半刚接双钢管防屈曲耗能支撑制造技术

本实用新型专利技术公开了一种半刚接双钢管防屈曲耗能支撑，包括内芯轴力单元、约束单元、隔离单元和连接单元，内芯轴力单元包括一内型钢管，内型钢管的一端为加强管端，内加强管端部设置有封口板，并与连接单元连接；内型钢管中填充有砂，内加强管端段填充有砂浆，约束单元由一外套钢管构成，外套钢管和内型钢管之间填充有介质材料，外套钢管的两端均设置有外管端板；一端与内型钢管焊接形成固定端，可保证外套钢管不滑动，另一端端板与内型钢管留有一定间隙，使内型钢管可以自由压缩和拉伸，从而达到耗能的目的。本实用新型专利技术主要适用于中等跨度建筑的工况。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种结构工程领域用支撑构件，尤其涉及一种钢管防屈曲耗能支 撑构件。
技术介绍
支撑框架可以有效提高结构的抗侧移刚度，增强结构的抗震能力。但由于传统的 钢支撑在受压时会发生屈曲，耗能能力无法充分发挥。为了克服这一困难，现有技术中有一 种受压时不会屈曲的轴向受力构件，即称为屈曲约束支撑或防屈曲耗能支撑。现有防屈曲 耗能支撑的基本原理是在核心支撑单元外面包裹约束单元，使核心支撑单元在受压时不 发生屈曲而达到全截面屈服状态，从而使支撑在拉压作用下均能够消耗输入结构的能量。现有的防屈曲耗能支撑一般有内芯轴力单元、约束单元、隔离单元和连接单元构 成。内芯轴力单元位于支撑内部，用于承受轴向的拉压荷载并起到耗能的作用，最常见的截 面形式为一字形，为增大支撑的承载能力也可以采用十字形或工字形等截面形式。包裹在 轴力单元外侧的约束单元用于防止轴力单元在受压状态下发生屈曲，通常由矩形或圆形钢 管构成，有时在该外钢管内部还填充砂浆或混凝土。隔离单元用于减少内心轴力单元与约 束单元间的摩擦力，防止约束单元沿支撑轴向受力。隔离单元一般由脱粘材料构成，或者仅 仅在内芯轴力单元与约束单元间预留一定的空隙以使内芯轴力单元能够自由伸缩。连接单 元位于支撑两端，用于连接支撑和框架结构并将轴力传递到内芯轴力单元。连接单元的构 造应尽量减少对支撑的转动约束，防止内芯轴力单元偏心受力。目前，防屈曲耗能支撑的内芯轴力单元与约束单元两端均采用不连接，当将支撑 连接到框架后，在安装或其它外力作用下会存在支撑的约束单元(外钢管)相对内芯轴力 单元(内型钢管)产生滑动不稳定问题，这一技术问题是导致支撑构造不可靠的重要因素之一。
技术实现思路
针对上述现有技术，本技术提供一种半刚接双钢管防屈曲耗能支撑，解决了 现有技术中外套钢管与内钢管(耗能)两端均不连接，当将支撑设置在框架柱之间存在滑 动不稳定的技术问题，本技术防屈曲耗能支撑采用在内钢管一端扦入加强芯板，形成 内加强管端，再作封顶板，与外套钢管不连接，而另一端内、外钢管连接，从而可保证外钢管 不滑动，并使内钢管可以自由压缩和拉伸以达到耗能的目的。为了解决上述技术问题，本技术半刚接双钢管防屈曲耗能支撑予以实现的技 术方案是该防屈曲耗能支撑包括内芯轴力单元、约束单元、隔离单元和连接单元，所述内 芯轴力单元包括一内型钢管，所述内型钢管的一端为内加强管端，所述内加强管端部设置 有封口板，并与连接单元连接；所述内型钢管中填充有砂，所述内加强管端中填充有砂浆； 所述约束单元由一外套钢管构成，所述外套钢管和所述内型钢管之间填充有介质材料；所 述外套钢管的两端均设置有外管端板，一端与内型钢管焊接形成固定端，可保证外套钢管不滑动，另一端端板与内型钢管留有一定间隙，使内型钢管可以自由压缩和拉伸，从而达到 耗能的目的。本技术半刚接双钢管防屈曲耗能支撑，其中，所述介质材料为天然粗砂砂浆。 所述隔离单元为设置在内型钢管外周的隔离剂或隔离膜。所述外套钢管与所述内型钢管均 为圆形、方形或矩形钢管。所述连接单元包括固定在所述内型钢管一端部的内管端板、位于 所述内型钢管另一端且与内加强管固定的内管端板和分别与所述内管端板及所述内管端 板固定的连接板。与现有技术相比，本技术的有益效果是目前，耗能支撑外套钢管与内型钢管(耗能)两端均不连接，当将支撑设置在框架 柱之间存在滑动问题，本技术防屈曲耗能支撑采用在内型钢管一端扦入加强芯板，再 作封顶板，与外套钢管不连接；另一端的外套钢管与内型钢管焊接成固定端，可保证外套钢 管不滑动，而且内型钢管可以自由压缩和拉伸，从而达到耗能的目的。证明其具有良好的耗 能性能，对提高建筑结构的抗倒塌性能具有重大意义。本技术主要适用于中等跨度结 构支撑较短的工况。附图说明图1是本技术半刚接双钢管防屈曲耗能支撑的轴向结构示意图；图2是图1所示A-A剖切位置的剖面图；图3是图1所示B-B剖切位置的剖面图；图4是图1所示C-C剖切位置的剖面图；图5是图1所示D-D剖切位置的剖面图；图6是图1所示E-E剖切位置的剖面图。