[發(fā)明專利]一種內(nèi)嵌鋼筋外包鋼管屈曲約束支撐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610002177.4
• 申請(qǐng)日: 2016-01-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105625595B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王永貴;王俊波;徐海賓;常駱新;謝曉杰;劉建偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E04B1/98
• 分類(lèi)號(hào): E04B1/98
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種內(nèi)嵌鋼筋外包鋼管屈曲約束支撐屬于一種新型耗能減震構(gòu)件，可應(yīng)用于結(jié)構(gòu)減震及工程加固中。本發(fā)明將多根光圓鋼筋調(diào)直，兩端對(duì)齊，橫截面組合成一定形狀，在組合鋼筋端部纏繞纖維布，纖維布之間的組合鋼筋外表面涂刷硅膠材料，待硅膠材料干燥后，將其穿入約束鋼管和端部補(bǔ)強(qiáng)管中，兩端固定于端板上。其中，約束鋼管置于端部補(bǔ)強(qiáng)管內(nèi)，在支撐一端，約束鋼管端部與端部補(bǔ)強(qiáng)管焊接，再將端部補(bǔ)強(qiáng)管與端板焊接；在支撐另一端，端部補(bǔ)強(qiáng)管一端直接焊接于端板上。內(nèi)嵌鋼筋外包鋼管屈曲約束支撐具有耗能能力強(qiáng)、截面尺寸小、自重輕、構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工便捷、浪費(fèi)較少等優(yōu)點(diǎn)，而且應(yīng)用范圍廣泛，能有效解決目前結(jié)構(gòu)減震及工程加固中存在的諸多問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種屈曲約束支撐，特別涉及一種內(nèi)嵌鋼筋外包鋼管屈曲約束支撐及其制作方法。

背景技術(shù)

屈曲約束支撐能改善普通支撐受壓時(shí)出現(xiàn)屈曲失穩(wěn)的缺點(diǎn)，在軸向荷載作用下，設(shè)計(jì)合理的屈曲約束支撐均可實(shí)現(xiàn)全截面屈服而不屈曲。在屈曲約束支撐與框架組成的支撐-框架結(jié)構(gòu)體系中，屈曲約束支撐承擔(dān)大部分的水平荷載，通過(guò)支撐內(nèi)核芯材的屈服變形吸收外界能量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)耗能，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，可明顯改善結(jié)構(gòu)體系的延性和消能減震行為。但是，傳統(tǒng)屈曲約束支撐內(nèi)核芯材均為型鋼或鋼管，芯材截面慣性矩過(guò)大，相應(yīng)外圍約束單元的慣性矩也較大，造成支撐構(gòu)件的橫截面尺寸大、質(zhì)量大，不利于減輕結(jié)構(gòu)自重，影響支撐的使用范圍。因此，發(fā)明一種截面尺寸小、耗能能力強(qiáng)、組合形式靈活、整體質(zhì)量輕、便于加工制作的屈曲約束支撐，顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服了現(xiàn)有屈曲約束支撐的上述缺陷，提供了一種內(nèi)嵌鋼筋外包鋼管屈曲約束支撐及其制作方法。研究表明，在內(nèi)核耗能芯材橫截面面積相同情況下，本發(fā)明與內(nèi)核耗能芯材為型鋼或鋼管屈曲約束支撐具有同等的耗能能力，且本發(fā)明支撐的橫截面外形尺寸僅為其他類(lèi)型屈曲約束支撐的50-70％；自重可降低25-40％。因此，本發(fā)明能夠在不降低屈曲約束支撐耗能能力的同時(shí)，可使支撐橫截面外形尺寸顯著縮小，自重大幅降低，有效節(jié)約資源，外形兼具美感，方便加工制作。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。一種內(nèi)嵌鋼筋外包鋼管屈曲約束支撐，其特征在于：包括光圓鋼筋，硅膠材料，纖維布，約束鋼管，端部補(bǔ)強(qiáng)管，端板，加勁肋，其中，約束鋼管與端部補(bǔ)強(qiáng)管一端沿外側(cè)旋削，端板在形心處鉆孔；其中多根光圓鋼筋兩端對(duì)齊，組合成橫截面為圓形或矩形，一端機(jī)械墩頭，兩端均緊密纏繞纖維布，在纖維布之間的組合光圓鋼筋外表面涂刷硅膠材料；一根端部補(bǔ)強(qiáng)管套于約束鋼管外側(cè)，使其旋削端朝向相同，旋削端端部對(duì)齊焊接，然后打磨；待硅膠材料干燥后，組合光圓鋼筋未墩頭端穿入一塊端板，并在穿入處沿端板內(nèi)側(cè)與端板焊接；經(jīng)過(guò)上述處理的組合光圓鋼筋未墩頭端由約束鋼管與端部補(bǔ)強(qiáng)管的焊接端穿入約束鋼管，再依次穿入另一根端部補(bǔ)強(qiáng)管(由該端部補(bǔ)強(qiáng)管的未旋削端穿入)及另一塊端板；組合光圓鋼筋未墩頭端在該端板外側(cè)進(jìn)行墩頭，并在穿入處沿該端板內(nèi)側(cè)與該端板焊接；兩根端部補(bǔ)強(qiáng)管分別與近端的端板焊接；支撐兩端分別均勻?qū)ΨQ布置四塊加勁肋，加勁肋長(zhǎng)邊與端部補(bǔ)強(qiáng)管焊接，短邊與端板焊接。

進(jìn)一步，光圓鋼筋需調(diào)直，兩端纏繞纖維布的厚度為單根光圓鋼筋直徑一半，表面涂刷硅膠材料的厚度與纏繞纖維布的厚度相同，纖維布的纏繞寬度應(yīng)保證在支撐最大軸向變形情況下，硅膠材料不外露于約束鋼管。

約束鋼管截面形狀與光圓鋼筋的組合截面形狀相同，壁厚不小于單根光圓鋼筋的直徑，內(nèi)緣尺寸應(yīng)略大于組合光圓鋼筋涂刷硅膠材料后的外形尺寸，一端沿外側(cè)旋削，內(nèi)置于一根端部補(bǔ)強(qiáng)管中，且使約束鋼管與該端部補(bǔ)強(qiáng)管的旋削端朝向相同，約束鋼管與該端部補(bǔ)強(qiáng)管在旋削端端部焊接，應(yīng)使焊接后的約束鋼管和端部補(bǔ)強(qiáng)管同心、共軸，焊接后進(jìn)行焊縫打磨處理，使端部橫截面平滑，與約束鋼管軸線垂直。