一種屈曲約束支撐構(gòu)件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種屈曲約束支撐構(gòu)件，其包括核心受力部件和套筒約束部件,所述套筒約束部件套設(shè)在核心受力部件上，所述核心受力部件至少包括屈服段以及分別設(shè)置在屈服段兩側(cè)的連接段，所述核心受力部件連接段上設(shè)置有加勁肋，所述核心受力部件的一端與套筒約束部件焊接為一體，所述套筒約束部件與核心受力部件連接端上設(shè)有與銷軸配合連接的銷軸連接裝置。本發(fā)明一端通過螺栓或者焊接，另一端采用銷軸連接，可以保證支撐的受力方式以軸向受力為主，減小節(jié)點連接區(qū)域彎矩，保證節(jié)點區(qū)域的穩(wěn)定性，并且大大降低了制造成本和提高了強度。銷軸連接裝置與套筒之間的調(diào)節(jié)空間可以用于排除結(jié)構(gòu)施工造成的誤差，保證支撐構(gòu)件安裝的精度。
【專利說明】
-種屈曲約束支撐構(gòu)件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及建筑領(lǐng)域，具體設(shè)及一種用于減震消能的屈曲約束支撐構(gòu)件。
【背景技術(shù)】
[0002] 屈曲約束支撐又稱無粘結(jié)支撐，是一種性能優(yōu)越的新型抗震耗能構(gòu)件，一種在受 拉和受壓情況下都能達(dá)到屈服的耗能支撐構(gòu)件，改善了傳統(tǒng)支撐在受壓時發(fā)生屈曲的缺 點，提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能。
[0003] 屈曲約束支撐(簡稱BRB)最早在20世紀(jì)70至90年代在日本開始發(fā)展并逐步發(fā)展成 熟，后來在日本、美國W及我國臺灣地區(qū)推廣并普遍采用。1971年，Yoshino等對內(nèi)藏鋼板剪 力墻進(jìn)行了滯回試驗研究，鋼板為X形交叉布置的一字板，試件分兩組。在相同的加載水平 下，在鋼板與混凝上之間留15mm間隙的一組比無間隙的一組表現(xiàn)出更好的延性，具有更飽 滿的滯回曲線。1973年，WakabayasM等對夾在兩面預(yù)制鋼筋混凝±板之間的鋼板支撐進(jìn)行 了一系列的試驗研究，其中單向加載試驗檢驗了混凝±板的剛度和強度要求，拔出試驗比 較了不同的無粘結(jié)材料的性能，而組件試驗則考察了結(jié)構(gòu)的滯回耗能性能。1988年 化jimoto等對約束單元為矩形鋼管內(nèi)填砂漿的BRB進(jìn)行了理論和試驗研究，在保持內(nèi)核單 元截面尺寸不變的條件下通過改變約束單元的外徑和壁厚來模擬不同的約束條件，考察支 撐的受力性能，得到了鋼套管的剛度和強度設(shè)計準(zhǔn)則。進(jìn)入90年代后在日本開始大量普及， 特別是神戶地震后，日本的大量新建工程和加固工程中采用屈曲約束支撐。
[0004] 美國在經(jīng)歷了 1994年北嶺地震后，上個世紀(jì)90年代末防屈曲耗能支撐及其結(jié)構(gòu)體 系的研究和應(yīng)用在美國開始得到重視。
[000引2000后許多學(xué)者對BRB的疲勞性能及BRB的抗震性能展開了研究。2002年， Yamaguchi等對設(shè)置普通支撐和防屈曲耗能支撐的鋼框架進(jìn)行了足尺寸的振動臺試驗對 比，考察支撐和框架的共同作用。
[0006] 我國內(nèi)陸對屈曲約束支撐的研究比較晚，2000年后開始研究，主要是沿用美國和 日本的構(gòu)造形式。主要研究機構(gòu)有清華大學(xué)，同濟大學(xué)，西安建筑科技大學(xué)等。
