[實(shí)用新型]一種鉸接雙槽鋼屈曲約束支撐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920053329.9
• 申請(qǐng)日: 2009-03-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201391023Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-01-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李俞諭;徐其功;曹大燕;蒼久山;胡淑軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東省建筑科學(xué)研究院;廣東省建科建筑設(shè)計(jì)院
• 主分類號(hào): E04B1/98
• 分類號(hào): E04B1/98
• 代理公司: 廣州知友專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 李海波

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及土木工程領(lǐng)域，特別是涉及一種鉸接雙槽鋼屈曲約束支撐。

背景技術(shù)

屈曲約束支撐是一種受壓時(shí)沒(méi)有屈曲發(fā)生的構(gòu)件。一般認(rèn)為，支撐在結(jié)構(gòu)中起承擔(dān)軸向力的作用。普通的支撐在抗風(fēng)抗震設(shè)計(jì)中是通過(guò)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)本身的抗風(fēng)抗震性能來(lái)保證剛度、強(qiáng)度和延性，但這種支撐缺乏自我調(diào)節(jié)能力，在受壓時(shí)容易發(fā)生屈曲使部分結(jié)構(gòu)退出工作，降低結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，造成其它部位的荷載增加，對(duì)結(jié)構(gòu)不利。而屈曲約束支撐由外筒和內(nèi)核組成，軸向力全部由內(nèi)核單元承受；外筒約束內(nèi)核單元彎曲，避免內(nèi)核在受壓時(shí)屈曲，減小結(jié)構(gòu)的變形，同時(shí)也滿足安全性、使用性和舒適度的功能要求。所以屈曲約束支撐是一種很合理的支撐，且在抗風(fēng)抗震中表現(xiàn)出較好的優(yōu)越性。

近年來(lái)，屈曲約束支撐因其自重輕、布置靈活和安裝方便，在建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)成本、施工進(jìn)度方面體現(xiàn)出較好的優(yōu)越性，尤其是在已有建筑結(jié)構(gòu)的加固方面更能體現(xiàn)出其方便快捷和經(jīng)濟(jì)性能。屈曲約束支撐與框架組成的結(jié)構(gòu)體系同樣表現(xiàn)出極佳的承載能力和耗能性能等，這是因?yàn)椋?1)小震時(shí)，屈曲約束支撐框架線彈性剛度高，可以很容易的滿足規(guī)范的變形要求；(2)由于可以受拉及受壓屈服，屈曲約束支撐框架消除了傳統(tǒng)支撐框架的支撐屈曲問(wèn)題，在強(qiáng)震時(shí)有更強(qiáng)和更穩(wěn)定的能量耗能能力；(3)支撐構(gòu)件好比結(jié)構(gòu)體系中可更換的保險(xiǎn)絲，即可保護(hù)其他構(gòu)件免遭破壞，并且大震后，可以方便的更換損壞的支撐；(4)支撐的剛度和強(qiáng)度很容易調(diào)整，屈曲約束支撐框架設(shè)計(jì)靈活，而且在非彈性分析中可以方便的模擬屈曲約束支撐的滯回曲線；(5)在抗震加固中，屈曲約束支撐框架比傳統(tǒng)支撐系統(tǒng)更有優(yōu)越性，因?yàn)樵O(shè)計(jì)會(huì)使后者的地基費(fèi)用更貴。

但國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的屈曲約束支撐也存在不足，具體如下：

(1)材料和截面形式的不足

a普通屈曲約束支撐的內(nèi)核一般為低屈服點(diǎn)鋼材，我國(guó)尚不能生產(chǎn)低屈服點(diǎn)鋼材及制品，量大面廣的結(jié)構(gòu)用鋼一般為Q235及以上的碳素鋼及低合金鋼；

b普通的屈曲約束支撐多為單構(gòu)件斷面，我國(guó)大陸尚不提供熱軋“十”字型材，僅“一”字型截面難于滿足大剛度、大屈服力的需求；

c若用鋼板焊接制成“十”字截面，在溫度應(yīng)力、殘余變形、材料脆性、低周疲勞等方面需進(jìn)一步研究。故國(guó)內(nèi)現(xiàn)有支撐在取材方面比較困難。

