[發明專利]一種多內核的全鋼防屈曲支撐

在審

• 申請號: 201810493881.3
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108442797A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 何金明;喻紅霞;楊嘯
• 申請（專利權）人: 河南省金華夏建工集團股份有限公司
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02;E04B1/98
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

本發明涉及一種多內核的全鋼防屈曲支撐，屬于結構工程技術領域。該類型防屈曲支撐構件采用多內核，內核構件由四個無縫鋼管組成。內核構件長度大于外圍約束構件的長度；外圍約束構件的一端與端板焊接，采用環向加勁肋對外圍約束構件進行加強；另一端不與端板焊接且保持一定間隙，設置套筒約束外圍約束構件，同時對套筒采用加勁肋加強。本發明所提出的多內核的防屈曲支撐采用多內核的形式，避免了單內核承載力過高導致截面板件厚度增加延性變形能力變差的問題，使之可以在高承載力防屈曲支撐中應用；在端板焊接套筒能夠補償內核出外圍約束構件后形成的剛度銳減；采用全鋼構件，可在工廠制作，精度和焊接質量易控制，整體工業化生產程度高。

技術領域

本發明涉及一種多內核的全鋼防屈曲支撐，屬于結構工程技術領域。

背景技術

防屈曲支撐廣泛應用在高層建筑結構、空間結構、橋梁工程抗震設計以及工程抗震加固中。防屈曲支撐由內核構件和外圍約束體系構成，內核構件承受軸向壓力，外圍構件約束內核構件的橫向位移，防止內核發生屈曲。在正常使用狀態及小震下，防屈曲支撐起到普通中心支撐作用，內核構件保持彈性，提供建筑的抗側剛度；在中震和大震下，防屈曲支撐的內核構件率先進入屈服并通過其反復拉壓滯回耗散地震輸入的能量。

防屈曲支撐按照形式可以分為整體約束型、裝配式、梭形、內核分離式等多種類型，而內核構件多使用具有一字形、工形或十字形截面的低屈服點、高延性鋼材，使其能在地震過程中充分發揮耗能的作用。目前工程建設中主要采用鋼管混凝土約束且內核是一字形或十字形截面的防屈曲支撐。

隨著工程建設對超高承載力防屈曲支撐的需求越來越迫切，工程中常用的鋼管混凝土約束且單一內核的防屈曲支撐存在以下缺點：(1)混凝土澆注及強度發展所需時間較長，并且存在濕作業的麻煩，難以形成高效生產和高度工業化；(2)單內核高承載力防屈曲支撐會導致內核截面板件厚度增加或內核截面尺寸增大，而大厚度板件取材困難，且其材性延性變形能力變差，因而限制了其在高承載力防屈曲支撐中的應用；(3)采用單一內核的鋼管混凝土約束型防屈曲支撐，勢必導致較大的外圍約束截面尺寸，增加支撐的重量，反而會由于較大的自重引發較大的地震作用，不利地震作用的有效控制；(4)相比于純鋼約束型的防屈曲支撐，其質量和截面尺寸都較大，工廠整體加工成型后運輸成本較大，同時較大截面尺寸會導致加工工藝復雜，進而增加工程造價。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出一種多內核的全鋼防屈曲支撐，在實現工程建設的高承載力要求的同時可以選取較小厚度的內核構件，保證內核構件的高延性；采用全鋼構件可全部在工廠制作，易于控制尺寸精度和焊接質量，避免了混凝土濕作業的不便；在端板焊接套筒，補償內核出外圍約束構件后形成的剛度銳減。

一種多內核的全鋼防屈曲支撐，含有內核構件1、外圍約束構件2、端板3、套筒4加勁肋5，其特征在于，所述防屈曲支撐包含外圍約束構件2及包裹在其內部的內核構件1，所述內核構件1由四個無縫鋼管1-1、1-2、1-3、1-4組成；所述外圍約束構件2一端與所述端板3焊接，在所述端板3周圍設置環向布置的加勁肋5，另一端與所述端板3保持一定的間隙，且在所述外圍約束構件2外側設置套筒4，所述套筒4與外圍約束構件2在軸向相對滑移，且與端板3焊接，在套筒外側設置加勁肋。

在上述防屈曲支撐中，所述外圍約束構件2采用較大直徑的焊接方鋼管和焊接圓鋼管，材料屈服強度采用Q345及以上鋼號。

在上述防屈曲支撐中，所述端板3為矩形平鋼板。

在上述防屈曲支撐中，所述套筒4為環形圓筒或方形套筒。