[0007] 屈曲約束支撐拉壓性能相當(dāng)，滯回曲線飽滿穩(wěn)定，其不但可作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件，屈服后 也是一種性能優(yōu)良的阻尼器，可大量耗散地震輸入能量，并將結(jié)構(gòu)的損傷集中于屈曲約束 支撐自身，保護了主體結(jié)構(gòu)，降低了結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)。目前國內(nèi)外的屈曲約束支撐構(gòu)造形式大 體上可分為兩類：（1)純鋼型屈曲約束支撐；（2) W鋼管混凝±為約束單元的屈曲約束支撐。 現(xiàn)有的技術(shù)一般用在新建結(jié)構(gòu)中較多，在應(yīng)用過程中的最大困難是安裝過程中的誤差調(diào) 節(jié)，經(jīng)常因為產(chǎn)品的長度與現(xiàn)場尺寸的不匹配造成安裝時大量的整改工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明為了解決上述問題，從而提供一種屈曲約束支撐構(gòu)件。
[0009] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0010] -種屈曲約束支撐構(gòu)件，所述屈曲約束支撐構(gòu)件包括核屯、受力部件和套筒約束部 件，所述套筒約束部件套設(shè)在核屯、受力部件上，所述核屯、受力部件至少包括屈服段W及分 別設(shè)置在屈服段兩側(cè)的連接段，所述核屯、受力部件為橫截面呈"一"字形或"十"字形的鋼制 受力部件，所述核屯、受力部件連接段上設(shè)置有加勁肋，所述核屯、受力部件的一端與套筒約 束部件焊接為一體，所述套筒約束部件與核屯、受力部件連接端上設(shè)有與銷軸配合連接的銷 軸連接裝置。
[0011] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述銷軸連接裝置包括一截面為圓形或方形的殼 體，殼體內(nèi)設(shè)有圓形或方形槽，所述套筒約束部件一端可安插進(jìn)圓形或方形槽內(nèi)，所述殼體 底端設(shè)有兩個相平行的連接板，運兩個連接板與殼體底端形成一節(jié)點板插槽，每個連接板 上設(shè)有一相對應(yīng)的銷軸孔。
[0012] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述套筒約束部件截面為圓形，所述套筒約束部 件一端設(shè)置有螺紋，所述殼體內(nèi)設(shè)有與螺紋對應(yīng)配合的連接螺紋，套筒約束部件通過螺紋 與銷軸連接裝置連接。
[0013] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述套筒約束部件一端通過焊接固定在殼體內(nèi)的 圓形或方形槽內(nèi)。
[0014] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，套筒約束部件一端與圓形或方形槽底部之間形成 一調(diào)節(jié)空間。
[0015] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述連接段的截面為字形或"工"字形或"圭" 形。
[0016] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述屈服段的截面為"一"字或"十"形。
[0017] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述核屯、受力部件采用型號為Q345或Q235或Q195 或LY225或LY160或LYlOO強度級別的材料制成，所述核屯、受力部件外表面上設(shè)置有一層厚 度為2mm的隔離材料。
[0018] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述套筒約束部件上不設(shè)置銷軸連接裝置的端口 上設(shè)有端部封板。
[0019] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述加勁肋的端部設(shè)有切角，所述切角上設(shè)有為 核屯、受力部件提供壓縮變形空間的可壓縮性材料。
[0020] 本發(fā)明的有益效果是：
[0021] 本發(fā)明一端通過螺栓或者焊接，另一端采用銷軸連接，可W保證支撐的受力方式 W軸向受力為主，減小節(jié)點連接區(qū)域彎矩，保證節(jié)點區(qū)域的穩(wěn)定性，并且大大降低了制造成 本和提高了強度。