(2)節(jié)點(diǎn)連接方式的不足

國(guó)內(nèi)普通的屈曲約束支撐與結(jié)構(gòu)主體常采用對(duì)接方式結(jié)合，多屬剛性連接。其不足表現(xiàn)在：

a任一端在接合處需要使用多片續(xù)接板及大量的螺栓進(jìn)行復(fù)雜的接合程序，導(dǎo)致該類型支撐接合長(zhǎng)度較長(zhǎng)且螺栓數(shù)量較多、施工復(fù)雜、增加成本等缺點(diǎn)；

b當(dāng)結(jié)構(gòu)在地震或強(qiáng)風(fēng)作用下，上部結(jié)構(gòu)對(duì)結(jié)點(diǎn)的作用力增加，且當(dāng)整體框架發(fā)生偏移時(shí)，連接處會(huì)產(chǎn)生附加彎矩，所承受的力和彎矩增加，構(gòu)件被提前破壞。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種鉸接雙槽鋼屈曲約束支撐，采用一種新型截面構(gòu)成和節(jié)點(diǎn)連接的支撐方式，該種支撐可應(yīng)用于抗震地區(qū)新建結(jié)構(gòu)和已有結(jié)構(gòu)的抗震加固和改造。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案可以通過(guò)以下的技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)，一種鉸接雙槽鋼屈曲約束支撐，包括外套筒和內(nèi)核，其特征在于所述的內(nèi)核為雙槽鋼式結(jié)構(gòu)：兩個(gè)槽鋼的腹板平行布置，且槽口方向相反，所述的兩個(gè)槽鋼在上、下翼緣處分別固定連接。

本實(shí)用新型可以作如下改進(jìn)，所述的兩個(gè)槽鋼的腹板之間留有間隙，二槽鋼的上翼緣之間、下翼緣之間均通過(guò)綴板焊接固定。

本實(shí)用新型還可以作如下改進(jìn)，所述的外套筒與內(nèi)核之間澆注混凝土，在所述的兩個(gè)槽鋼的外表面還設(shè)有隔膜層。

兩個(gè)槽鋼之間的形成的間隙及外表面的隔膜層，可以保證外圍約束單元既不傳遞軸向荷載又能保持對(duì)內(nèi)核單元的有效約束。

本實(shí)用新型所述的兩個(gè)槽鋼的外表面的隔膜層的材質(zhì)為聚乙烯材料，聚乙烯材料粘貼在兩個(gè)槽鋼的外表面。

本實(shí)用新型所述的鉸接雙槽鋼屈曲約束支撐的端部還設(shè)有用于與建筑結(jié)構(gòu)主體相固定的連接段；所述的連接段包括套筒內(nèi)連接段和套筒外連接段，套筒內(nèi)連接段由所述內(nèi)核的槽鋼端部和加強(qiáng)約束鋼板組成，所述的加強(qiáng)約束鋼板與槽鋼的腹板平行，且位于槽鋼的上、下翼緣之間；所述的加強(qiáng)約束鋼板與槽鋼的腹板均向套筒外延伸，在外套筒的外部構(gòu)成套筒外連接段。

本實(shí)用新型所述的套筒外連接段上設(shè)有用于與建筑結(jié)構(gòu)主體相鉸接固定的鉸接孔。

本實(shí)用新型還可以作以下改進(jìn)，所述的套筒外連接段與外套筒端面之間還設(shè)有伸縮區(qū)段，所述的伸縮區(qū)段的截面高度與位于外套筒內(nèi)的槽鋼腹板的高度相同。由于伸縮區(qū)段是外套筒的活動(dòng)區(qū)段，即當(dāng)核心段構(gòu)件屈曲時(shí)作為外套筒的活動(dòng)空間，因而，其截面尺寸不能大于外套筒的尺寸。