[發(fā)明專利]含隔離角鋼的組合約束防屈曲支撐及其制作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710994169.7
• 申請(qǐng)日: 2017-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN107630584A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張延年;庚佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽建筑大學(xué)
• 主分類號(hào): E04H9/02
• 分類號(hào): E04H9/02;E04B1/98
• 代理公司: 沈陽之華益專利事務(wù)所有限公司21218
• 代理人: 劉鳳桐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種含隔離角鋼的組合約束防屈曲支撐及其制作方法。

背景技術(shù)

防屈曲支撐的作用是在小震作用下，可以為結(jié)構(gòu)提供足夠的側(cè)向剛度，在中震或大震作用下，支撐內(nèi)芯通過拉壓屈服耗散地震能量，可有效地減輕梁、柱等主體結(jié)構(gòu)的損傷。它主要由兩個(gè)基本部分組成：一是用以承擔(dān)全部支撐軸向力的鋼內(nèi)芯，二是為鋼內(nèi)芯提供側(cè)撐與約束、防止其在受壓時(shí)失穩(wěn)的外包約束構(gòu)件。鋼內(nèi)芯與外包約束構(gòu)件之間用無粘結(jié)材料或空隙相隔離，以確保內(nèi)芯獨(dú)自承擔(dān)軸向力。

結(jié)構(gòu)消能減振技術(shù)是把結(jié)構(gòu)的某些非承重構(gòu)件(如支撐、剪力墻、連接件等)設(shè)計(jì)成消能桿件，或在結(jié)構(gòu)的某些部位(層間空間、節(jié)點(diǎn)、連接縫等)安裝消能裝置。因?yàn)榈卣鸬仍騻鬏斀o建筑結(jié)構(gòu)的外部能量，是結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動(dòng)的根源，所以在結(jié)構(gòu)中設(shè)置耗能裝置，增加耗能量，將會(huì)減少結(jié)構(gòu)的振動(dòng)反應(yīng)。將消能部件用于支撐中可形成各種耗能支撐，如交叉支撐、斜撐支撐、K形支撐等。當(dāng)前一些防屈曲耗能支撐的約束混凝土容易被壓碎從而失去約束與防屈曲能力，致使其耗能能力大幅降低。因此，一些耗能支撐的制造工藝，耗能性能等仍需要進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種含隔離角鋼的組合約束防屈曲支撐及其制作方法，采用角鋼隔離的方式，避免約束混凝土破壞，以提高其耗能能力，利用外約束鋼與角鋼組合約束受力內(nèi)芯的方式，有效減少建筑結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)起到很好的保護(hù)作用。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種含隔離角鋼的組合約束防屈曲支撐，包括外約束鋼管（1）、十字形內(nèi)芯（2）、過渡鋼板（3）、連接鋼板（4）、螺栓孔（5）、防屈曲薄壁隔離角鋼（6）、約束混凝土（7）、蓋板（8）、十字形切口（8-1）和墊板（9）；含隔離角鋼的組合約束防屈曲支撐由內(nèi)到外分別為十字形內(nèi)芯（2）、防屈曲薄壁隔離角鋼（6）、約束混凝土（7）和外約束鋼管（1），所述十字形內(nèi)芯（2）與外約束鋼管（1）同軸，十字形內(nèi)芯（2）四周分別設(shè)置四個(gè)防屈曲薄壁隔離角鋼（6），四個(gè)防屈曲薄壁隔離角鋼（6）之間用墊板（9）連接，四個(gè)防屈曲薄壁隔離角鋼（6）的角點(diǎn)均靠近十字形內(nèi)芯（2）中心，防屈曲薄壁隔離角鋼（6）與外約束鋼管（1）圍成四個(gè)扇形隔離區(qū)域和一個(gè)十字形隔離區(qū)域，四個(gè)扇形隔離區(qū)域內(nèi)填充約束混凝土（7），十字形隔離區(qū)域內(nèi)設(shè)置十字形內(nèi)芯（2），十字形內(nèi)芯（2）兩端為過渡鋼板（3）；所述外約束鋼管（1）兩端分別設(shè)置蓋板（8），蓋板（8）一側(cè)焊接十字形連接鋼板（4），另一側(cè)焊接外約束鋼管（1）、防屈曲薄壁隔離角鋼（6）和十字形過渡鋼板（3）；連接鋼板（4）與過渡鋼板（3）通過兩塊蓋板（8）上的十字形切口（8-1）焊接成整體，連接鋼板（4）上設(shè)置螺栓孔（5）。

進(jìn)一步地，所述的十字形內(nèi)芯（2）長度為a，過渡鋼板（3）長度為b，防屈曲薄壁隔離角鋼（6）長度為c，外約束鋼管（1）長度為d，四者長度關(guān)系滿足公式：c=d=a+2b。

進(jìn)一步地，所述的十字形內(nèi)芯（2）與防屈曲薄壁隔離角鋼（6）的間距為5-10mm ，外約束鋼管（1）與十字形內(nèi)芯（2）的最小間距為10-20mm。

進(jìn)一步地，所述的十字形內(nèi)芯（2）由多塊鋼板焊接而成。

進(jìn)一步地，所述的外約束鋼管（1）的截面也可選用正方形，由型鋼或鋼板焊接而成。

含隔離角鋼的組合約束防屈曲支撐的制作方法，包括以下步驟：

A. 采用三塊鋼板將十字形內(nèi)芯（2）焊接成型；

B.根據(jù)十字形內(nèi)芯（2）的尺寸，采用角鋼或鋼板將防屈曲薄壁隔離角鋼（6）裝配成型，注意用墊板（9）將防屈曲薄壁隔離角鋼（6）連接成整體；

C.將十字形內(nèi)芯（2）、防屈曲薄壁隔離角鋼（6）和外約束鋼管（1）組合定位；

D.在外約束鋼管（1）的一端焊接蓋板（8），蓋板（8）由兩塊含十字形切口（8-1）的鋼板焊接而成，蓋板（8）拼接后，十字形切口（8-1）與十字形過渡鋼板（3）尺寸相匹配，十字形切口（8-1）內(nèi)邊緣與過渡鋼板（3）焊接，蓋板（8）與外約束鋼管（1）及防屈曲薄壁隔離角鋼（6）焊接，外約束鋼管（1）與四個(gè)防屈曲薄壁隔離角鋼（6）之間形成扇形空隙；

E.從外約束鋼管（1）的另一端向扇形空隙內(nèi)注入約束混凝土（7）；

F.待約束混凝土（7）密實(shí)灌滿后，將外約束鋼管（1）的另一端用蓋板（8）焊接密封，蓋板（8）的十字形切口（8-1）內(nèi)邊緣與過渡鋼板（3）焊接，蓋板（8）與外約束鋼管（1）及防屈曲薄壁隔離角鋼（6）焊接。

本發(fā)明的有益效果：