[發(fā)明專利]一種易修復(fù)耗能支撐結(jié)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2016-04-14
• 公開（公告）號: CN105908854B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐增武;朱凱;彭超
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙有色冶金設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責任公司43113
• 代理人: 盧宏,李發(fā)軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種梁柱節(jié)點，尤其涉及一種易修復(fù)耗能支撐結(jié)構(gòu)，屬于建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鋼框架結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)建筑中一種非常常用的結(jié)構(gòu)形式。為提高框架結(jié)構(gòu)的承載能力和側(cè)向剛度，增大結(jié)構(gòu)建造高度，避免過多地加大梁柱截面及相應(yīng)的用鋼量，以框架結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，沿結(jié)構(gòu)高度布置一定數(shù)量的支撐所形成的框架-支撐結(jié)構(gòu)是一種經(jīng)濟有效的常用抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。然而普通的支撐（普通支撐的截面形式包括單槽鋼、單角鋼、雙角鋼、雙槽鋼、H形鋼，箱型截面鋼，鋼管）雖然能有效提高框架抗側(cè)剛度，但普通支撐一般在彈性階段便發(fā)生屈曲，而支撐一旦發(fā)生屈曲，支撐的承載力將大幅下降，不能充分利用材料屈服后的變形能力，耗能能力差，不利于結(jié)構(gòu)的抗震耗能設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種易修復(fù)耗能支撐結(jié)構(gòu)，該支撐結(jié)構(gòu)能極大地提高框架的抗震耗能能力，而且支撐發(fā)生破壞的部位明確，在震后只需更換耗能元件即可達到修復(fù)的目的。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種易修復(fù)耗能支撐結(jié)構(gòu)，包括豎向布置的第一元件和第二元件；其結(jié)構(gòu)特點是，所述第一元件的底端和第二元件的頂端之間具有間隙，且在第一元件的底部外壁面上和第二元件的頂部外壁面上固定有相應(yīng)的固定板；所述第一元件和第二元件通過卡固在相應(yīng)固定板上的耗能元件固定相連；每個耗能元件上開有多個橫向設(shè)置的條形孔，相鄰兩個耗能元件之間通過緊固件固定相連而使固定板和耗能元件共同承受軸向力；所述第一元件底端和第二元件頂端之間的距離不小于單個條形孔的槽寬。

由此，第一元件和第二元件受到軸向壓力作用時發(fā)生變形時，耗能元件起到耗能的作用。這種支撐的優(yōu)點是不但有較好的耗能能力防止其發(fā)生脆性破壞，而且能夠避免框架結(jié)構(gòu)發(fā)生較大的破壞，在地震后只需拆掉螺栓更換開條形孔耗能元件即可達到修復(fù)節(jié)點的目的。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，還可以對本發(fā)明作進一步的優(yōu)化，以下為優(yōu)化后形成的技術(shù)方案：

由此，所述耗能元件分為上中下三段，上段和下段均為固定端，中間段為開有所述的條形孔的耗能段。

優(yōu)選地，所述第一元件和第二元件均為方鋼管，相應(yīng)方鋼管的每個側(cè)壁上焊接固定有一塊作為固定板的鋼板，所述耗能元件有四個，每個耗能元件與相應(yīng)方鋼管上同一側(cè)面的兩塊鋼板卡固在一起，然后通過緊固件將相鄰兩個耗能元件固定在一起，而使第一元件、第二元件、各相應(yīng)鋼板、各耗能元件固定連接為一個整體。更優(yōu)選地，所述鋼板上開有多個焊孔。優(yōu)選開孔鋼板沿著鋼管長度方向的兩個側(cè)邊與方鋼管通過角焊縫連接，鋼板上的圓孔均勻布置并與方鋼管塞焊。開孔鋼板在垂直于鋼管長度方向的兩個側(cè)邊不能施焊，以保證耗能元件能更好的與方鋼管協(xié)同作用。

優(yōu)選地，所述耗能元件包括腹板和兩塊翼板，所述腹板和兩塊翼板為一體化結(jié)構(gòu)。

為了便于四個耗能元件之間通過高強螺栓固定，所述腹板與翼板之間的夾角為135°。

有了方便卡固固定板，每個耗能元件的內(nèi)壁面上具有向內(nèi)延伸且用于卡固固定板的限位臺，橫向布置的該限位臺向內(nèi)延伸的高度與固定板的厚度相當。這樣可使耗能元件在安裝時易于卡住位置，并使耗能元件與方鋼管共同承受軸力。優(yōu)選地，每個耗能元件上的限位臺有4個，上部的兩個限位臺用于卡固第一元件上的固定板，下部的兩個限位臺用于卡固第二元件上的固定板，且中間兩個限位臺之間開有槽孔。優(yōu)選地，槽孔的縫寬同方鋼管拼接處的間隙一致。

為了產(chǎn)生協(xié)同耗能效果，所述固定板的左右側(cè)邊與相應(yīng)的第一元件和第二元件之間固定相連，該固定板的上下側(cè)邊與相應(yīng)的第一元件和第二元件之間具有可滑移間隙。由此，固定板在垂直于第一元件或第二元件長度方向的兩個側(cè)邊不固定（不施焊），以保證耗能元件能更好的與方鋼管協(xié)同作用。

所述第一元件底端和第二元件頂端之間的距離大于單個條形孔的槽寬。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、支撐有良好的延性，耗能能力強；

2、支撐發(fā)生破壞的部位明確，不會使支撐主體及兩端節(jié)點發(fā)生破壞；

3、支撐破壞后修復(fù)容易，只需更換耗能元件即可達到修復(fù)目的。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種實施例中方鋼管的樣圖；

圖2是圖1的前視圖；

圖3是本發(fā)明所述耗能元件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3的后視圖；

圖5是圖4的前視圖；

圖6是圖5的左視圖；

圖7是圖5的俯視圖；

圖8是本發(fā)明一個實施例的裝配示意圖；

圖9是圖8的俯視圖；