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一种限制端部转动的铰接方矩管装配式防屈曲支撑制作方法

  • 专利名称
    一种限制端部转动的铰接方矩管装配式防屈曲支撑制作方法
  • 发明者
    姜子钦, 郭彦林, 袁星, 张旭乔
  • 公开日
    2014年6月4日
  • 申请日期
    2014年2月28日
  • 优先权日
    2014年2月28日
  • 申请人
    清华大学
  • 文档编号
    E04B1/98GK103835386SQ201410073950
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种限制端部转动的铰接方矩管装配式防屈曲支撑,它含有一字形内核构件、约束方钢管、硬质橡胶、钢垫板,高强度螺栓,加强板凳,铰接接头,其特征在于,所述约束方钢管共两根,其尺寸相同且长度小于一字形内核构件的长度;所述约束方钢管由一块平钢板与一块热轧槽钢通过焊接组成,并使得平钢板两端分别形成两道外伸钢板带;在两根约束方钢管的外伸钢板带上的相对应位置分别开螺栓孔;所述一字形内核构件采用低强度高延性的平钢板;在一字形内核构件被约束构件包裹的区域表面粘贴硬质橡胶2.根据权利要求1所述的装配式防屈曲支撑,其特征在于,所述两根约束方钢管分别置于一字形内核构件两侧,并使得一字形内核构件两端的外伸板件的长度相同,同时使得两根约束方钢管的外伸钢板带上的螺栓孔对齐;在约束方钢管的外伸钢板带之间开有螺栓孔的位置放置钢垫板;高强度螺栓穿过约束构件上的螺栓孔与钢垫板,通过施加螺栓预紧力将两根约束方钢管连为一体,形成一字形内核构件的外围约束构件;钢垫板的厚度大于一字形内核构件的板件厚度,并通过调节钢垫板的厚度,使得约束方钢管的表面与一字形内核构件的表面间形成Imm?2_的间隙,此间隙由粘贴在一字形形内核构件表面的硬质橡胶填充3.根据权利要求1所述的装配式防屈曲支撑,其特征在于,所述加强板凳共有4个,每个加强板凳均由I块板凳盖板和2块板凳肋板焊接组成;4个加强板凳分别焊接在两侧端板上,板凳盖板与防屈曲支撑外围约束构件紧贴,并留有Imm?2mm间隙4.根据权利要求1所述的装配式防屈曲支撑,其特征在于,所述铰接接头共有两个,由端板与耳板焊接而成,端板的另一侧与方矩管装配式防屈曲支撑的内核构件采用坡口焊连接5.根据权利要求1所述的装配式防屈曲支撑,其特征在于,所述约束方钢管内为中空,或烧注混凝土
  • 专利摘要
    本发明涉及一种限制端部转动的铰接方矩管装配式防屈曲支撑,属于结构工程领域。方矩管装配式防屈曲支撑由一字形内核构件、约束方钢管、硬质橡胶、钢垫板及高强螺栓构成。内核构件采用低强度高延性的平钢板,其被约束构件包裹的区域表面粘贴硬质橡胶;高强螺栓穿过约束构件上的螺栓孔与钢垫板,通过施加螺栓预紧力将两根约束方钢管连为一体,形成外围约束构件。加强板凳共有4个,分别焊接在端板上,每个加强板凳均由1块板凳盖板和2块板凳肋板焊接组成;板凳盖板与防屈曲支撑外围约束构件紧贴,并留有间隙。铰接接头共有两个,由端板与耳板焊接而成;该构件可有效的限制铰接防屈曲支撑端部转角,使外围约束构件产生反向弯矩作用。
  • 发明内容
  • 专利说明
    !外围约束材料、构件以及组合形式可以分土组合外围约束截面与全钢装配式外围约寄延性钢材,截面多为“一”字形或“十”字斗,而且在外围构件表面与内核构件表面之横向膨胀而被塞死在小震作用下,防屈曲足够的抗侧刚度;在中震和大震作用下,内作用,并消耗大量的地震输入能量
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
一种限制端部转动的铰接方矩管装配式防屈曲支撑的制作方法以及钢与混凝土组合外围约束截面主要存导致制作费用增加,特别在浇注混凝土时,I难保证内核与外围之间的预留精度要求;?响,其精度控制难度大;(3)涂装在内核构!;耐久性差,易于从内核表面脱离。对扣的新型装配式防屈曲支撑构件形钢管捆绑起来进而约束一根“一”字形内面的问题。
[0007]针对上述问题,本发明提出一种限制铰接方矩管装配式防屈曲支撑端部转动的构造形式,旨在有效的限制铰接防屈曲支撑端部转角,使外围约束构件产生反向弯矩作用,确保防屈曲支撑在加强板凳参与受力的情况下具有足够稳定的支撑稳定承载力,同时也为铰接方矩管装配式防屈曲支撑的使用提供了更多选择范围。[0008]本发明提出的一种限制端部转动的铰接方矩管装配式防屈曲支撑,它含有一字形内核构件、约束方钢管、硬质橡胶、钢垫板,高强度螺栓,加强板凳,铰接接头,其特征在于,所述约束方钢管共两根,其尺寸相同且长度小于一字形内核构件的长度;所述约束方钢管由一块平钢板与一块热轧槽钢通过焊接组成,并使得平钢板两端分别形成两道外伸钢板带;在两根约束方钢管的外伸钢板带上的相对应位置分别开螺栓孔;所述一字形内核构件采用低强度高延性的平钢板;在一字形内核构件被约束构件包裹的区域表面粘贴硬质橡胶。[0009]在上述装配式防屈曲支撑中,所述两根约束方钢管分别置于一字形内核构件两侦牝并使得一字形内核构件两端的外伸板件的长度相同,同时使得两根约束方钢管的外伸钢板带上的螺栓孔对齐;在约束方钢管的外伸钢板带之间开有螺栓孔的位置放置钢垫板;高强度螺栓穿过约束构件上的螺栓孔与钢垫板,通过施加螺栓预紧力将两根约束方钢管连为一体,形成一字形内核构件的外围约束构件;钢垫板的厚度大于一字形内核构件的板件厚度,并通过调节钢垫板的厚度,使得约束方钢管的表面与一字形内核构件的表面间形成Imm?2_的间隙,此间隙由粘贴在一字形形内核构件表面的硬质橡胶填充。[0010]在上述装配式防屈曲支撑中,所述加强板凳共有4个,每个加强板凳均由I块板凳盖板和2块板凳肋板焊接组成;4个加强板凳分别焊接在两侧端板上,板凳盖板与防屈曲支撑外围约束构件紧贴,并留有Imm?2mm间隙。[0011]在上述装配式防屈曲支撑中,所述铰接接头共有两个,由端板与耳板焊接而成,端板的另一侧与方矩管装配式防屈曲支撑的内核构件采用坡口焊连接。[0012]在上述装配式防屈曲支撑中,所述约束方钢管内为中空,或浇注混凝土。
[0013]本发明优点主要有:
[0014](I)加设加强板凳的铰接装配式防屈曲支撑具有更高的稳定承载力,加强板凳能有效的限制铰接防屈曲支撑端部转角,并对外围约束构件产生反向弯矩作用,使其受力更为合理;
[0015](2)外围约束构件的矩形钢管内可以浇注混凝土材料,相比钢与混凝土组合截面的防屈曲构件,其在处理混凝土表面与内核钢板之间的精度控制方面更方便、更简洁;
[0016](3)所有钢构件均可以在工厂制作,加工精度容易控制
[0017](4)内核构件与外围约束构件二者表面之间采用硬质橡胶隔离,不仅耐久性好,而且其制作厚度容易控制与调整;
[0018](5)补充了现有防屈曲支撑构件的连接方式,为结构设计与加固提供更大的借鉴及选择范围;



