CN213296646U - 一种联肢耗能柱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种联肢耗能柱，两根间隔布置的钢管混凝土柱之间设置一组水平钢连梁，相邻两道水平钢连梁之间间隔设置，在相邻两道水平钢连梁之间设置一根防屈曲支撑，防屈曲支撑的两端分别与上下两道水平钢连梁的对端连接，钢管混凝土柱、水平钢连梁和防屈曲支撑相交于节点并通过节点固定。在风荷载和小震情况下，该联肢耗能柱的水平钢连梁和防屈曲支撑能够提供有效的抗侧刚度，且可以通过两者灵活配置，对刚度实现有效的调控；在大震情况下，该联肢耗能柱的水平钢连梁和防屈曲支撑能够率先进入塑性状态，提供比单一构造更大的耗能能力，成为第一道抗震防线，有效耗散大部分地震能量，从而保护作为主体结构的钢管混凝土柱不受损坏。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种联肢耗能柱，属于建筑工程技术领域。
背景技术
目前由钢管混凝土柱-钢梁构成的组合框架结构应用十分广泛，当该类组合框架结构高度增加时，为增强其抗侧能力，通常采用增设剪力墙的方式；但剪力墙与该类组合框架结构的连接十分不便，且形成的框架-剪力墙结构在地震下损伤较大，震后不易修复，不符合功能可恢复和韧性结构的抗震设计新理念。另一种增强组合框架结构抗侧能力的方法是，在组合框架中加设防屈曲支撑，以此提高结构刚度，增强耗能能力，但防屈曲支撑布置过多会对建筑使用造成较大影响，且防屈曲支撑布置受结构整体几何尺寸影响较大，当柱距较小时，防屈曲支撑的效率较低。为此，急需一种具有良好刚度和耗能能力、布置灵活易于调整、震后可快速恢复的新型耗能结构。
实用新型内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种联肢耗能柱，具有结构布置灵活、施工简单便捷、抗震耗能能力强等优点。
技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种联肢耗能柱，两根间隔布置的钢管混凝土柱之间设置一组水平钢连梁，相邻两道水平钢连梁之间间隔设置，在相邻两道水平钢连梁之间设置一根防屈曲支撑(简称BRB)，防屈曲支撑的两端分别与上下两道水平钢连梁的对端连接，钢管混凝土柱、水平钢连梁和防屈曲支撑相交于节点并通过节点固定。
本实用新型提供的联肢耗能柱是一种新型的联肢耗能柱：在风荷载和小震情况下，该联肢耗能柱的水平钢连梁和防屈曲支撑能够提供有效的抗侧刚度，且可以通过两者灵活配置，对刚度实现有效的调控；在大震情况下，该联肢耗能柱的水平钢连梁和防屈曲支撑能够率先进入塑性状态，提供比单一构造更大的耗能能力，成为第一道抗震防线，有效耗散大部分地震能量，从而保护作为主体结构的钢管混凝土柱不受损坏。
具体的，所述节点包括钢牛腿、连接板和内隔板；钢牛腿的一端与水平钢连梁之间通过螺栓连接，钢牛腿的另一端与钢管混凝土柱焊接；连接板同时与钢牛腿和钢管混凝土柱焊接，连接板与防屈曲支撑通过螺栓连接；内隔板分为上下两片，上片上表面与钢牛腿上翼缘上表面水平对齐，下片下表面与钢牛腿下翼缘下表面水平对齐，内隔板贯穿钢管混凝土柱的柱壁固定安装或固定安装在钢管混凝土柱的柱壁内。
本实用新型提供的节点结构，水平钢连梁和防屈曲支撑采用螺栓连接，当水平钢连梁和防屈曲支撑发生损伤时，拆解螺栓连接即可实现对损伤部件的替换，恢复联肢耗能柱的结构性能，施工简单便捷。
具体的，所述水平钢连梁和钢牛腿相接的端面形状相适配，通过贯穿两个端面的螺栓连接两个端面；所述防屈曲支撑和连接板相接的端面形状相适配，通过贯穿两个端面的螺栓连接两个端面。该种结构的端面及螺栓结构的设计能够实现水平钢连梁和防屈曲支撑的简单便捷替换。
具体的，所述钢管混凝土柱包括外部钢管及注入在外部钢管内的混凝土，将外部钢管称为钢管混凝土柱的柱壁。
具体的，所述钢管混凝土柱的外部钢管为方钢管或圆钢管，也可以是其他形状的钢管。
具体的，所述防屈曲支撑包括内核钢芯和外围约束套管，在内核钢芯和外围约束套管之间填充无黏结隔离材料。
具体的，所述防屈曲支撑斜向布置，相邻两道水平钢连梁之间有且仅有一根防屈曲支撑，竖直方向上相邻的两根防屈曲支撑的倾斜方向相反。
具体的，所述水平钢连梁为工字钢，任意相邻两道水平钢连梁之间的间隔相等。
有益效果：本实用新型提供的联肢耗能柱，具有结构布置灵活、施工简单便捷、抗震耗能能力强等优点；在风荷载和小震情况下，该联肢耗能柱的水平钢连梁和防屈曲支撑能够提供有效的抗侧刚度，且可以通过两者灵活配置，对刚度实现有效的调控；在大震情况下，该联肢耗能柱的水平钢连梁和防屈曲支撑能够率先进入塑性状态，提供比单一构造更大的耗能能力，成为第一道抗震防线，有效耗散大部分地震能量，从而保护作为主体结构的钢管混凝土柱不受损坏。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为节点的结构示意图；
图中包括：1-钢管混凝土柱；2-节点；3-水平钢连梁；4-防屈曲支撑；5-钢牛腿；6-连接板；7-内隔板。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如图1所示为一种联肢耗能柱，两根间隔布置的钢管混凝土柱1之间设置一组等间隔的水平钢连梁3，在相邻两道水平钢连梁3之间设置一根防屈曲支撑4，防屈曲支撑4 的两端分别与上下两道水平钢连梁3的对端连接，钢管混凝土柱1、水平钢连梁3和防屈曲支撑4相交于节点2并通过节点2固定。
