[發(fā)明專利]失穩(wěn)變形方向可控的支撐及框架

有效

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• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103061411A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設計）人: 陳以一;徐婷;王偉
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E04B1/24
• 分類號: E04B1/24;E04B1/58;E04C3/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發(fā)明屬于建筑工程領域，尤其是一種支撐構件及框架。

背景技術

目前，張緊柔性抗拉支撐作為多層裝配式輕型支撐鋼結構建筑的主要抗側力構件時，往往安置于鋼框架平面內(nèi)，處于兩塊輕型墻面板的夾層之中。此類支撐通常以交叉支撐的形式成對出現(xiàn)，以抵抗兩個方向的水平作用。由于支撐的長細比很大，受壓后極易失穩(wěn)。因而在結構分析中，僅考慮受拉支撐提供的水平抗力，認為受壓支撐退出工作，將支撐構件作為拉桿來設計，并未考慮受壓支撐的失穩(wěn)變形形態(tài)對結構可能產(chǎn)生的不利影響。

由于輕型鋼結構體系的結構構件截面尺寸較小，且墻體厚度不大，使得鋼支撐的安置空間極為有限，而有限的安置空間所提供的支撐平面外變形空間也是有限的；同時，柔性支撐受壓，會在較小的作用力下產(chǎn)生較大的失穩(wěn)變形。基于上述原因，如果受壓支撐的失穩(wěn)變形發(fā)生在框架平面外，過大的變形使得支撐接觸墻體并對墻體產(chǎn)生擠壓作用，極易導致墻體材料的破壞，影響結構的適用性。

現(xiàn)有的柔性抗拉支撐，包括圓鋼支撐和扁鋼支撐在內(nèi)，均難以保證在滿足安置空間要求的同時不發(fā)生平面外失穩(wěn)，即難以控制其失穩(wěn)變形方向滿足特定的設計需要，容易破壞建筑墻體，影響建筑結構的適用性。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述的技術缺陷和應用時的不利影響，本發(fā)明的目的是提供一種失穩(wěn)變形方向可控的輕型鋼支撐，使得設計者可以根據(jù)設計需要，控制輕型受壓支撐的撓曲變形方向。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種失穩(wěn)變形方向可控的支撐，包括張緊裝置，連接裝置，所述支撐還包括：扁鋼組件，所述扁鋼組件包括第一扁鋼段、第二扁鋼段和第三扁鋼段，其中第一扁鋼段與第二扁鋼段正交并連接，第二扁鋼段和第三扁鋼段正交并連接。

所述張緊裝置包括第一圓鋼段、套筒和第二圓鋼，第一圓鋼段通過套筒和第二圓鋼段相連，套筒中間部分留有實心部分。

所述套筒實心部分的外側為兩個互相平行的平臺。

所述第一扁鋼段、第三扁鋼段的連接部位分別有一槽口供第二扁鋼段對中塞入，并用若干條角焊縫分別與第二扁鋼段連接。

所述第一扁鋼段、第三扁鋼段的連接部位分別用4條角焊縫與第二扁鋼段連接

所述第一圓鋼段和第二圓鋼段上分別設有方向相反的螺紋，套筒內(nèi)部兩端設有與第一圓鋼段和第二圓鋼段相配合使用的螺紋。

所述連接裝置包括第一連接板和第二連接板，第一扁鋼段與第一連接板相連，所述第二圓鋼段與第二連接板相連。

所述支撐的材質(zhì)為鋼。

本發(fā)明還公開了一種支撐框架，包括兩個交叉的失穩(wěn)變形方向可控的支撐，所述支撐的軸線通過所述框架的柱和梁的軸線的交點。

進一步，所述第二扁鋼段的中部通過兩個支撐的交叉點。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和有益效果：

本發(fā)明在扁鋼組件中采用了兩兩相鄰正交的三段扁鋼，通過調(diào)節(jié)三段扁鋼的相對長度，從而實現(xiàn)在這兩個正交方向上的失穩(wěn)變形方向可控。通過控制失穩(wěn)變形方向，可以在滿足多層裝配式輕型支撐鋼結構建筑有限安置空間的條件下，保證支撐不發(fā)生框架平面外失穩(wěn)，有效地保護了輕型墻體的安全，提高了鋼結構建筑的適用性。

本發(fā)明的輕型鋼支撐的制作工藝較為簡單，并且具有良好的延性性能，能滿足“強連接弱構件”的抗震要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的主視圖；

圖2為本發(fā)明實施例的俯視圖；

圖3為圖1中沿A-A向的剖面圖；

圖4為圖1中沿B-B向的剖面圖；

圖5為圖1中沿C-C向的剖面圖；

圖6為圖1中沿D-D向的剖面圖；

圖7為圖1中沿E-E向的剖面圖；

圖8為圖1中沿F-F向的剖面圖；

圖9為圖1中沿G-G向的剖面圖；

圖10為應用本發(fā)明實施例的支撐框架立面圖。

具體實施方式

以下結合附圖，對本發(fā)明的實施例作進一步描述。

圖1為本發(fā)明實施例失穩(wěn)變形方向可控的輕型鋼支撐的主視圖。本發(fā)明中的失穩(wěn)變形方向可控的輕型鋼支撐由扁鋼組件、張緊部件和設置在支撐兩端的連接部件組成，其中扁鋼組件由第一扁鋼段3、第二扁鋼段4和第三扁鋼段5組成，張緊部件由第一圓鋼段6、套筒8和第二圓鋼段9組成，連接部件由第一連接板1和第二連接板10組成，各個部件的軸線均處于同一直線上。第一連接板1和和第二連接板10上分別開有連接孔2和連接孔11，以便與鋼框架結構的節(jié)點板進行連接，并可減少連接部位對支撐端部的轉動約束。