【附圖說明】
[0022] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W 根據(jù)運些附圖獲得其他的附圖。
[0023] 圖1為本發(fā)明的主視圖；
[0024] 圖2為本發(fā)明的俯視圖；
[0025] 圖3為套筒約束部件的截面為圓形時圖1的1-1方向分剖視圖；
[0026] 圖4為套筒約束部件的截面為矩形時圖I的1-1方向分剖視圖；
[0027] 圖5為套筒約束部件的截面為圓形時圖1的2-2方向分剖視圖；
[0028] 圖6為套筒約束部件的截面為矩形時圖1的2-2方向分剖視圖；
[0029] 圖7為套筒約束部件的截面為圓形時圖1的3-3方向分剖視圖；
[0030] 圖8為套筒約束部件的截面為矩形時圖1的3-3方向分剖視圖；
[0031 ]圖9為銷軸連接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0032] 為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0033] 參見圖1和圖2,本發(fā)明提供的屈曲約束支撐構(gòu)件，其包括核屯、受力部件100和套筒 約束部件200,套筒約束部件200套設(shè)在核屯、受力部件100上。
[0034] 套筒約束部件200內(nèi)部設(shè)有高強砂漿，核屯、受力部件100上設(shè)有隔離材料和可壓縮 材料。
[0035] 核屯、受力部件100,其截面具體為圓形或者矩形，其具體采用型號為Q345或Q235或 9195或1^￥225或1^￥160或1^￥100強度級別的材料制成，其至少包括屈服段110^及分別設(shè)置在 屈服段兩側(cè)的連接段120。
[0036] 在核屯、受力部件100外表面上設(shè)置有一層厚度為2mm的隔離材料，該隔離材料用于 將核屯、受力部件100與套筒約束部件200分隔開，防止核屯、受力部件100與套筒約束部件200 內(nèi)的漿料粘接為一體。
[0037] 在屈服段110兩端的連接段120上分別設(shè)有加勁肋300,加勁肋300的強度大于連接 段120的強度，加勁肋300用于進(jìn)一步增強核屯、受力部件100的強度。
[0038] 對于加勁肋300的個數(shù)具體可根據(jù)實際需求而定，當(dāng)設(shè)置一個加勁肋300時，連接 段的截面為字形，當(dāng)設(shè)置兩個加勁肋300時，連接段的截面為"工"字形，當(dāng)設(shè)置四個加 勁肋300時，連接段的截面為"圭"形。
[0039] 在加勁肋300端部設(shè)有切角310,切角310上設(shè)有為核屯、受力部件100提供壓縮變形 空間的可壓縮性材料311。
[0040] 參見圖3和圖4，本申請具體在連接段上設(shè)置一個加勁肋300。
[0041 ]參見圖5和圖6，由于加勁肋300不需要設(shè)置在屈服段110，屈服段110截面為"一"字 形，運樣可節(jié)約材料，又不影響核屯、受力部件100的強度。
[0042] 另外，用于核屯、受力部件100與套筒約束部件200之間通過灌漿固定，運樣大大提 高了制造成本。
[0043] 本申請還提供一個優(yōu)選方案，當(dāng)核屯、受力部件100的截面為矩形時，在套筒約束部 件200內(nèi)設(shè)置有加強支撐件，加強支撐件具體沿套筒約束部件200延伸方向設(shè)置，并在套筒 約束部件200內(nèi)形成對應(yīng)于核屯、受力部件的"工"字形安置槽；
[0044] 加強支撐件，其橫截面為形的鋼結(jié)構(gòu)，其具體為的個數(shù)具體為2個，對稱設(shè)置在 套筒約束部件200內(nèi)，兩個套筒約束部件200之間形成核屯、受力部件的"工"字形安置槽，核 屯、受力部件100剛好位于兩側(cè)的加強支撐件之間，加強支撐件可對核屯、受力部件100進(jìn)行固 定。
