CN210289307U - 装配式肘节型耗能支撑 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种装配式肘节型耗能支撑，包括两耗能单元，每个耗能单元包括两支座、两刚性杆、两摩擦板，耗能单元内的两摩擦板对称设置，两个摩擦板之间形成容纳安装刚性杆端部的空间，摩擦板两端及中部均设置有螺栓孔A，螺栓孔A外周圆周均布有圆孔A，支座与梁或柱相连接，刚性杆一端与支座铰接，刚性杆一端设置有螺栓孔B，螺栓孔B外周圆周均布有圆孔B，刚性杆与摩擦板经穿设螺栓孔A、螺栓孔B的螺栓连接锁紧，圆孔A、圆孔B内穿设有软钢棒，两组的耗能单元中的摩擦板经穿设摩擦板中部的螺栓孔A螺栓连接锁紧，摩擦板中部的圆孔A内穿设有软钢棒，该耗能支撑，震后拆卸简单方便，仅需更换软钢棒即可，易于检修和更换。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种装配式肘节型耗能支撑, 属于土木工程结构消能减震技术领域。
背景技术
近年来，采用支撑设计的结构体系被广泛应用到建筑结构中。但普通支撑易发生受压屈曲现象，屈曲后刚度和承载力明显降低，同时对梁施加了不均匀竖向力，危害结构安全。试验表明，普通支撑在地震作用下的耗能性能比较差，而防屈曲支撑相对稳定，震后仍可继续工作，在工程应用中更受青睐。常见的防屈曲支撑分为灌浆型和纯钢型两类，灌浆型的约束材料为混凝土材料，几何尺寸大、自重大且制作质量较难控制；纯钢型防屈曲支撑发展较晚，但其制作精度高、自重相对轻、体积小，可以通过多种不同屈服强度的钢材组合来调控支撑承载力，因此在工程中逐渐广泛使用。实际建筑结构主要承受风荷载或中、小地震作用，因此为了增强结构的安全性及舒适度，当前防屈曲支撑主要设计为在中、小地震作用下开始屈服耗能，这就需要定期地对防屈曲支撑进行检修或更换，增加了后期维护和使用费用。
发明内容
本实用新型提出一种装配式肘节型耗能支撑。
本实用新型解决技术问题所采用的方案是，一种装配式肘节型耗能支撑，包括两个耗能单元，每个耗能单元包括两个支座、两根刚性杆、两块摩擦板，耗能单元内的两个摩擦板对称设置，两个摩擦板之间形成容纳安装刚性杆端部的空间，摩擦板两端及中部均设置有螺栓孔A，螺栓孔A外周圆周均布有圆孔A，支座与梁或柱相连接，刚性杆一端与支座铰接，刚性杆一端设置有与支座相匹配的螺栓孔D，刚性杆另一端设置有与摩擦板端部的螺栓孔A相配合的螺栓孔B，螺栓孔B外周圆周均布有与摩擦板端部的圆孔A相配合的圆孔B，刚性杆端部与摩擦板端部经穿设螺栓孔A、螺栓孔B的高强度螺栓连接锁紧，刚性杆端部与摩擦板端部的圆孔A、圆孔B内穿设有软钢棒，两组的耗能单元中的四块摩擦板经穿设各摩擦板中部的螺栓孔A的高强度螺栓连接锁紧，四块摩擦板中部的圆孔A内穿设有软钢棒，软钢棒两端经螺帽栓紧固定。
进一步的，两个耗能单元内的摩擦板相互垂直。
进一步的，各个耗能单元内的两个刚性杆呈对角设置且相互平行。
进一步的，各个耗能单元内的刚性杆与摩擦板之间的夹角为135度。
进一步的，所述支座包括底板，底板上对称设置两个翼板，两个翼板之间形成容纳安装刚性杆端部的空间，底板上设有底板螺栓孔，底板通过穿设底板螺栓孔的高强螺栓与梁或柱连接，翼板上设置有螺栓孔C，刚性杆与支座的连接的那端设置有螺栓孔D，刚性杆与支座经穿设螺栓孔C、螺栓孔D的高强螺栓相连接。
进一步的，每个螺栓孔A外周至少设置4个圆孔A。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：结构简单，设计合理，有机结合了摩擦耗能与金属屈服耗能两种耗能机制，针对不同地震作用程度发挥各自的作用，耗能效果更好，该耗能支撑震后拆卸简单方便，仅需更换软钢棒即可，易于检修和更换，造价低廉，施工工艺简单，适用范围广。
