[实用新型]一种由四根方矩管捆绑组成的防屈曲支撑构件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型防屈曲支撑构件，属于结构工程技术领域。

技术背景

目前，防屈曲支撑构件的截面种类按照外围约束材料以及组合情况可以分为三类，即钢筋混凝土外围约束截面，钢与混凝土组合外围约束截面(一般钢管外置，混凝土内置且混凝土与内核之间通过隔离剂分离)，全钢装配式外围约束截面。受压内核构件的材料为钢材且具有足够的延性要求，目前常用的内核截面形式为“一”字形与“十”字形。一般在内核构件表面涂装特制的无粘结材料，而且在外围构件与内核构件表面之间预留一定的间隙，以防止内核构件受压屈服时由于钢材的泊松效应而引起的横行膨胀而被塞死。采用钢筋混凝土外围约束截面与采用钢与混凝土组合外围约束截面，其存在的问题有：(1)制作精度要求高，导致制作费用增加，特别在浇注混凝土时，无论采用何种精致的模板材料与支撑方法，都很难保证内核与外围之间的预留精度要求；(2)浇注混凝土等湿作业给制作与施工带来了影响，其精度控制难度增大；(3)涂装在内核构件表面的隔离材料多采用环氧树脂，品种单一，其耐久性差，易于从内核表面脱离。作者也曾经提出了一种全钢装配式防屈曲支撑构件[200910081817.5]，采用四根槽形截面热轧型钢捆绑起来进而约束一根“一”字形内核构件，但由于内核构件面积较小，屈服荷载有限，还不能满足工程上日益需要的截面种类与超大支撑力的要求。

实用新型内容

本实用新型提出一种由四根方矩管捆绑组成的防屈曲支撑构件，旨在提供一种具备更大承载力的装配式支撑消能构件，为结构提供抗侧力作用，并在中、大震下有效耗能。

为解决上述问题，本专利提出一种由四根方矩管捆绑组成的防屈曲支撑构件。该防屈曲支撑构件的外围约束构件由四根带外伸钢板带的方矩管捆绑组成，每根带外伸钢板带的方矩管由两根不同尺寸的等边角钢对焊组成或者由四块平钢板焊接而成，方矩管内空置或者浇注混凝土。内核构件采用十字形截面，由三块平钢板焊接而成。外围约束构件的捆绑作用是通过对方矩管上的外伸钢板带进行高强度螺栓连接而实现的；在方矩管的外伸钢板带之间通过设置能穿过高强度螺栓的钢垫板，以保证高强度螺栓预张力不能直接传递到内核截面表面。 钢垫板与外伸钢板带之间设置若干橡胶垫片，以方便调节方矩管之间的连接距离，弥补构件制作与安装时产生的几何偏差。外围约束构件与十字形内核构件的表面之间采用硬质橡胶隔离，其厚度控制在1mm～2mm，方可满足十字形内核构件受压膨胀量的要求。

一种由四根方矩管捆绑组成的防屈曲支撑构件，其特征在于，含有：十字形内核构件，四根方矩管，钢垫板，橡胶垫片，高强度螺栓；所述十字形内核构件由两块较窄的平钢板与一块较宽的平钢板通过焊接组成；在十字形内核构件的被四根方矩管包裹的区域表面粘贴硬质橡胶；所述方矩管采用两根不同分肢尺寸的等边角钢对焊组成，或采用四块平钢板焊接组成；所述在四根方矩管的所有外伸钢板带上相对应的位置分别开螺栓孔。

在上述的防屈曲支撑构件中，其特征在于，所述四根方矩管分别置于十字形内核构件的四个凹角处，使用于螺栓连接的外伸钢板带相邻放置且保持螺栓孔对齐；所述在外伸钢板带之间开有螺栓孔的位置放置钢垫板，并在钢垫板与外伸钢板带之间放置橡胶垫片；所述高强度螺栓穿过外伸钢板带上的螺栓孔、橡胶垫片与钢垫板，通过施加螺栓预紧力将四根方矩管连为一体，形成十字形内核构件的外围约束构件；所述钢垫板的厚度大于十字形内核构件的板件厚度，通过调节橡胶垫片的厚度，使在螺栓预紧力作用下方矩管的表面与十字形内核构件的表面间形成1mm～2mm的间隙，由粘贴在十字形内核构件表面的硬质橡胶填充此间隙。

本专利的优点有：(1)内核构件与外围约束构件采用现场装配，施工方便且节约成本；(2)外围约束构件采用方矩管的截面形式，在其管内可以浇注混凝土材料；这种直接在管内浇注混凝土的形式比采用钢与混凝土组合截面的防屈曲构件在处理混凝土表面与内核构件钢板之间的精度控制更方便、更简洁；(3)所有钢构件均可以在工厂制作，加工精度容易控制；(4)采用螺栓连接的优点，一是方便现场装配，二是可以通过增加与减少钢垫板的厚度与外围约束构件之间的橡胶垫片的数量实现内核构件与外围约束构件表面之间距离的调整，使防屈曲构件获得最佳的受力性能；(5)内核构件与外围约束构件的表面之间采用硬质橡胶隔离，不仅其耐久性好，而且其制作厚度容易控制与调整；(6)补充了现有防屈曲支撑构件的种类、外围约束的截面形式以及连接方式，可供结构设计与加固有更多的选择范围。

附图说明

图1为所述防屈曲支撑构件的截面图，当方矩管采用两根不同尺寸的角钢对焊时；