支撑构件制造技术

本发明专利技术提供一种压弯刚性辅助支撑构件，能够除去加工工时高的焊接，利用棒钢和钢管等容易从市场获得的成品来作为轴力构件和刚性辅助构件，并且能够通过螺纹以干燥方式而容易地将轴力构件和刚性辅助构件连接。在轴力构件(2)的端部形成用于与接头(6)螺合的螺纹部，在不具有挡圈(4)的一侧的刚性辅助管3的端部侧，将用于抑制轴力构件(2)的弯颈的套筒(5)接合于轴力构件(2)的外表面，将不具有套筒(5)的一侧的轴力构件(2)的端部穿插至挡圈(4)的内周面而使其与挡圈(4)接合，由此，经由挡圈(4)将轴力构件(2)与刚性辅助管(3)结合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】支撑构件
本专利技术涉及具有设置在建筑结构物中且在发生地震时吸收地震能量的轴力构件、和对上述轴力构件的刚性进行辅助的刚性辅助管的支撑构件。
技术介绍
以往，关于具有设置在建筑结构物中且在发生地震时吸收地震能量的轴力构件、和对上述轴力构件进行刚性辅助的刚性辅助管的压弯刚性辅助支撑构件，为了使轴力构件所吸收的地震能量增大，提出有用于防止轴力构件的整体压弯而发挥稳定的压缩/拉伸塑性变形的专利技术。例如在专利文献1中，公开有如下构成的结构部件：在钢管构件的外侧还配置有钢管构件，外侧的钢管构件通过将多种钢管构件沿轴向连接而构成，并且通过端板(endplate)将轴向的端部的钢管构件的端面封堵。另外，在专利文献2中公开有通过在钢管构件中填充砂浆(mortar)而防止整体压弯的支撑件。专利文献1:日本特开平06－346510号公报。专利文献2:日本特开平07－229204号公报。
技术实现思路
但是，在专利文献1所公开的专利技术中，将外侧的钢管构件彼此焊接，并且在钢管构件与端板之间也采用基于焊接的固定方法，因此产生了焊接这样的加工工时，在由钢管构件构成的轴力构件的轴截面积比较小的情况下，存在无法降低每根支撑件的加工成本的问题。另外，在专利文献2所公开的专利技术中，由于在对压弯进行刚性辅助的钢管中填充砂浆，所以存在每根支撑件的重量变重的问题。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种压弯刚性辅助支撑构件，能够除去加工负担大的焊接作业，利用像棒钢或钢管等这样容易从市场上获得的成品来作为轴力构件和刚性辅助构件，并且能够通过螺纹以干燥方式而容易地将轴力构件和刚性辅助构件连接。本专利技术为了实现所述目的，其特征在于以如下方式构成本专利技术的支撑构件。即，本专利技术的支撑构件的一形态的特征在于，具有：轴力构件，其呈中央实心截面的棒状，经由其两端的接头而设置在建筑结构物之间，承受轴向的力；刚性辅助管，其呈管状，使所述轴力构件贯穿于该刚性辅助管的内部而对所述轴力构件的刚性进行辅助，挡圈，其与上述刚性辅助管的端部和位于上述刚性辅助管内侧的上述轴力构件双方螺合，将上述刚性辅助管的端部与上述刚性辅助管内侧的轴力构件之间固定；以及套筒，其介入于未螺合上述挡圈的一侧的上述刚性辅助管的端部与上述刚性辅助管内侧的上述轴力构件之间，与上述轴力构件的外周和上述刚性辅助管的内周的任一方螺合，并在与另一方之间形成间隙。本专利技术的支撑构件的另一形态的特征在于，在上述挡圈的轴向的端部，一体地形成有与上述刚性辅助管的端面接触的向外的凸缘。本专利技术的支撑构件的再另一形态的特征在于，将上述套筒螺合于上述轴力构件的外周，在上述套筒的外周与上述刚性辅助管之间形成上述间隙，使上述间隙、即上述刚性辅助管的内径与上述套筒的外径的差为d，使上述刚性辅助管与上述套筒重合的部分的轴向长度为L时，则使d/L≦0.85°。因此，适用了本专利技术的支撑构件通过具有上述的结构，均没有焊接的加工工时，因此能够谋求减少整体制造工时并缩短工期。其结果是，通过本专利技术能够提供廉价的支撑件。另外，由于不会产生在刚性辅助管中填充砂浆等的作业，所以能够相对抑制每根支撑件的重量。另外，在制造支撑件时，能够以干燥方式将轴力构件和刚性辅助构件组装，所以容易进行支撑件的制造及管理。附图说明图1是适用了本专利技术的支撑构件的将长度方向中央部省略的局部剖视图。图2是图1的挡圈的立体图。图3是表示图1的轴力构件端部的外螺纹、其外周的套筒、和其外周的刚性辅助管的各自的一部分的配置的立体图。图4是表示图1的轴力构件端部的外螺纹、其外周的带凸缘的挡圈、和外螺纹外周的轴力构件的各自的一部分的配置的立体图。图5是表示图1所示的支撑构件的整体、和将其设置在压缩/拉伸试验机上的状态的主视图。图6是表示图5的试验结果的应力应变曲线图。具体实施方式以下，详细说明本专利技术的实施方式。图1是示意性地表示本专利技术的实施方式的支撑构件1的图。此外，在该图中，为了易于理解U形夹的构造，将左右两端的U形夹6、7以绕轴力构件2的中心轴线彼此旋转90度后的状态图示出。