[0045] 由于套筒約束部件200內(nèi)采用加強支撐件對核屯、受力部件100進(jìn)行固定，運樣，套 筒約束部件200與核屯、受力部件100之間就不需要灌漿，從而大大減輕了屈伸約束支撐構(gòu)件 的重量和省去了很多養(yǎng)護工序。
[0046] 再者，為了進(jìn)一步提高核屯、受力部件100和套筒約束部件200的強度，可在套筒約 束部件200與連接段120配合連接段上設(shè)有槽口，加勁肋300可對應(yīng)安插進(jìn)槽口內(nèi)，運樣套筒 約束部件200與核屯、受力部件100之間采用插接，使得整個構(gòu)件全部可由鋼材料制成，大大 提高了核屯、受力部件100和套筒約束部件200的強度。
[0047] 另外，為了便于套筒約束部件200與核屯、受力部件100之間插接，在加強支撐件上 也設(shè)有與加勁肋300相對應(yīng)的安插槽口，運樣加勁肋300可依次穿過套筒約束部件200的槽 口 W及加強支撐件上的安插槽口，從而實現(xiàn)插接。
[004引參見圖1，在核屯、受力部件100-端可設(shè)置若干個螺孔140,核屯、受力部件100通過 螺孔140與其他部件固定連接。
[0049] 套筒約束部件200，其截面具體為圓形或者矩形，在其另一端設(shè)有銷軸連接裝置 400。
[0050] 并且，在套筒約束部件200設(shè)置銷軸連接裝置400的一端與核屯、受力部件100焊接 為一體。
[0051] 參見圖1、圖7、圖8和圖9,銷軸連接裝置400,其是便于套筒約束部件200與銷軸之 間的可拆卸連接，從而便于安裝和維修。
[0052] 銷軸連接裝置400,其包括一截面為圓形或方形的殼體410,套筒約束部件200-端 可安插進(jìn)殼體410的圓形或方形槽411內(nèi)。
[0053] 另外，為了減少由于施工精度造成的誤差，避免支撐的安裝不上的情況，套筒約束 部件200端部與殼體410的圓形或方形槽411底部不接觸，圓形或方形槽411的深度會大于套 筒約束部件200安裝端的長度，套筒約束部件200安插進(jìn)圓形或方形槽411內(nèi)后，圓形或方形 槽411底部與套筒約束部件200端部之間形成一可調(diào)節(jié)空間420。
[0054] 當(dāng)套筒約束部件200截面為圓形時，殼體410內(nèi)為圓形槽，可通過在套筒約束部件 200外表面設(shè)置連接螺紋，在圓形槽內(nèi)設(shè)有配合螺紋，由于圓形槽與底部與套筒約束部件 200端部之間形成一可調(diào)節(jié)空間420,套筒約束部件200通過螺紋配合可在圓形槽內(nèi)自由伸 縮。
[0055] 當(dāng)套筒約束部件200截面為方形時，殼體410內(nèi)為方形槽，套筒約束部件200通過焊 接的方式固定在方形槽內(nèi)。
[0056] 對于套筒約束部件200與殼體410的焊接方式，可先將銷軸連接裝置400與銷軸連 接固定后，再將套筒約束部件200與殼體410焊接固定，也可先將套筒約束部件200與殼體 410固定為一體后，再將銷軸連接裝置400與銷軸連接固定。
[0057] 在殼體410底端設(shè)有兩個相平行的連接板420,運兩個連接板420與殼體410底端形 成一節(jié)點板插槽421，節(jié)點板插槽421用于支撐連接節(jié)點板插入。
[005引另外，在每個連接板420上設(shè)有一相對應(yīng)的銷軸孔430,銷軸孔430便于銷軸穿過。
[0059] 套筒約束部件200與銷軸連接裝置400之間具體可采用焊接固定或者通過螺紋活 動連接。
[0060] 當(dāng)套筒約束部件200與銷軸連接裝置400之間采用焊接固定時，只需將套筒約束部 件200端部安插進(jìn)圓形或方形槽411內(nèi)，再進(jìn)行焊接即可。
[0061] 當(dāng)套筒約束部件200與銷軸連接裝置400之間采用螺紋活動連接時，在套筒約束部 件200端部設(shè)有螺紋，在殼體410的圓形或方形槽411內(nèi)設(shè)有與螺紋對應(yīng)配合的連接螺紋，套 筒約束部件200通過螺紋與銷軸連接裝置400活動連接，運樣既便于安裝，又方便拆卸維修。
[0062] 另外，參見圖1，在套筒約束部件200上不設(shè)置銷軸連接裝置400的端口上還設(shè)有端 部封板500,端部封板500用于保證套筒約束部件200與核屯、受力部件100之間的密封性和提 高屈伸約束支撐構(gòu)件的整體強度。