如现有技术，所述钢管混凝土柱1包括外部钢管及注入在外部钢管内的混凝土，将外部钢管称为钢管混凝土柱1的柱壁；所述外部钢管为方钢管或圆钢管等。
如图2所示，所述节点2包括钢牛腿5、连接板6和内隔板7；钢牛腿5的一端与水平钢连梁3之间通过螺栓连接，钢牛腿5的另一端与钢管混凝土柱1焊接；水平钢连梁3和钢牛腿5相接的端面形状相适配，通过贯穿两个端面的螺栓连接两个端面；连接板6同时与钢牛腿5和钢管混凝土柱1焊接，连接板6与防屈曲支撑4通过螺栓连接；防屈曲支撑4和连接板6相接的端面形状相适配，通过贯穿两个端面的螺栓连接两个端面；内隔板7分为上下两片，上片上表面与钢牛腿5上翼缘上表面水平对齐，下片下表面与钢牛腿5下翼缘下表面水平对齐，内隔板7贯穿钢管混凝土柱1的柱壁固定安装或固定安装在钢管混凝土柱1的柱壁内。
所述防屈曲支撑4包括内核钢芯和外围约束套管，在内核钢芯和外围约束套管之间填充无黏结隔离材料；所述防屈曲支撑4斜向布置，相邻两道水平钢连梁3之间有且仅有一根防屈曲支撑4，竖直方向上相邻的两根防屈曲支撑4的倾斜方向相反。
本实用新型提供的联肢耗能柱，按照如下步骤施工安装：
(1)工厂内完成钢管混凝土柱1的外部钢管和节点2的预制加工，完成外部钢管和节点2的连接；
(2)将钢管混凝土柱1的外部钢管吊装到位，并向外部钢管内浇筑混凝土；
(3)安装水平钢连梁3；
(4)安装防屈曲支撑4。
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 (7)
1.一种联肢耗能柱，其特征在于：两根间隔布置的钢管混凝土柱(1)之间设置一组水平钢连梁(3)，相邻两道水平钢连梁(3)之间间隔设置，在相邻两道水平钢连梁(3)之间设置一根防屈曲支撑(4)，防屈曲支撑(4)的两端分别与上下两道水平钢连梁(3)的对端连接，钢管混凝土柱(1)、水平钢连梁(3)和防屈曲支撑(4)相交于节点(2)并通过节点(2)固定；
所述节点(2)包括钢牛腿(5)、连接板(6)和内隔板(7)；钢牛腿(5)的一端与水平钢连梁(3)之间通过螺栓连接，钢牛腿(5)的另一端与钢管混凝土柱(1)焊接；连接板(6)同时与钢牛腿(5)和钢管混凝土柱(1)焊接，连接板(6)与防屈曲支撑(4)通过螺栓连接；内隔板(7)分为上下两片，上片上表面与钢牛腿(5)上翼缘上表面水平对齐，下片下表面与钢牛腿(5)下翼缘下表面水平对齐，内隔板(7)贯穿钢管混凝土柱(1)的柱壁固定安装或固定安装在钢管混凝土柱(1)的柱壁内。
2.根据权利要求1所述的联肢耗能柱，其特征在于：所述水平钢连梁(3)和钢牛腿(5)相接的端面形状相适配，通过贯穿两个端面的螺栓连接两个端面；所述防屈曲支撑(4)和连接板(6)相接的端面形状相适配，通过贯穿两个端面的螺栓连接两个端面。
3.根据权利要求1所述的联肢耗能柱，其特征在于：所述钢管混凝土柱(1)包括外部钢管及注入在外部钢管内的混凝土，将外部钢管称为钢管混凝土柱(1)的柱壁。
4.根据权利要求3所述的联肢耗能柱，其特征在于：所述钢管混凝土柱(1)的外部钢管为方钢管或圆钢管。
5.根据权利要求1所述的联肢耗能柱，其特征在于：所述防屈曲支撑(4)包括内核钢芯和外围约束套管，在内核钢芯和外围约束套管之间填充无黏结隔离材料。
6.根据权利要求1所述的联肢耗能柱，其特征在于：所述防屈曲支撑(4)斜向布置，相邻两道水平钢连梁(3)之间有且仅有一根防屈曲支撑(4)，竖直方向上相邻的两根防屈曲支撑(4)的倾斜方向相反。
7.根据权利要求1所述的联肢耗能柱，其特征在于：所述水平钢连梁(3)为工字钢，任意相邻两道水平钢连梁(3)之间的间隔相等。
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| CN202021218612.5U CN213296646U (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 一种联肢耗能柱 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113482190A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-10-08 | 清华大学 | 联肢消能减震结构 |
| CN116290375A (zh) * | 2023-05-24 | 2023-06-23 | 中铁城建集团第一工程有限公司 | 抗震屈曲支撑系统及其支撑方法 |
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| CN113482190A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-10-08 | 清华大学 | 联肢消能减震结构 |
| CN116290375A (zh) * | 2023-05-24 | 2023-06-23 | 中铁城建集团第一工程有限公司 | 抗震屈曲支撑系统及其支撑方法 |
| CN116290375B (zh) * | 2023-05-24 | 2023-08-18 | 中铁城建集团第一工程有限公司 | 抗震屈曲支撑系统及其支撑方法 |
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