一種限制端部轉(zhuǎn)動的鉸接方矩管裝配式防屈曲支撐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種限制端部轉(zhuǎn)動的鉸接方矩管裝配式防屈曲支撐，屬于結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域。方矩管裝配式防屈曲支撐由一字形內(nèi)核構(gòu)件、約束方鋼管、硬質(zhì)橡膠、鋼墊板及高強螺栓構(gòu)成。內(nèi)核構(gòu)件采用低強度高延性的平鋼板，其被約束構(gòu)件包裹的區(qū)域表面粘貼硬質(zhì)橡膠；高強螺栓穿過約束構(gòu)件上的螺栓孔與鋼墊板，通過施加螺栓預(yù)緊力將兩根約束方鋼管連為一體，形成外圍約束構(gòu)件。加強板凳共有4個，分別焊接在端板上，每個加強板凳均由1塊板凳蓋板和2塊板凳肋板焊接組成；板凳蓋板與防屈曲支撐外圍約束構(gòu)件緊貼，并留有間隙。鉸接接頭共有兩個，由端板與耳板焊接而成；該構(gòu)件可有效的限制鉸接防屈曲支撐端部轉(zhuǎn)角，使外圍約束構(gòu)件產(chǎn)生反向彎矩作用。
【專利說明】！外圍約束材料、構(gòu)件以及組合形式可以分土組合外圍約束截面與全鋼裝配式外圍約寄延性鋼材，截面多為“一”字形或“十”字斗，而且在外圍構(gòu)件表面與內(nèi)核構(gòu)件表面之橫向膨脹而被塞死。在小震作用下，防屈曲足夠的抗側(cè)剛度；在中震和大震作用下，內(nèi)作用，并消耗大量的地震輸入能量。
以及鋼與混凝土組合外圍約束截面主要存導(dǎo)致制作費用增加，特別在澆注混凝土?xí)r，I難保證內(nèi)核與外圍之間的預(yù)留精度要求；？響，其精度控制難度大；(3)涂裝在內(nèi)核構(gòu)??；耐久性差，易于從內(nèi)核表面脫離。
對扣的新型裝配式防屈曲支撐構(gòu)件形鋼管捆綁起來進而約束一根“一”字形內(nèi)面的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對上述問題，本發(fā)明提出一種限制鉸接方矩管裝配式防屈曲支撐端部轉(zhuǎn)動的構(gòu)造形式，旨在有效的限制鉸接防屈曲支撐端部轉(zhuǎn)角，使外圍約束構(gòu)件產(chǎn)生反向彎矩作用，確保防屈曲支撐在加強板凳參與受力的情況下具有足夠穩(wěn)定的支撐穩(wěn)定承載力，同時也為鉸接方矩管裝配式防屈曲支撐的使用提供了更多選擇范圍。
[0008]本發(fā)明提出的一種限制端部轉(zhuǎn)動的鉸接方矩管裝配式防屈曲支撐，它含有一字形內(nèi)核構(gòu)件、約束方鋼管、硬質(zhì)橡膠、鋼墊板，高強度螺栓，加強板凳，鉸接接頭，其特征在于，所述約束方鋼管共兩根，其尺寸相同且長度小于一字形內(nèi)核構(gòu)件的長度；所述約束方鋼管由一塊平鋼板與一塊熱軋槽鋼通過焊接組成，并使得平鋼板兩端分別形成兩道外伸鋼板帶；在兩根約束方鋼管的外伸鋼板帶上的相對應(yīng)位置分別開螺栓孔；所述一字形內(nèi)核構(gòu)件采用低強度高延性的平鋼板；在一字形內(nèi)核構(gòu)件被約束構(gòu)件包裹的區(qū)域表面粘貼硬質(zhì)橡膠。
[0009]在上述裝配式防屈曲支撐中，所述兩根約束方鋼管分別置于一字形內(nèi)核構(gòu)件兩偵牝并使得一字形內(nèi)核構(gòu)件兩端的外伸板件的長度相同，同時使得兩根約束方鋼管的外伸鋼板帶上的螺栓孔對齊；在約束方鋼管的外伸鋼板帶之間開有螺栓孔的位置放置鋼墊板；高強度螺栓穿過約束構(gòu)件上的螺栓孔與鋼墊板，通過施加螺栓預(yù)緊力將兩根約束方鋼管連為一體，形成一字形內(nèi)核構(gòu)件的外圍約束構(gòu)件；鋼墊板的厚度大于一字形內(nèi)核構(gòu)件的板件厚度，并通過調(diào)節(jié)鋼墊板的厚度，使得約束方鋼管的表面與一字形內(nèi)核構(gòu)件的表面間形成Imm?2_的間隙，此間隙由粘貼在一字形形內(nèi)核構(gòu)件表面的硬質(zhì)橡膠填充。