附图说明
下面结合附图对本实用新型专利进一步说明。
图1为本发耗能支撑应用于框架结构的示意图；
图2为耗能单元的结构正面示意图；
图3为耗能单元的结构俯视示意图；
图4为4块摩擦板的连接结构示意图；
图5为支座的结构正面示意图；
图6为支座的结构俯视示意图；
图7为摩擦板的结构示意图；
图8为刚性杆的结构示意图。
图中：
1-支座；2-刚性杆；3-摩擦板；4-高强螺栓；5-软钢棒；6-螺栓孔A；7-圆孔A；8-螺栓孔B；9-圆孔B；10-螺栓孔D；11-底板；12-翼板；13-底板螺栓孔；14-螺栓孔C。
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进一步说明。
如图1-8所示，一种装配式肘节型耗能支撑，包括两个耗能单元，每个耗能单元包括两个支座1、两根刚性杆2、两块摩擦板3、若干高强螺栓4和软钢棒5，耗能单元内的两个摩擦板对称设置，两个摩擦板之间形成容纳安装刚性杆端部的空间，摩擦板两端及中部均设置有螺栓孔A6，螺栓孔A外周圆周均布有圆孔A7，支座与梁或柱相连接，刚性杆一端与支座铰接，刚性杆一端设置有与支座相匹配的螺栓孔D10，刚性杆另一端设置有与摩擦板端部的螺栓孔A相配合的螺栓孔B8，螺栓孔B外周圆周均布有与摩擦板端部的圆孔A相配合的圆孔B9，刚性杆端部与摩擦板端部经穿设螺栓孔A、螺栓孔B的高强度螺栓连接锁紧，刚性杆端部与摩擦板端部的圆孔A、圆孔B内穿设有软钢棒，两组的耗能单元中的四块摩擦板经穿设各摩擦板中部的螺栓孔A的高强度螺栓连接锁紧，四块摩擦板中部的圆孔A内穿设有软钢棒，软钢棒两端经螺帽栓紧固定。
在本实施例中，摩擦板、刚性杆厚度相同。
在本实施例中，支座、刚性杆和摩擦板宜采用低合金高强度结构钢，软钢棒宜采用低屈服点软钢。
地震作用下梁柱节点间发生相对变形，使得刚性杆与铰接支座间发生相对转动。同时，刚性杆与摩擦板间、摩擦板与摩擦板间均发生转动，刚性杆与支座之间连接形成的摩擦面、刚性杆与摩擦板之间连接形成的摩擦面、摩擦板与摩擦板之间连接形成的摩擦面，均产生相对位移，耗能支撑首先通过摩擦耗能机制削减一部分地震作用；当变形增大到一定程度时，软钢棒受剪进入塑性耗能阶段，耗能支撑主要通过软钢屈服实现耗能，震后仅需更换软钢棒即可。
在本实施例中，两个耗能单元内的摩擦板相互垂直。
在本实施例中，各个耗能单元内的两个刚性杆呈对角设置且相互平行。
在本实施例中，各个耗能单元内的刚性杆与摩擦板之间的夹角为135度。
在本实施例中，所述支座包括底板11，底板上对称设置两个翼板12，两个翼板之间形成容纳安装刚性杆端部的空间，底板上设有底板螺栓孔13，底板通过穿设底板螺栓孔的高强螺栓与梁或柱连接，翼板上设置有螺栓孔C14，刚性杆与支座的连接的那端设置有螺栓孔D，刚性杆与支座经穿设螺栓孔C、螺栓孔D的高强螺栓相连接。
在本实施例中，每个螺栓孔A外周至少设置4个圆孔A。
装配时按以下步骤进行：
步骤1：预制尺寸相同的四个支座1、四个刚性杆2、四个摩擦板3及若干高强螺栓4和软钢棒5；
步骤2：取刚性杆2与支座1，将刚性杆与支座经高强度螺栓铰接，高强度螺栓用螺帽栓紧固定，并施加一定的预紧力；
步骤3：取一耗能单元的两块摩擦板3，将该耗能单元的一刚性杆端部置于两块摩擦板之间，刚性杆端部与摩擦板一端部经高强度螺栓连接，高强度螺栓用螺帽栓紧固定，并施加一定的预紧力，连接后使刚性杆与摩擦板之间的夹角为135度；
步骤4：取软钢棒5，穿过刚性杆与摩擦板连接端上各个相对应配合的圆孔A、圆孔B，软钢棒端部经螺帽栓紧固定；
步骤5：重复步骤3-4，将该耗能单元的另一刚性杆与摩擦板连接；