附图中附图标记的说明1.内型钢管 2.内加强管端 3.封口板4.砂5.砂浆6.外套钢管 7.外管端板8.中介材料9.内管端板 10.连接板11.内管端板12.油脂13.加劲板具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细地描述。如图1所示，本技术半刚接双钢管防屈曲耗能支撑包括内芯轴力单元、约束 单元、隔离单元和连接单元，所述内芯轴力单元包括一内型钢管1，所述内型钢管1的一端 内设置加强板形成内加强管端2 ( S卩，具有一段长度的内加强管端)，所述内加强管端2位于 内型钢管1中的端部设置有封口板3，所述内加强管端2的外端与所述连接单元连接；所述 内型钢管1中填充有砂4，所述内加强管端2中填充有砂浆5 ；所述约束单元由一外套钢管 6构成，所述外套钢管6的两端均设置有外管端板7 ；所述外套钢管6和所述内型钢管1之 间填充有介质材料8，所述介质材料为天然粗砂砂浆。如图1中的左部分所示，所述内型钢 管1的另一端同时与所述连接单元连接及与所述外套钢管6端部的外管端板7焊接成固定 端。本技术中所述隔离单元为设置在内型钢管外周的隔离剂或隔离膜，如图3和 图4所示，本技术中的隔离单元采用油脂12。所述外套钢管与所述内型钢管均为圆形、 方形或矩形钢管。如图1中两端部分所示，支撑两端的连接单元结构有所不同，其中一端 (如图1所示的左端)的连接单元由固定在所述内型钢管1一端部的内管端板9及外套钢 管6相连，形成固定端，并与所述内管端板9固定的连接板10构成；另一端(图1所示的右 端)的连接单元由与所述内加强管端2固定的一内管端板11及与所述内管端板11固定的 连接板10构成，该端的外管端板7与内型钢管1之间留有间隙，为了加强连接单元的支撑 力，在连接板10与一端的外管端板7之间及与另一端的内管端板11之间均设置有十字型 加劲板13，如图1、图2和图6所示。尽管上面结合图对本技术进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具 体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人 员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些 均属于本技术的保护之内。权利要求一种半刚接双钢管防屈曲耗能支撑，包括内芯轴力单元、约束单元、隔离单元和连接单元，所述内芯轴力单元包括一内型钢管，所述内型钢管的一端内设置有内加强板形成内加强管端，所述内加强管端的内端设置有封口板，所述内加强管端的外端与所述连接单元连接；所述内型钢管中填充有砂，所述内加强管端中填充有砂浆；所述约束单元由一外套钢管构成，所述外套钢管的两端均设置有外管端板；所述外套钢管和所述内型钢管之间填充有介质材料；其特征在于所述内型钢管的一端同时与所述连接单元连接及与所述外套钢管端部的外管端板焊接成固定端，所述内型钢管的另一端与外管端板之间设置有间隙，以使内型钢管可以自由压缩和拉伸，用于消耗的地震能量。2.根据权利要求1所述半刚接双钢管防屈曲耗能支撑，其特征在于所述介质材料为 天然粗砂砂浆。3.根据权利要求1所述半刚接双钢管防屈曲耗能支撑，其特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半刚接双钢管防屈曲耗能支撑，包括内芯轴力单元、约束单元、隔离单元和连接单元，所述内芯轴力单元包括一内型钢管，所述内型钢管的一端内设置有内加强板形成内加强管端，所述内加强管端的内端设置有封口板，所述内加强管端的外端与所述连接单元连接；所述内型钢管中填充有砂，所述内加强管端中填充有砂浆；所述约束单元由一外套钢管构成，所述外套钢管的两端均设置有外管端板；所述外套钢管和所述内型钢管之间填充有介质材料；其特征在于：所述内型钢管的一端同时与所述连接单元连接及与所述外套钢管端部的外管端板焊接成固定端，所述内型钢管的另一端与外管端板之间设置有间隙，以使内型钢管可以自由压缩和拉伸，用于消耗的地震能量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，崔义明，陈敖宜，陈志华，姜忻良，张肇毅，刘用广，刘瑞光，王明明，许斌，左克伟，
申请(专利权)人：天津市建筑设计院，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]