專利名稱:無粘結鋼骨混凝土防屈曲耗能支撐的制作方法
技術領域:
本實用新型屬于一種建筑物中用于抵抗地震風荷載等水平力作用的加固支撐,特別 是使用于各種鋼框架結構、組合框架結構及鋼筋混凝土框架結構的支撐。
背景技術:
由鋼構件、組合構件或鋼筋混凝土構件組成的框架結構是建筑物中經常被采用的結 構形式。當地震或風荷載作用時,為使該結構具有較強的側向剛度,抵抗地震力與風荷 載產生的水平力,經常在框架中設置各種支撐, 一般支撐多為鋼或組合構件,支撐主要 承受拉力或壓力。
鋼支撐在受拉時可以承受較大的荷載。受壓時,在滿足強度同時,構件截面有可能 發生失穩,形成屈曲破壞,失穩狀態與構件的截面與長度比例(即長細比)有關,框架 中的支撐一般都要考慮受拉及受壓。為了不過早發生屈曲失穩現象,就要選用較大的支 撐截面,而耗費較多的鋼材。
使鋼支撐在受壓受拉狀態具有同樣的性能,需要防止支撐過早發生屈曲。在支撐外 部設置約束體,限制支撐的側向變形,可使支撐在受拉受壓時均可按受拉狀態選擇較小 的截面。鋼支撐是結構中的受力構件,要求約束體不能參與受力,需要在鋼支撐與約束 體之間設隔離材料,呈無粘結狀態。
在框架結構中,鋼支撐起到抗側向力作用,使結構形成較大的側向剛度,但當大地 震作用時,希望鋼支撐先發生屈服已致破壞,失去抗側向力作用,于是結構側向剛度變 小,作用在結構上的地震力也就變小,使主要承重構件柱子及梁避免發生破壞,保證建 筑物不致倒塌,這就是結構的耗能作用。需要支撐截面僅保證在小震或中震時具有抗側 力能力,截面不能過大,而且鋼材強度最好較低,即低屈服點鋼材。支撐要具備以上的 功能,也就是對結構在大震作用起到保險絲的作用。
因此,需在對現有的支撐進行改進。
實用新型內容
本實用新型的目的是為了解決上述技術問題,提出一種無粘結鋼骨混凝土防屈曲耗 能支撐,該支撐可以較好地實現以上抗震結構所需要的功能,并且可以達到較一般鋼支 撐節約鋼材的目標。
本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的無粘結鋼骨混凝土防屈曲耗能支 撐,設有核心鋼骨構件,其特征在于所述核心鋼骨構件是由長條形鋼板制成的十字形或一字形、H形、O形的構件,構件采用Ch54、 Q235、 Q215、 Q195、 Q咖等各種材質的鋼
材;在該核心鋼骨構件的外表面設置一層由油漆或、涂料、瀝青、聚乙烯薄膜等構成的
無粘結層,在該無粘結層的外面設有由鋼筋混凝土制成的約束體。
所述鋼筋混凝土約束體的外形為方形或矩形、圓形、多棱形、橢圓形;約束體采用
C30及以上各種強度等級的混凝土。
所述核心鋼骨構件的兩端長出鋼筋混凝土約束體的兩端,并設置與框架相連的各種 連接形式的連接板、螺栓孔等連接部件。
上述的支撐核心鋼骨構件的形狀還可以是口字形、丁字形等其他各種形狀;所述無 粘結層也可是各種與混凝土不易粘結的其他各種材料制成,其厚度可根據鋼骨構件的形 狀大小調整,這些變化都應在本實用新型的保護范圍之中。
本實用新型由于在核心鋼骨構件外部設置了約束體,限制支撐的側向變形,使鋼骨 構件在受壓受拉狀態具有同樣的性能,可以防止支撐過早發生屈曲。從而在相同的抗拉 抗壓性能條件下,可以選擇較小截面的鋼骨構件,大大節省鋼材。另外設置無粘結層, 使得支撐中只是鋼骨構件是受力部件,約束體不參與受力,呈無粘結狀態。在框架結構 中,支撐起到抗側向力作用,使結構形成較大的側向剛度,但當大地震發生時,由于支 撐鋼材的屈服強度低、延性好,按照設計意圖,支撐先發生屈服,以致破壞,失去抗側 向力作用,于是結構側向剛度變小,作用在結構上的地震力也就變小,使主要承重構件 柱子及梁避免發生破壞,保證建筑物不致倒塌,這就是結構的耗能作用。在實際使用中, 需要支撐截面僅保證在小震或中震時具有抗側力能力,截面不能過大,而且鋼材強度最 好較低,即低屈服點鋼材。支撐要具備以上的功能,也就是對結構在大震作用起到保險 絲的作用。本實用新型具有結構新穎合理,使用方便靈活,適用性強,具有較大的提高 框架結構的抗震性能的作用和節約鋼材的優點。