[0019]图1为一种限制铰接方矩管装配式防屈曲支撑转动的构造形式的三维图。3勺实施方式。
配式防屈曲支撑转动的构造形式包括以下约束方钢管9的外伸钢板带上的螺栓孔对齐;在约束方钢管9的外伸钢板带之间开有螺栓孔的位置放置钢垫板13 ;高强度螺栓14穿过约束构件上的螺栓孔与钢垫板,通过施加螺栓预紧力将两根约束方钢管9连为一体,形成一字形内核构件7的外围约束构件;钢垫板13的厚度大于一字形内核构件的板件厚度,并通过调节钢垫板13的厚度,使得约束方钢管的表面与一字形内核构件的表面间形成1_?2_的间隙,此间隙由粘贴在一字形形内核构件表面的硬质橡胶填充;
[0046]如图2、3所示,加强板凳4共有4个,每个加强板凳4均由I块板凳盖板5和2块板凳肋板6焊接组成;4个加强板凳4分别焊接在两侧端板2上,板凳盖板5与防屈曲支撑外围约束构件紧贴,并留有一定间隙。
[0047]如图3、4所示,铰接接头I共有两个,由端板2与一定数量的耳板3焊接而成;端板2的另一侧与方矩管装配式防屈曲支撑的内核构件7和8采用坡口焊连接;
[0048]如图5所示,约束方钢管9中可管内中空,或浇注混凝土 16。
[0049]如图2、3所示,在一字形内核构件7端部加设上下翼板8,以形成内核构件加强段;内核构件加强段分外伸段和约束段两种,内核构件加强约束段长度应确保支撑在轴拉荷载作用下仍有一定长度。
[0050]对这种限制铰接方矩管装配式防屈曲支撑转动的构造形式的设计包括以下两个方面:
[0051]一、板凳盖板和板凳肋板厚度要求:加强板凳整体为受弯构件,板凳盖板将受到外围构件引起的竖向力作用,按受弯构件强度验算即可;
[0052]二、加强板凳与端板的焊接要求:在加强板凳构造中,存在两类焊缝。
[0053]( I)加强板凳与端板之间的焊缝;
[0054]( 2)加强板凳与端板之间的焊缝。
[0055]第一类焊缝按受弯剪组合受力计算焊缝;第二类焊缝的计算方法与组合工字梁翼缘与腹板的双面角焊缝的计算方法一致,可参见GB50017-2003中的公式(7.3.1)计算。

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