[发明专利]组合钢管混凝土式防屈曲支撑构件

说明书

技术领域

本发明涉及一种防屈曲支撑构件，具体涉及一种主要用于建筑结构工程领域中的抗侧力构件（也是一种耗能减震装置）。

背景技术

现有的以现浇钢管混凝土作为侧向约束的防屈曲支撑构件存在以下不足之处：（参见图4和图5），首先，为了让一字形支撑内芯能够在钢管混凝土内部自由拉压伸缩变形，需在一字形支撑内芯1加劲肋板2的端部粘贴松软材料板3以预留轴向压缩空间，同时为了隔离一字形支撑内芯表面与混凝土之间的粘结力，还需在支撑内芯表面涂刷无粘结材料板4；然后，把一字形支撑内芯1插入外包钢管5中并定位于其中间位置；最后，把钢管5与一字形支撑内芯1之间的其余空隙用砂浆或混凝土现浇填充并振捣密实使一字形支撑内芯1、钢管5及混凝土成为一体。这种传统制作方式会造成以下问题：一、一字形支撑内芯的加工缺陷：传统防屈曲支撑中的一字形支撑内芯大多数采用如图1-图3所示的制作流程。一般为了保证支撑端部弹性以及考虑连接等因素，需要把一字形支撑内芯1的端部截面放大，而传统的方法是采用数控火焰切割技术沿支撑板件长度方向进行切割成为一字形支撑内芯1的形状，这种加工方式一般需要较高的生产成本，且会造成板材的过度浪费，同时火焰切割后在焰切板边缘会存留残余拉应力，若处理不当会对一字形支撑内芯1的低周疲劳性能产生不利影响。二、支撑构件的成品质量问题：砂浆或混凝土的现浇和振捣施工过程容易造成特殊松软材料板3移位和无粘结材料板4的局部损坏，因此对施工制作水平提出了较高的要求，不便于实际生产。此外，由于浇注完毕后内芯和钢管混凝土已成为一体，因此工程人员很难检查内部的松软材料板3和无粘结材料板4是否发生移位或损坏，而且即使检查出来也很难做出相应的补救方法，因此很难确保成品的质量。三、支撑构件的生产周期缺陷：一般在浇注完砂浆或混凝土后，至少需等大约7天的时间对混凝土进行养护以待其凝结和强度提升，然后才能够吊装到工程现场进行安装，而混凝土的养护过程会明显延长支撑构件的生产周期并拖慢工程进度。

发明内容

本发明为了解决现有防屈曲支撑构件中一字形支撑内芯加工成本高、无法确保其具有可靠的低周疲劳性能、砂浆或混凝土的现浇和振捣施工过程容易造成特殊松软材料板移位和无粘结材料板的局部损坏及生产周期长的问题，进而提供了一种组合钢管混凝土式防屈曲支撑构件。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：方案一：所述防屈曲支撑构件包括一字形支撑内芯和外包约束构件，所述外包约束构件由两根矩形钢管和四个槽钢、两个第一垫板和两个第二垫板构成，每根矩形钢管的两端面上位于长边的管壁上沿该矩形钢管的高度方向上各开有一个矩形豁口，两个矩形豁口相对设置，每个槽钢的一侧端面为斜面，每个槽钢固装在矩形豁口内，槽钢的最大高度与矩形豁口的高度相同，每个槽钢的开口朝向矩形钢管的外面，矩形钢管和两个槽钢之间形成的空隙内灌注砂浆或混凝土形成砂浆或混凝土块，所述一字形支撑内芯由一块支撑芯板、四块变截面加劲肋板和两块变截面端部连接板构成，所述支撑芯板的两端各与一块变截面端部连接板的一端对接并制成一体，每个变截面端部连接板的两个端面的中心各设有一块变截面加劲肋板，且两块变截面加劲肋板与支撑芯板和变截面端部连接板固接形成十字型截面，两个第一垫板分别位于支撑芯板的两侧面处，一字形支撑内芯与两个第一垫板被夹在两根装有砂浆或混凝土块的矩形钢管之间，且每块变截面加劲肋板设在与其对应的槽钢内，每个第一垫板分别与两根矩形钢管相对的外壁固接，所述外包约束构件的两个侧壁上各固接有一个第二垫板；