[發(fā)明專利]一種支撐用螺栓連接耗能器

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410849497.4
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104481049A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸偉東;張峰;劉偉慶;戴偉;郁敏杰
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04B1/10
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種建筑工程中的新型耗能裝置，具體涉及一種支撐用螺栓連接耗能器。

背景技術(shù)

在中高層木結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計領(lǐng)域，我國與歐美等木結(jié)構(gòu)發(fā)達國家相比，有較大差距。因此，在中高層木結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域?qū)嵤┫嚓P(guān)研究十分必要。木結(jié)構(gòu)框架—支撐結(jié)構(gòu)體系是中高層木結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系之一，開發(fā)新型的支撐用耗能連接件是上述問題在實際應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)問題。研究新型的耗能支撐連接，可以推進現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)在中高層房屋建筑中的應(yīng)用，并保障其在使用過程中的安全性和穩(wěn)定性。

當(dāng)前，關(guān)于木結(jié)構(gòu)框架支撐的耗能連接的研究較少，現(xiàn)有的支撐連接節(jié)點耗能能力較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于增強支撐連接節(jié)點的耗能能力，提出一種結(jié)構(gòu)緊湊的支撐用高耗能粘彈性螺栓連接耗能器(包括柱腳連接形式和梁跨中連接形式)，該耗能器簡化了施工的步驟，降低了成本，提高了施工效率，可行性強，可很好地應(yīng)用于實際工程中。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種支撐用螺栓連接耗能器，包括外側(cè)鋼板、鋼芯板和高阻尼粘彈性材料，所述鋼芯板的兩側(cè)分別設(shè)有高阻尼粘彈性材料，高阻尼粘彈性材料的外側(cè)設(shè)有外側(cè)鋼板；

所述外側(cè)鋼板為長方體削去一角后形成的不規(guī)則鋼板，所述鋼芯板的一端面伸出所述外側(cè)鋼板的斜面，并且該端面與該斜面平行，鋼芯板伸出外側(cè)鋼板的部分上設(shè)有用來與木結(jié)構(gòu)支撐的連接的螺栓孔；

所述外側(cè)鋼板、鋼芯板和高阻尼粘彈性材料上均設(shè)有兩排用來對穿螺栓的預(yù)留孔，兩排預(yù)留孔平行于鋼芯板的中軸線，并且在中軸線的兩側(cè)對稱布置，耗能器中的所有預(yù)留孔位置相對應(yīng)并保持貫通。

本發(fā)明在反復(fù)力作用下，外側(cè)鋼板與鋼芯板產(chǎn)生相對位移，使兩層粘彈性材料發(fā)生剪切變形，從而耗散能量，以及當(dāng)螺栓活動至預(yù)留孔邊緣時，可有效地限制粘彈性材料的變形，進而達到限制支撐的變形。該支撐用高耗能粘彈性螺栓連接裝置可以較大幅度地提高支撐節(jié)點的耗能能力，提高幅度可在40％～50％左右，使木結(jié)構(gòu)的抗震性能更優(yōu)越。

地震作用時，耗能連接件中的粘彈性橡膠最大限度地吸收和消耗地震對建筑結(jié)構(gòu)的沖擊能量，大大緩解了地震對建筑結(jié)構(gòu)造成的沖擊和破壞。同時，限位螺栓可以有效地限制節(jié)點位移，進而減小層間位移。

現(xiàn)階段用于中高層木結(jié)構(gòu)建筑支撐連接的耗能器較少，新型支撐連接耗能器有利于我國建筑工業(yè)化的發(fā)展，提高生產(chǎn)效率節(jié)約能源，發(fā)展綠色環(huán)保建筑，并且有利于提高和保證建筑工程質(zhì)量。

有益效果：本發(fā)明充分利用粘彈性橡膠的耗能強和螺栓限位的特性，同時采用裝配式節(jié)點，不僅克服了現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)框架—支撐結(jié)構(gòu)中支撐連接處容易受拉破壞，耗能能力低，而且能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化設(shè)計，減少現(xiàn)場的施工工作量，增進施工進度，保證連接質(zhì)量，便于結(jié)構(gòu)安裝。在地震區(qū)使用，能夠便于震后修復(fù)，減少震害。在中高層木結(jié)構(gòu)建筑中使用具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明耗能器柱腳連接整體立體圖；

圖2為本發(fā)明耗能器柱腳連接整體平面圖；

圖3為本發(fā)明耗能器柱腳連接外側(cè)鋼板示意圖；

圖4為本發(fā)明耗能器梁跨中連接整體立體圖；

圖5為本發(fā)明耗能器梁跨中連接整體平面圖；

圖6為本發(fā)明耗能器梁跨中連接外側(cè)鋼板示意圖；

圖7為本發(fā)明高阻尼粘彈性材料示意圖；

圖8為本發(fā)明鋼芯板示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步說明。

如圖1-8所示，一種支撐用螺栓連接耗能器(柱腳連接和梁跨中連接形式)，包括外側(cè)鋼板1、鋼芯板2和高阻尼粘彈性材料3，所述鋼芯板2的兩側(cè)分別設(shè)有高阻尼粘彈性材料3，高阻尼粘彈性材料3的外側(cè)設(shè)有外側(cè)鋼板1；

所述外側(cè)鋼板1為長方體削去一角后形成的不規(guī)則鋼板，所述鋼芯板2的一端面伸出所述外側(cè)鋼板1的斜面，并且該端面與該斜面平行，鋼芯板2伸出外側(cè)鋼板1的部分上設(shè)有用來與木結(jié)構(gòu)支撐的連接的螺栓孔5；

所述外側(cè)鋼板1、鋼芯板2和高阻尼粘彈性材料3上均設(shè)有兩排用來對穿螺栓的預(yù)留孔，兩排預(yù)留孔4平行于鋼芯板2的中軸線，并且在中軸線的兩側(cè)對稱布置，耗能器中的所有預(yù)留孔4位置相對應(yīng)并保持貫通。

本發(fā)明中連接件裝配過程如下：

外側(cè)鋼板1在既定位置打好預(yù)留孔4，鋼芯板2在既定位置打好預(yù)留孔4和螺栓孔5。在外側(cè)鋼板1與鋼芯板2之間利用高阻尼粘彈性材料3粘接，同時既要滿足預(yù)留孔4相對應(yīng)和保持貫通，也要滿足鋼芯板2與外側(cè)鋼板1右上角的邊垂直。

應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。