2）、连接端板（2）、变截面肋板（3）、螺栓孔（3-1）、加强连接件（4）、加强凹槽（4-1）、加强凸块（4-2）、加强肋板（4-3）、方形隔离钢管（5）、垫板（5-2）、约束钢管（6）、盖板（7）、十字形切口（7-1）和盖板焊缝（7-2）；如图1-3所示，全钢结构超强防屈曲支撑由内到外依次设置一字形内芯（1）、方形隔离钢管（5）和约束钢管（6），一字形内芯（1）和约束钢管（6）同轴；所述一字形内芯（1）由一字形芯板（1-1）、变截面端板（1-2）和加强连接件（4）组成，一字形内芯（1）两端设置有盖板（7），相邻两块盖板（7）通过盖板焊缝（7-2）焊接连接；盖板（7）一侧与变截面端板（1-2）、方形隔离钢管（5）、约束钢管（6）焊接为一体，另一侧与连接端板（2）焊接为一体，连接端板（2）上下两侧分别设置变截面肋板（3），变截面肋板（3）通过盖板（7）的十字形切口（7-1）与整个结构连为一体；所述加强连接件（4）包括加强凹槽（4-1），加强凸块（4-2）和加强肋板（4-3），相邻的两个一字形内芯（1）连接时，加强连接件（4）的加强凹槽（4-1）与加强凸块（4-2）相对焊接，上下两侧分别设置加强肋板（4-3），保证加强连接件（4）的整体性。
如图1和4所示，所述方形隔离钢管（5）长度与一字形内芯（1）长度相同，方形隔离钢管（5）端头设置隔离钢管焊接点（5-1），两个方形隔离钢管（5）长度与三个约束钢管（6）长度相同，约束钢管（6）端头设置约束钢管焊接点（6-1）。所述的一字形内芯（1），内芯的形状为一字形或十字形。
如图5和6所示，所述的约束钢管（6）内侧与四个方形隔离钢管（5）之间留有空隙，空隙间距为0.5mm-5mm；约束钢管（6）与四个方形隔离钢管（5）采用型钢，或由四块钢板通过焊接或螺栓而成。
全钢结构超强防屈曲支撑的制作方法：采用型钢或钢板组合将一字形内芯（1）装配成型；在一字形内芯（1）上焊接垫板（5-2），设置中心对称的四个方形隔离钢管（5）；通过加强连接件（4）将两块一字形内芯（1）连接为整体；在一字形内芯（1）与方形隔离钢管（5）整体装配完成后，在一端设置连接端板（2），通过焊接将约束钢管（6）组合并定位；在几段约束钢管（6）均安装完成后，焊接两头连接端板（2），并设置连接端板（2）和变截面肋板（3）焊接而成。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种全钢结构超强防屈曲支撑，包括一字形内芯（1）、一字形芯板（1-1）、变截面端板（1-2）、连接端板（2）、变截面肋板（3）、螺栓孔（3-1）、加强连接件（4）、加强凹槽（4-1）、加强凸块（4-2）、加强肋板（4-3）、方形隔离钢管（5）、垫板（5-2）、约束钢管（6）、盖板（7）、十字形切口（7-1）和盖板焊缝（7-2）；其特征在于：全钢结构超强防屈曲支撑由内到外依次设置一字形内芯（1）、方形隔离钢管（5）和约束钢管（6）；所述一字形内芯（1）和约束钢管（6）同轴，一字形内芯（1）及变截面肋板（3）上设置有垫板（5-2），在垫板（5-2）上设置四个方形隔离钢管（5），约束钢管（6）内侧与四个方形隔离钢管（5）之间留有空隙；一字形内芯（1）由一字形芯板（1-1）、变截面端板（1-2）和加强连接件（4）组成，一字形内芯（1）两端设置有盖板（7），相邻两块盖板（7）通过盖板焊缝（7-2）焊接连接；盖板（7）一侧与变截面端板（1-2）、方形隔离钢管（5）、约束钢管（6）焊接为一体，另一侧与连接端板（2）焊接为一体，连接端板（2）上下两侧分别设置变截面肋板（3），变截面肋板（3）通过盖板（7）的十字形切口（7-1）与整个结构连为一体；所述加强连接件（4）包括加强凹槽（4-1）、加强凸块（4-2）和加强肋板（4-3），相邻的两个一字形内芯（1）连接时，加强连接件（4）的加强凹槽（4-1）与加强凸块（4-2）相对焊接，上下两侧分别设置加强肋板（4-3），保证加强连接件（4）的整体性，连接端板（2）上设置有螺栓孔（3-1）。
2.根据权利要求1所述的全钢结构超强防屈曲支撑，其特征在于：所述的方形隔离钢管（5）长度与一字形内芯（1）长度相同，方形隔离钢管（5）端头设置隔离钢管焊接点（5-1），两个方形隔离钢管（5）长度与三个约束钢管（6）长度相同，约束钢管（6）端头设置约束钢管焊接点（6-1）。
3.根据权利要求1所述的全钢结构超强防屈曲支撑，其特征在于：所述的约束钢管（6）与四个方形隔离钢管（5）采用型钢，或由四块钢板通过焊接或螺栓而成。
4.根据权利要求1所述的全钢结构超强防屈曲支撑，其特征在于：所述的约束钢管（6）内侧与四个方形隔离钢管（5）之间的空隙间距为0.5mm-5mm。
5.根据权利要求1所述的全钢结构超强防屈曲支撑，其特征在于：所述的一字形内芯（1），内芯的形状为一字形或十字形。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109184312A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-01-11 | 华侨大学 | 一种装配式大尺度防屈曲支撑构件 |
| TWI801994B (zh) * | 2021-09-07 | 2023-05-11 | 日商三菱動力股份有限公司 | 遲滯阻尼結構體及其組裝方法 |
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| CN109184312B (zh) * | 2018-10-18 | 2024-02-27 | 华侨大学 | 一种装配式大尺度防屈曲支撑构件 |
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