[0010]在上述裝配式防屈曲支撐中，所述加強板凳共有4個，每個加強板凳均由I塊板凳蓋板和2塊板凳肋板焊接組成；4個加強板凳分別焊接在兩側(cè)端板上，板凳蓋板與防屈曲支撐外圍約束構(gòu)件緊貼，并留有Imm?2mm間隙。
[0011]在上述裝配式防屈曲支撐中，所述鉸接接頭共有兩個，由端板與耳板焊接而成，端板的另一側(cè)與方矩管裝配式防屈曲支撐的內(nèi)核構(gòu)件采用坡口焊連接。
[0012]在上述裝配式防屈曲支撐中，所述約束方鋼管內(nèi)為中空，或澆注混凝土。
[0013]本發(fā)明優(yōu)點主要有:
[0014](I)加設(shè)加強板凳的鉸接裝配式防屈曲支撐具有更高的穩(wěn)定承載力，加強板凳能有效的限制鉸接防屈曲支撐端部轉(zhuǎn)角，并對外圍約束構(gòu)件產(chǎn)生反向彎矩作用，使其受力更為合理；
[0015](2)外圍約束構(gòu)件的矩形鋼管內(nèi)可以澆注混凝土材料，相比鋼與混凝土組合截面的防屈曲構(gòu)件，其在處理混凝土表面與內(nèi)核鋼板之間的精度控制方面更方便、更簡潔；
[0016](3)所有鋼構(gòu)件均可以在工廠制作，加工精度容易控制
[0017](4)內(nèi)核構(gòu)件與外圍約束構(gòu)件二者表面之間采用硬質(zhì)橡膠隔離，不僅耐久性好，而且其制作厚度容易控制與調(diào)整；
[0018](5)補充了現(xiàn)有防屈曲支撐構(gòu)件的連接方式，為結(jié)構(gòu)設(shè)計與加固提供更大的借鑒及選擇范圍；
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為一種限制鉸接方矩管裝配式防屈曲支撐轉(zhuǎn)動的構(gòu)造形式的三維圖。3勺實施方式。
配式防屈曲支撐轉(zhuǎn)動的構(gòu)造形式包括以下約束方鋼管9的外伸鋼板帶上的螺栓孔對齊；在約束方鋼管9的外伸鋼板帶之間開有螺栓孔的位置放置鋼墊板13 ;高強度螺栓14穿過約束構(gòu)件上的螺栓孔與鋼墊板，通過施加螺栓預(yù)緊力將兩根約束方鋼管9連為一體，形成一字形內(nèi)核構(gòu)件7的外圍約束構(gòu)件；鋼墊板13的厚度大于一字形內(nèi)核構(gòu)件的板件厚度，并通過調(diào)節(jié)鋼墊板13的厚度，使得約束方鋼管的表面與一字形內(nèi)核構(gòu)件的表面間形成1_?2_的間隙，此間隙由粘貼在一字形形內(nèi)核構(gòu)件表面的硬質(zhì)橡膠填充；
[0046]如圖2、3所示，加強板凳4共有4個，每個加強板凳4均由I塊板凳蓋板5和2塊板凳肋板6焊接組成；4個加強板凳4分別焊接在兩側(cè)端板2上，板凳蓋板5與防屈曲支撐外圍約束構(gòu)件緊貼，并留有一定間隙。
[0047]如圖3、4所示，鉸接接頭I共有兩個，由端板2與一定數(shù)量的耳板3焊接而成；端板2的另一側(cè)與方矩管裝配式防屈曲支撐的內(nèi)核構(gòu)件7和8采用坡口焊連接；
[0048]如圖5所示，約束方鋼管9中可管內(nèi)中空，或澆注混凝土 16。
[0049]如圖2、3所示，在一字形內(nèi)核構(gòu)件7端部加設(shè)上下翼板8，以形成內(nèi)核構(gòu)件加強段；內(nèi)核構(gòu)件加強段分外伸段和約束段兩種，內(nèi)核構(gòu)件加強約束段長度應(yīng)確保支撐在軸拉荷載作用下仍有一定長度。
