[发明专利]一种方钢管对扣装配式防屈曲支撑构件

说明书

一种方钢管对扣装配式防屈曲支撑构件，包括，位于中心的十字形内核构件，分别设置在十字形内核构件的四个直角夹角中构成外围约束单元的四个约束方钢管组件，每相邻的两个约束方钢管组件的伸出十字形内核构件的翼板外边缘侧的部分均通过螺栓组件相互固定连接，每个约束方钢管组件的管内都灌入有混凝土。本发明通过对外围约束构件提供一种有效的连接锚固措施，应对大地震作用下大耗能的需求，达到限制结构整体侧移的目标。所有的钢构件均可以在工厂加工制作，精度容易控制，地震后更换已破坏的构件非常方便。本发明具备更大承载力并能够在两个方向上提供支撑作用，可广泛应用于建筑物的耗能减震及限位控制。

技术领域

本发明涉及一种支撑构件。特别是涉及一种用于结构工程振动控制的方钢管对扣装配式防屈曲支撑构件。

背景技术

建筑结构工程中为防止普通支撑受压屈曲以及滞回性能差的问题，通常采用添加外部约束的方法，如采用钢管混凝土或钢筋混凝土作为外包约束，构成防屈曲支撑。日本学者对此类支撑进行了改进，在核心钢板和砂浆之间设有一层无粘结材料或非常狭小的空气层，目的是减小或消除核心钢板上的轴力不传到砂浆或外钢管上。此类支撑在受拉与受压时均能达到屈服而不发生弯曲的轴力构件，比传统支撑构件具有更稳定的力学性能。它具备普通支撑和阻尼器的优点，在小震作用下为结构提供侧向刚度，中震、大震作用下可由钢芯屈服耗散地震能量。防屈曲耗能支撑作为一种减震抗震的新技术，越来越多地应用于大型公共建筑中，大大提高了建筑物的抗震性能。但传统的钢管混凝土或钢筋混凝土作为外包约束在浇筑混凝土时，内部支撑与外部约束之间的间隙精度控制难度大，针对这一问题，有学者提出了装配式防屈曲支撑，所有钢构件均可以在工厂制作，加工精度高，内核构件与外围约束构件两者之间的距离容易控制与调整，实现了装配式生产和施工。但由于内核构件面积较小，受力方向单一，屈服荷载有限，还不能满足工程上超大支撑力的要求，同时外围约束构件的连接锚固技术不够完善，在大震作用下构件的连接处易发生破坏，不能满足大耗能的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具备更大承载力并能够在两个方向上提供支撑作用的方钢管对扣装配式防屈曲支撑构件。

本发明所采用的技术方案是：一种方钢管对扣装配式防屈曲支撑构件，包括，位于中心的十字形内核构件，分别设置在十字形内核构件的四个直角夹角中构成外围约束单元的四个约束方钢管组件，其中，每相邻的两个约束方钢管组件的伸出十字形内核构件的翼板外边缘侧的部分均通过螺栓组件相互固定连接，每个所述的约束方钢管组件的管内都灌入有混凝土。

四个所述的约束方钢管组件与所述的十字形内核构件的相接处面之间形成有1mm～2mm的间隙，所述的间隙内填充有硬质橡胶。

所述的十字形内核构件包括两根T形截面热轧型钢构成，两根所述的T形截面热轧型钢的水平部分对接构成十字形内核构件，每根T形截面热轧型钢都具有一体形成的三个翼板。

相对接的两根所述的T形截面热轧型钢的水平部分之间夹有硬质橡胶垫。

所述的约束方钢管组件包括有第一等边角钢和第二等边角钢，其中，所述第一等边角钢的两个第一直角边板大于所述第二等边角钢的两个第二直角边板，所述第二等边角钢扣置在由所述第一等边角钢的两个第一直角边板构成的直角内，所述第二等边角钢的两个第二直角边板的边缘通过焊接与所述第一等边角钢的两个第一直角边板的内侧面固定连接，从而共同构成约束方钢管组件。

所述第一等边角钢两个第一直角边板的外侧面与构成十字形内核构件的所述的T形截面热轧型钢中形成直角的两个翼板的板面通过硬质橡胶相连接，其中，所述第一等边角钢两个第一直角边板的宽度大于所述T形截面热轧型钢中形成直角的翼板的宽度，当四个所述的约束方钢管组件分别设置在所述十字形内核构件的四个直角夹角中时，相邻的两个第一直角边板的边缘部分长出所夹的翼板，并通过螺栓组件相互固定连接。

所述十字形内核构件的长度大于所述约束方钢管组件的长度，即所述十字形内核构件的两端伸出所述约束方钢管组件的两端。