步骤6：取另一耗能单元的两块摩擦板，将其中一块摩擦板置于已经装配好的那个耗能单元的两块摩擦板之间；
步骤7：重复步骤3-5，完成另一耗能单元的刚性杆与摩擦板的连接；
步骤8：将两组的耗能单元中的四块摩擦板经穿设各摩擦板中部的螺栓孔A的高强度螺栓连接锁紧，高强度螺栓用螺帽栓紧固定，并施加一定的预紧力，连接后使两个耗能单元内的摩擦板相互垂直；
步骤9：取软钢棒穿过各个摩擦板中部的相对应的圆孔A，软钢棒两端经螺帽栓紧固定，从而完成装配。
上列较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种装配式肘节型耗能支撑，其特征在于：包括两个耗能单元，每个耗能单元包括两个支座、两根刚性杆、两块摩擦板，耗能单元内的两个摩擦板对称设置，两个摩擦板之间形成容纳安装刚性杆端部的空间，摩擦板两端及中部均设置有螺栓孔A，螺栓孔A外周圆周均布有圆孔A，支座与梁或柱相连接，刚性杆一端与支座铰接，刚性杆另一端设置有与摩擦板端部的螺栓孔A相配合的螺栓孔B，螺栓孔B外周圆周均布有与摩擦板端部的圆孔A相配合的圆孔B，刚性杆端部与摩擦板端部经穿设螺栓孔A、螺栓孔B的高强度螺栓连接锁紧，刚性杆端部与摩擦板端部的圆孔A、圆孔B内穿设有软钢棒，两组的耗能单元中的四块摩擦板经穿设各摩擦板中部的螺栓孔A的高强度螺栓连接锁紧，四块摩擦板中部的圆孔A内穿设有软钢棒，软钢棒两端经螺帽栓紧固定。
2.根据权利要求1所述的装配式肘节型耗能支撑，其特征在于：两个耗能单元内的摩擦板相互垂直。
3.根据权利要求1所述的装配式肘节型耗能支撑，其特征在于：各个耗能单元内的两个刚性杆呈对角设置且相互平行。
4.根据权利要求1所述的装配式肘节型耗能支撑，其特征在于：各个耗能单元内的刚性杆与摩擦板之间的夹角为135度。
5.根据权利要求4所述的装配式肘节型耗能支撑，其特征在于：所述支座包括底板，底板上对称设置两个翼板，两个翼板之间形成容纳安装刚性杆端部的空间，底板上设有底板螺栓孔，底板通过穿设底板螺栓孔的高强螺栓与梁或柱连接，翼板上设置有螺栓孔C，刚性杆与支座连接的那端设置有螺栓孔D，刚性杆与支座经穿设螺栓孔C、螺栓孔D的高强螺栓相连接。
6.根据权利要求1所述的装配式肘节型耗能支撑，其特征在于：每个螺栓孔A外周至少设置4个圆孔A。
7.根据权利要求1所述的装配式肘节型耗能支撑，其特征在于：两个耗能单元中的四个摩擦板依次设置，一个耗能单元中的一摩擦板位于另一耗能单元中的两个摩擦板之间。
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Cited By (2)
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| CN109881960A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-06-14 | 福州大学 | 装配式肘节型耗能支撑及其装配方法 |
| CN113235753A (zh) * | 2021-04-03 | 2021-08-10 | 河北工业大学 | 一种框架斜向耗能支撑装置 |
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2019
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| CN109881960B (zh) * | 2019-04-09 | 2023-12-05 | 福州大学 | 装配式肘节型耗能支撑及其装配方法 |
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