[0050]對這種限制鉸接方矩管裝配式防屈曲支撐轉(zhuǎn)動的構(gòu)造形式的設(shè)計包括以下兩個方面:
[0051]一、板凳蓋板和板凳肋板厚度要求:加強板凳整體為受彎構(gòu)件，板凳蓋板將受到外圍構(gòu)件引起的豎向力作用，按受彎構(gòu)件強度驗算即可；
[0052]二、加強板凳與端板的焊接要求:在加強板凳構(gòu)造中，存在兩類焊縫。
[0053]( I)加強板凳與端板之間的焊縫；
[0054]( 2)加強板凳與端板之間的焊縫。
[0055]第一類焊縫按受彎剪組合受力計算焊縫；第二類焊縫的計算方法與組合工字梁翼緣與腹板的雙面角焊縫的計算方法一致，可參見GB50017-2003中的公式(7.3.1)計算。
【權(quán)利要求】
1.一種限制端部轉(zhuǎn)動的鉸接方矩管裝配式防屈曲支撐，它含有一字形內(nèi)核構(gòu)件、約束方鋼管、硬質(zhì)橡膠、鋼墊板，高強度螺栓，加強板凳，鉸接接頭，其特征在于，所述約束方鋼管共兩根，其尺寸相同且長度小于一字形內(nèi)核構(gòu)件的長度；所述約束方鋼管由一塊平鋼板與一塊熱軋槽鋼通過焊接組成，并使得平鋼板兩端分別形成兩道外伸鋼板帶；在兩根約束方鋼管的外伸鋼板帶上的相對應(yīng)位置分別開螺栓孔；所述一字形內(nèi)核構(gòu)件采用低強度高延性的平鋼板；在一字形內(nèi)核構(gòu)件被約束構(gòu)件包裹的區(qū)域表面粘貼硬質(zhì)橡膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式防屈曲支撐，其特征在于，所述兩根約束方鋼管分別置于一字形內(nèi)核構(gòu)件兩側(cè)，并使得一字形內(nèi)核構(gòu)件兩端的外伸板件的長度相同，同時使得兩根約束方鋼管的外伸鋼板帶上的螺栓孔對齊；在約束方鋼管的外伸鋼板帶之間開有螺栓孔的位置放置鋼墊板；高強度螺栓穿過約束構(gòu)件上的螺栓孔與鋼墊板，通過施加螺栓預(yù)緊力將兩根約束方鋼管連為一體，形成一字形內(nèi)核構(gòu)件的外圍約束構(gòu)件；鋼墊板的厚度大于一字形內(nèi)核構(gòu)件的板件厚度，并通過調(diào)節(jié)鋼墊板的厚度，使得約束方鋼管的表面與一字形內(nèi)核構(gòu)件的表面間形成Imm?2_的間隙，此間隙由粘貼在一字形形內(nèi)核構(gòu)件表面的硬質(zhì)橡膠填充。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式防屈曲支撐，其特征在于，所述加強板凳共有4個，每個加強板凳均由I塊板凳蓋板和2塊板凳肋板焊接組成；4個加強板凳分別焊接在兩側(cè)端板上，板凳蓋板與防屈曲支撐外圍約束構(gòu)件緊貼，并留有Imm?2mm間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式防屈曲支撐，其特征在于，所述鉸接接頭共有兩個，由端板與耳板焊接而成，端板的另一側(cè)與方矩管裝配式防屈曲支撐的內(nèi)核構(gòu)件采用坡口焊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式防屈曲支撐，其特征在于，所述約束方鋼管內(nèi)為中空，或燒注混凝土。
【文檔編號】E04B1/98GK103835386SQ201410073950
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】姜子欽, 郭彥林, 袁星, 張旭喬 申請人:清華大學(xué)