[0063] W上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，運些變 化和改進(jìn)都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
【主權(quán)項】
1. 一種屈曲約束支撐構(gòu)件，所述屈曲約束支撐構(gòu)件包括核心受力部件和套筒約束部 件，所述套筒約束部件套設(shè)在核心受力部件上，所述核心受力部件至少包括屈服段以及分 別設(shè)置在屈服段兩側(cè)的連接段，其特征在于，所述核心受力部件為橫截面呈"一"字形或 "十"字形的鋼制受力部件，所述核心受力部件連接段上設(shè)置有加勁肋，所述核心受力部件 的一端與套筒約束部件焊接為一體，所述套筒約束部件與核心受力部件連接端上設(shè)有與銷 軸配合連接的銷軸連接裝置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種屈曲約束支撐構(gòu)件，其特征在于，所述銷軸連接裝置包括 一截面為圓形或方形的殼體，殼體內(nèi)設(shè)有圓形或方形槽，所述套筒約束部件一端可安插進(jìn) 圓形或方形槽內(nèi)，所述殼體底端設(shè)有兩個相平行的連接板，這兩個連接板與殼體底端形成 一節(jié)點板插槽，每個連接板上設(shè)有一相對應(yīng)的銷軸孔。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種屈曲約束支撐構(gòu)件，其特征在于，所述套筒約束部件截面 為圓形，所述套筒約束部件一端設(shè)置有螺紋，所述殼體內(nèi)設(shè)有與螺紋對應(yīng)配合的連接螺紋， 套筒約束部件通過螺紋與銷軸連接裝置連接。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種屈曲約束支撐構(gòu)件，其特征在于，所述套筒約束部件一端 通過焊接固定在殼體內(nèi)的圓形或方形槽內(nèi)。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種屈曲約束支撐構(gòu)件，其特征在于，套筒約束部件一端與圓 形或方形槽底部之間形成一調(diào)節(jié)空間。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種屈曲約束支撐構(gòu)件，其特征在于，所述連接段的截面為 "十"字形或"工，，字形或形。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種屈曲約束支撐構(gòu)件，其特征在于，所述屈服段的截面為 "一，，字或"十，，形。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種屈曲約束支撐構(gòu)件，其特征在于，所述核心受力部件采用 型號為Q345或Q235或Q195或LY225或LY160或LYlOO強度級別的材料制成，所述核心受力部 件外表面上設(shè)置有一層厚度為2mm的隔離材料。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種屈曲約束支撐構(gòu)件，其特征在于，所述套筒約束部件上不 設(shè)置銷軸連接裝置的端口上設(shè)有端部封板。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種屈曲約束支撐構(gòu)件，其特征在于，所述加勁肋的端部設(shè) 有切角，所述切角上設(shè)有為核心受力部件提供壓縮變形空間的可壓縮性材料。
【文檔編號】E04B1/98GK106013921SQ201610550042
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月13日
【發(fā)明人】崔家春, 安東亞, 李承銘
【申請人】華東建筑設(shè)計研究院有限公司