这种支撑构件1的、粗度相对于轴向长度的比小，即该支撑构件1较细，因此，若在图中准确地表示支撑构件的构造，则成为难以理解的图。因此，在图1中，将粗度相对于轴向长度的比表示得较大。因此各部分的大小关系不限定于图示的情况。在图1中，支撑构件1具有：由中央实心截面的钢棒构成的轴力构件2；覆盖该轴力构件2的外表面且与该轴力构件2同轴地配置的由钢管构成的刚性辅助管3；与刚性辅助管3的一端部内表面螺合的挡圈(retainingring)4；以及位于刚性辅助管3的另一端部内侧且与轴力构件2的外周螺合的套筒5。在轴力构件2的外周，在钢棒的套筒5侧的端部切出有右旋螺纹2a，而且在挡圈4侧的端部切出有左旋螺纹2b，呈彼此相反的螺纹。上述两端只要是相反螺纹，则可以是任一方为右旋螺纹。而且，在轴力构件2的两端，螺合有用于将该轴力构件2相对于建筑结构物连接的作为接头的U形夹6、7。在刚性辅助管3的挡圈4侧的内周切出有内螺纹(右旋螺纹)，而且在套筒5侧的内周未切出螺纹。挡圈4与刚性辅助管3的端部内表面和位于刚性辅助管3内侧的轴力构件2的外表面双方螺合，从而将刚性辅助管3的端部与刚性辅助管3内侧的轴力构件2之间固定。另外，在该挡圈4的、U形夹7侧的端部外周，一体地设有向外的凸缘4a，该凸缘4a的一方的面与刚性辅助管3的一方的端面抵接。另外，套筒5也由钢管构成，且介入于未螺合挡圈4的一侧的刚性辅助管3的端部与刚性辅助管3内侧的轴力构件2之间，在套筒5的内表面上切出有内螺纹而与轴力构件2的外周螺合，并且套筒5的外表面以圆筒面在与刚性辅助管3之间形成有间隙8。使该间隙8、即上述刚性辅助管3的内径与套筒5的外径的差为d，使刚性辅助管3与套筒5重合的部分的轴向长度为L时，则使d/L≦0.85°。此外，在图1中关于间隙8表示成“d/2”是因为，在图1的套筒5的上下与刚性辅助管3之间形成有间隙8，这些上下两方的间隙的合计、即直径差的尺寸为“d”，因此在表示一方的间隙的图示的情况下，表示成其1/2。因此，在发生地震时建筑结构物变形而对轴力构件2作用有轴向的拉伸/压缩力的情况下，轴力构件2通过刚性辅助管3而被辅助刚性，因此在该范围内难以产生整体压弯，从而在轴力构件2的大范围(与轴向长度的范围相同)内产生拉伸/压缩塑性变形，能够充分吸收地震能量。在本实施方式中未特别规定轴力构件2的强度，但通常在抗震支撑件中使用的轴力构件的屈服强度为100N/mm2，因此在本实施方式中，也优选使用具有该程度的强度的构件。使刚性辅助管3的内径与上述套筒5的外径的差d除以套筒5与刚性辅助管3重合的部分的长度L而得的值为0.85°(即0.0149rad)以下，具有如下这样的技术意义。刚性辅助管3的内径与套筒5的外径的差意味着刚性辅助管3与套筒5的间隙8的最大值。在由于某些理由而在轴力构件2中产生弯曲时，其弯曲的最大角度限定于套筒5在该间隙8整体范围内能够倾斜的范围。若使上述间隙为d、使套筒5与刚性辅助管3重合的部分的长度为L、使最大倾斜角度为θ，则d/L＝tanθ≒θ即，若该θ较大，则轴力构件2容易产生弯曲，本专利技术人等进行实验的结果表明，若θ超过0.85°(即0.0149rad)，则轴力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支撑构件，其特征在于，具有：轴力构件，其呈中央实心截面的棒状，经由其两端的接头而设置在建筑结构物之间，承受轴向的力；刚性辅助管，其呈管状，使所述轴力构件贯穿于该刚性辅助管的内部而对所述轴力构件的刚性进行辅助，挡圈，其与所述刚性辅助管的端部和位于所述刚性辅助管内侧的所述轴力构件双方螺合，将所述刚性辅助管的端部与所述刚性辅助管内侧的轴力构件之间固定；以及套筒，其介入于未螺合所述挡圈的一侧的所述刚性辅助管的端部与所述刚性辅助管内侧的所述轴力构件之间，与所述轴力构件的外周和所述刚性辅助管的内周的任一方螺合，并在与另一方之间形成间隙。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.25 JP 2011-2580731.一种支撑构件，其特征在于，具有：轴力构件，其呈中央实心截面的棒状，经由其两端的接头而设置在建筑结构物之间，承受轴向的力；刚性辅助管，其呈管状，使所述轴力构件贯穿于该刚性辅助管的内部而对所述轴力构件的刚性进行辅助，挡圈，其与所述刚性辅助管的端部和位于所述刚性辅助管内侧的所述轴力构件双方螺合，将所述刚性辅助管的端部与所述刚性辅助管内侧的轴力构件之间固定；以及套筒，其介入于未螺合所述挡圈的一侧的所述刚性辅助管的端部与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：石井匠，加村久哉，木下智裕，宫川和明，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，杰富意希必路株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP