[實用新型]一種組合鋼管混凝土十字屈曲約束支撐

有效

• 申請號: 201620109951.7
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN205369579U
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 白佳楠;趙俊賢;尹燕青;杜永山;遲雪晶;韓偉;丁文廣;盧曉嶺
• 申請（專利權）人: 北京堡瑞思減震科技有限公司
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 畢強

技術領域

本實用新型涉及建筑工程技術領域，尤其涉及一種組合鋼管混凝土十字屈曲約束支撐。

背景技術

屈曲約束支撐是一種具有高承載力的軸向拉壓構件和高效的耗能減震裝置，它由芯板材料、約束芯板屈曲的套管和位于芯板和套管之間的無粘結材料及填充材料組成。這是一種受拉時同普通支撐而受壓時承載力與受拉時相當且具有消能機制的支撐。屈曲約束支撐僅芯板與其他構件連接，所受的荷載全部由芯板承擔，套管和填充材料僅約束芯板受壓屈曲，使芯板在受拉和受壓下均能進入屈服，因此，屈曲約束支撐的滯回性能優良。

屈曲約束支撐一方面可以避免普通支撐拉壓承載力差異顯著的缺陷，另一方面具有金屬阻尼器的耗能能力，可以在結構中充當“保險絲”，使得主體結構基本處于彈性范圍內。因此，屈曲約束支撐的應用，可以全面提高傳統的支撐框架在中震和大震下的抗震性能。根據其在結構中的不同功能，屈曲約束支撐可分為承載型和耗能型。承載型屈曲約束支撐一般只在彈性階段工作而不屈服，作為彈性二力桿為結構提供足夠的剛度或傳遞結構內力，而耗能型屈曲約束支撐則可在彈塑性范圍工作，在中、大震下通過拉壓屈服耗散地震能量。

圖1為現有技術的組合鋼管混凝土式屈曲約束支撐的主視圖，圖2為現有技術的組合鋼管混凝土式屈曲約束支撐的矩形鋼管的主視圖，圖3為現有技術的組合鋼管混凝土式屈曲約束支撐的一字芯板的爆炸圖，圖4為圖1中A-A處剖視圖，圖5為圖1中B-B處剖視圖。如圖1～5所示，現有的組合鋼管混凝土式屈曲約束支撐的常見結構以及成型工序如下：首先，制作組成構件：一字芯板9(其中只有兩端一小段的連接段上設置了加強肋板的構造而使得橫截面為十字截面)、矩形鋼管8、第一限位板3、第二限位板4、第一封板5和第二封板6，然后在矩形鋼管8的內部灌注混凝土202，待混凝土202凝結后將各個組成構件組裝并焊接成型。這種制作方法導致以下問題：

一、質量缺陷

在制作組合鋼管混凝土過程中，需要將矩形鋼管8豎立起來澆灌混凝土202，由于矩形鋼管8形狀的限制，造成振搗施工困難，難以保證矩形鋼管8內部完全振搗密實，而且無法直接檢查內部的密實情況，容易造成矩形鋼管8內部出現空腔，進而誘發一字芯板9在空腔位置發生局部屈曲。另外，在制作過程中矩形鋼管8豎立起來澆筑會引發漲管的問題，矩形鋼管8的底部壓強大，容易漲開，導致矩形鋼管8在一端發生明顯可見的形變。使得在組裝屈曲約束支撐時由于矩形鋼管8表面不平整而無法焊接組裝。還有，漲管現象有可能導致一字芯板9預留變形縫隙減小，影響一字芯板9在軸力下的泊松效應，導致一字芯板9無法相對自由變形。

二、承載力缺陷

由于傳統組合鋼管混凝土屈曲約束支撐，只是在一字芯板9的兩端分別增加兩塊加勁肋而變為十字截面，以滿足連接段剛度大于耗能段的構造需求，而位于矩形鋼管8的中部的芯板耗能段依舊采用一字截面，這就限制了屈曲約束支撐整體的承載能力，使屈曲約束支撐僅能滿足4000kN以下的承載力需求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種組合鋼管混凝土十字屈曲約束支撐，以解決現有技術的組合鋼管混凝土式屈曲約束支撐存在的質量缺陷、承載力缺陷的問題。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

本實用新型提供的一種組合鋼管混凝土十字屈曲約束支撐，包括十字芯板和兩個槽鋼混合約束構件；所述十字芯板為條狀型板，其橫截面呈十字形；所述槽鋼混合約束構件為條狀構件，其橫截面呈凹字形；所述槽鋼混合約束構件的側壁為鋼板、內部灌注混凝土；橫截面呈凹字形的所述槽鋼混合約束構件由橫截面呈弓字形的弓形槽鋼、混凝土和蓋板組合而成；所述十字芯板相對的兩個側板分別設置于兩個所述槽鋼混合約束構件的凹槽之中。

進一步，所述蓋板的厚度大于所述弓形槽鋼的鋼板厚度。該技術方案的技術效果在于：由于弓形槽鋼的截面靠近其形心軸位置，對鋼管的抗彎剛度貢獻有限，且只作為模板使用，因此弓形槽鋼的厚度可相對較薄，而遠離形心軸的蓋板的厚度可相對較大，這種設置方式能夠最充分地發揮鋼材對抗彎剛度貢獻，節省用鋼量。

優選地，所述弓形槽鋼由鋼板冷彎制成。該技術方案的技術效果在于：冷彎成型設備采用連續卷料生產，經冷彎成型后精確定長切斷制件，一次成型、形狀規則、長度精確、一致性好，成型工件外觀好、強度高。由于冷彎工藝的生產效率高、可靠性高，所以能夠大大降低設備的生產成本。