圖1是本實用新型的結構示意圖2至圖5是本實用新型的支撐核心鋼骨構件的結構示意圖; 圖6至圖10是本實用新型的橫截面示意圖; 圖11是圖6中局部A的放大圖; 圖12是本實用新型的使用狀態示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明實施例1:參見附圖1、 2、 6、 11,無粘結鋼骨混凝土防屈曲耗能支撐,設有支撐核心鋼骨構件,該核心鋼骨構件是由 長條形鋼板制成的十字形的構件1.1,在該鋼骨構件的外表面包有一層由聚乙烯薄膜構成
的無粘結層7,在該無粘結層的外面包有由鋼筋3.1和混凝土制成的外形為方形的鋼筋混 凝土約束體2.1。所述核心鋼骨構件的兩端長出所述鋼筋混凝土約束體,并在兩端頭上設 有十字形連接板8及螺栓孔6。
實施例2:參見附圖5、 10,無粘結鋼骨混凝土防屈曲耗能支撐,所述核心鋼骨構件 是由鋼管制成的O形的構件1.4,在該鋼骨構件的外表面包有一層由瀝青噴涂構成的無粘 結層7,在該無粘結層的外面包有由鋼筋3.2和混凝土制成的外形為圓形的混凝土約束體 2.2。
本實用新型的支撐5在使用時,通過高強螺栓或焊接將其固定在框架結構4上。在 實際使用中,需要支撐截面僅保證在小震或中震時具有抗側力能力,截面不能過大,而 且鋼材強度最好較低,即低屈服點鋼材。支撐要具備以上的功能,也就是對框架結構在 大震時起到保險絲的作用。
本實用新型可以用于各種形式和材料的框架結構,可用于新建的建筑物、構筑物, 也可用于舊建筑的加固。
權利要求1. 一種無粘結鋼骨混凝土防屈曲耗能支撐,設有核心鋼骨構件,其特征在于所述核心鋼骨構件是由長條形鋼板制成的十字形(1.1)或一字形(1.2)、H形(1.3)、O形(1.4)的構件;在該核心鋼骨構件的外表面設置一層由油漆或涂料、瀝青、聚乙烯薄膜構成的無粘結層(7),在該無粘結層的外面設有由鋼筋(3.1、3.2)和混凝土制成的約束體(2.1、2.2)。
2、 根據權利要求1所述的支撐,其特征在于所述鋼筋混凝土約束體的外形為方形或矩形、圓形、多棱形、橢圓形。
3、 根據權利要求1或2所述的支撐,其特征在于所述核心鋼骨構件的兩端長出鋼筋混凝土約束體的兩端,并設置與框架相連的各種連接形式的連接板(8)、螺栓孔(6) 等連接部件。
專利摘要本實用新型公開了一種無粘結鋼骨混凝土防屈曲耗能支撐,設有核心鋼骨構件,其特征在于所述核心鋼骨構件是由長條形鋼板制成的十字形(1.1)或一字形(1.2)、H形(1.3)、O形(1.4)的構件;在該核心鋼骨構件的外表面設置一層由油漆或涂料、瀝青、聚乙烯薄膜構成的無粘結層(7),在該無粘結層的外面設有由鋼筋(3.1、3.2)和混凝土制成的約束體(2.1、2.2)。本實用新型適用于各種框架結構的支撐,具有結構合理,制作安裝容易,加固支撐的效果好,節約鋼材的特點。
文檔編號E04B1/98GK201078036SQ20072017523
公開日2008年6月25日 申請日期2007年8月28日 優先權日2007年8月28日
發明者崔鴻超 申請人:崔鴻超