[发明专利]失稳变形方向可控的支撑及框架

说明书

技术领域

本发明属于建筑工程领域，尤其是一种支撑构件及框架。

背景技术

目前，张紧柔性抗拉支撑作为多层装配式轻型支撑钢结构建筑的主要抗侧力构件时，往往安置于钢框架平面内，处于两块轻型墙面板的夹层之中。此类支撑通常以交叉支撑的形式成对出现，以抵抗两个方向的水平作用。由于支撑的长细比很大，受压后极易失稳。因而在结构分析中，仅考虑受拉支撑提供的水平抗力，认为受压支撑退出工作，将支撑构件作为拉杆来设计，并未考虑受压支撑的失稳变形形态对结构可能产生的不利影响。

由于轻型钢结构体系的结构构件截面尺寸较小，且墙体厚度不大，使得钢支撑的安置空间极为有限，而有限的安置空间所提供的支撑平面外变形空间也是有限的；同时，柔性支撑受压，会在较小的作用力下产生较大的失稳变形。基于上述原因，如果受压支撑的失稳变形发生在框架平面外，过大的变形使得支撑接触墙体并对墙体产生挤压作用，极易导致墙体材料的破坏，影响结构的适用性。

现有的柔性抗拉支撑，包括圆钢支撑和扁钢支撑在内，均难以保证在满足安置空间要求的同时不发生平面外失稳，即难以控制其失稳变形方向满足特定的设计需要，容易破坏建筑墙体，影响建筑结构的适用性。

发明内容

针对上述的技术缺陷和应用时的不利影响，本发明的目的是提供一种失稳变形方向可控的轻型钢支撑，使得设计者可以根据设计需要，控制轻型受压支撑的挠曲变形方向。

本发明的技术方案如下：

一种失稳变形方向可控的支撑，包括张紧装置，连接装置，所述支撑还包括：扁钢组件，所述扁钢组件包括第一扁钢段、第二扁钢段和第三扁钢段，其中第一扁钢段与第二扁钢段正交并连接，第二扁钢段和第三扁钢段正交并连接。

所述张紧装置包括第一圆钢段、套筒和第二圆钢，第一圆钢段通过套筒和第二圆钢段相连，套筒中间部分留有实心部分。

所述套筒实心部分的外侧为两个互相平行的平台。

所述第一扁钢段、第三扁钢段的连接部位分别有一槽口供第二扁钢段对中塞入，并用若干条角焊缝分别与第二扁钢段连接。

所述第一扁钢段、第三扁钢段的连接部位分别用4条角焊缝与第二扁钢段连接

所述第一圆钢段和第二圆钢段上分别设有方向相反的螺纹，套筒内部两端设有与第一圆钢段和第二圆钢段相配合使用的螺纹。

所述连接装置包括第一连接板和第二连接板，第一扁钢段与第一连接板相连，所述第二圆钢段与第二连接板相连。

所述支撑的材质为钢。

本发明还公开了一种支撑框架，包括两个交叉的失稳变形方向可控的支撑，所述支撑的轴线通过所述框架的柱和梁的轴线的交点。

进一步，所述第二扁钢段的中部通过两个支撑的交叉点。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

本发明在扁钢组件中采用了两两相邻正交的三段扁钢，通过调节三段扁钢的相对长度，从而实现在这两个正交方向上的失稳变形方向可控。通过控制失稳变形方向，可以在满足多层装配式轻型支撑钢结构建筑有限安置空间的条件下，保证支撑不发生框架平面外失稳，有效地保护了轻型墙体的安全，提高了钢结构建筑的适用性。

本发明的轻型钢支撑的制作工艺较为简单，并且具有良好的延性性能，能满足“强连接弱构件”的抗震要求。

附图说明

图1为本发明实施例的主视图；

图2为本发明实施例的俯视图；

图3为图1中沿A-A向的剖面图；

图4为图1中沿B-B向的剖面图；

图5为图1中沿C-C向的剖面图；

图6为图1中沿D-D向的剖面图；

图7为图1中沿E-E向的剖面图；

图8为图1中沿F-F向的剖面图；

图9为图1中沿G-G向的剖面图；

图10为应用本发明实施例的支撑框架立面图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的实施例作进一步描述。

图1为本发明实施例失稳变形方向可控的轻型钢支撑的主视图。本发明中的失稳变形方向可控的轻型钢支撑由扁钢组件、张紧部件和设置在支撑两端的连接部件组成，其中扁钢组件由第一扁钢段3、第二扁钢段4和第三扁钢段5组成，张紧部件由第一圆钢段6、套筒8和第二圆钢段9组成，连接部件由第一连接板1和第二连接板10组成，各个部件的轴线均处于同一直线上。第一连接板1和和第二连接板10上分别开有连接孔2和连接孔11，以便与钢框架结构的节点板进行连接，并可减少连接部位对支撑端部的转动约束。