[发明专利]装配式内约束钢管防屈曲支撑构件

说明书

技术领域

本发明涉及一种工程结构抗震耗能部件，尤其是指一种支撑构件为拼装式和约束构件为内置的防屈曲支撑构件，属于结构工程技术领域。

背景技术

防屈曲支撑是一种新型的金属屈服耗能支撑构件。常用的防屈曲支撑就是在内核钢支撑和外包钢管混凝土之间涂无粘结漆形成滑动界面，使内核钢支撑与外包混凝土之间能自由滑动。工作时，仅内核钢支撑与钢框架连接即仅钢支撑受力，外包钢管混凝土约束内核钢支撑的横向变形，防止内核钢支撑在压力用下发生整体屈曲或局部屈曲。因此，防屈曲支撑在拉力和压力作用下均可以达到充分的屈服，具有很好的延性，滞回曲线稳定饱满，其滞回特性明显优于普通钢支撑。1995年神户地震后，防屈曲支撑体系在日本被大量使用。1994年北岭地震后，美国也开始接受这种体系。国内近年来也开始在某些高层结构中尝试使用防屈曲支撑。 

目前常用防屈曲支撑构件的外约束构件多为圆形或方形钢管，中间填充混凝土或砂浆。采用此类支撑存在以下问题：（1）支撑构件和约束构件均为整体式，无粘结材料，施工不便；（2）内核支撑构件被外约束构件所包围，无法及时发现内核支撑构件的初期屈曲变形；（3）内核支撑与钢管混凝土之间的间隙受制作精度的影响较大。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种装配式内约束钢管防屈曲支撑构件，与传统的防屈曲支撑构件不同，约束构件设置在支撑构件内部，且为了安装方便，支撑构件采用装配式。由于支撑构件暴露在外表，能及时发现它的屈曲变形，以便采取相应的措施，防止整个结构发生进一步的破坏。同时，由于支撑构件是由两块以上的钢管分体装配而成的，制作安装都非常的方便，通过垫片可调节和控制支撑构件与约束构件之间的空隙。

为实现以上的技术目的，本发明将采取以下的技术方案：

一种装配式内约束钢管防屈曲支撑构件，包括支撑钢管；所述支撑钢管的内腔安装用于防止支撑钢管屈曲的内约束钢管，且支撑钢管和内约束钢管之间的间距为1-2mm，同时支撑钢管和内约束钢管之间设置无粘结材料层；另外，所述支撑钢管由两块以上的钢管分体通过连接螺栓拼接而成。

所述支撑钢管通过弹片-卡槽配合结构与内约束钢管连接。

所述弹片-卡槽配合结构为两组，每组弹片-卡槽配合结构均包括两个以上的弹片-卡槽配合结构，每组弹片-卡槽配合结构的各弹片-卡槽配合结构相对于内约束钢管的轴线环形均布；每个弹片-卡槽配合结构均包括相配合的弹片、卡槽，其中：弹片的一端与内约束钢管的外壁固定，弹片的另一端则卡接于支撑钢管对应开设的卡槽内。

每组弹片-卡槽配合结构均包括四个弹片-卡槽配合结构。

所述无粘结材料层通过涂覆在内约束钢管外壁面的硅胶而形成；或者无粘结材料层通过粘结在内约束钢管外壁面的硬质橡胶片而形成。

所述钢管分体的拼接端之间设置垫片，各钢管分体采用连接螺栓穿过拼接端、垫片拼接而成。

根据以上的技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下的优点：

一、制作安装方便：安装时，内约束钢管表面可以涂装无粘结层，也可以利用成品的硅胶或硬质橡胶裁剪粘贴。支撑钢管为装配式，避免了一般整体式的无粘结层施工不方便的问题。

二、节约了钢材：由于采用的约束构件是内约束钢管，与传统采用外约束构件的支撑相比，截面积减小，一定程度上节约了钢材，降低了支撑构件的制作成本和自重。

三、可及时观察到支撑构件的变形：由于支撑构件暴露在外面，当它在初期发生屈曲变形时，可被及时观察到。

附图说明

图1是本发明所述装配式内约束钢管防屈曲支撑构件的一种结构形式示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明所述装配式内约束钢管防屈曲支撑构件的另一种结构形式示意图；

图4是本发明所述弹片在内约束钢管上的结构示意图；

其中：支撑钢管1；内约束钢管2；弹片3；连接螺栓4；无粘结材料层5：垫片6。

具体实施方式

附图非限制性地公开了本发明所涉及优选实施例的结构示意图；以下将结合附图详细地说明本发明的技术方案。

如图1至4所示，本发明所述装配式内约束钢管防屈曲支撑构件，包括支撑钢管；所述支撑钢管的内腔安装用于防止支撑钢管屈曲的内约束钢管，且支撑钢管和内约束钢管之间的间距为1-2mm，同时支撑钢管和内约束钢管之间设置无粘结材料层；另外，所述支撑钢管由两块以上的钢管分体通过连接螺栓拼接而成。所述支撑钢管通过弹片-卡槽配合结构与内约束钢管连接，从而可以有效地防止内约束钢管与支撑钢管的相对滑移。所述弹片-卡槽配合结构为两组，每组弹片-卡槽配合结构均包括两个以上的弹片-卡槽配合结构，每组弹片-卡槽配合结构的各弹片-卡槽配合结构相对于芯材钢管的轴线环形均布；每个弹片-卡槽配合结构均包括相配合的弹片、卡槽，弹片为形似倒刺的钢构件，其中：弹片的一端与内约束钢管的外壁固定，弹片的另一端则卡接于支撑钢管对应开设的卡槽内。每组弹片-卡槽配合结构均包括四个弹片-卡槽配合结构。所述无粘结材料层通过涂覆在内约束钢管外壁面的硅胶而形成；或者无粘结材料层通过粘结在内约束钢管外壁面的硬质橡胶片而形成。所述钢管分体的拼接端之间设置垫片，各钢管分体采用连接螺栓穿过拼接端、垫片拼接而成，因此，通过调整垫片的厚度，达到支撑钢管和内约束钢管之间的间距的调节。