專利名稱：并聯式防屈曲支撐結構及其施工方法
技術領域：
本發明涉及一種耗能減震結構及其施工方法，特別是一種并聯式防屈曲支撐結 構及其施工方法。
背景技術：
防屈曲支撐結構是一種通過防屈曲支撐在地震作用下提前進入屈服狀態，從而實 現有效耗能，保護整體建筑的一種結構形式，通常是由柱、梁、水平桿、支撐、防屈曲支撐等 構件構成。目前常用的防屈曲支撐結構的防屈曲支撐承載力較小，最大的防屈曲支撐承載 力約1000噸力，隨著超高層建筑結構對支撐的承載力要求越來越大，可高達10000噸力，常 見單個防屈曲支撐由于受到施工安裝技術的限制無法應用到如此大的巨型支撐中，同時即 使解決了巨型單個防屈曲支撐安裝問題，其耗能的有效性也無法保證。找到一種承載力較大，又能夠在一定條件下有效耗能的易于安裝的防屈曲支撐結 構是工程界面臨的難題。
發明內容
本發明的目的是提供一種并聯式防屈曲支撐結構及其施工方法，要解決現有的防 屈曲支撐的無法在對支撐承載力要求很高的超高層建筑中應用的技術問題。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案一種并聯式防屈曲支撐結構，包括柱、水平構件和連接于相鄰兩柱之間的支撐構件，所 述水平構件為梁或水平桿，所述支撐構件包括至少一根并聯式防屈曲支撐，每根并聯式防 屈曲支撐包括有兩個并列的鋼筒外套，兩個鋼筒外套內部各置有一根內芯鋼件，每一內芯 鋼件的外面圍包有隔離層，隔離層與鋼筒外套之間的空隙填滿混凝土或水泥砂漿填充料， 兩個鋼筒外套之間為并聯連接。所述兩個鋼筒外套之間通過連接鋼件并聯。所述鋼筒外套為圓形或矩形，其兩端帶有端板或沒有。所述連接鋼件間隔連接于鋼筒外套之間。所述連接鋼件是水平向的鋼撐桿或鋼撐架，或者是單向斜撐或雙向斜撐。所述內芯鋼件為矩形鋼板或帶梯形擴頭的鋼板，所述內芯鋼件的橫斷面為一字 形、T形、十字形、箱型、圓環型、工字型或王字型。所述內芯鋼件與鋼筒外套等長或突出于鋼筒外套的兩端。所述隔離層為塑料板或橡膠板。所述支撐構件是單純的并聯式防屈曲支撐，或是并聯式防屈曲支撐與普通支撐連 接的組合支撐，所述組合支撐的并聯式防屈曲支撐與普通支撐之間為焊縫連接或螺栓連 接。4
所述的并聯式防屈曲支撐結構的施工方法，步驟如下 步驟一，施工柱、水平連接件；步驟二，在相鄰兩柱之間安裝內芯鋼件和隔離層，相接內芯鋼件之間焊接或螺栓連接；步驟三，安裝并聯式防屈曲支撐的鋼筒外套； 步驟四，在鋼筒外套之間焊接連接鋼件；步驟五，用錨栓或者焊接把并聯式防屈曲支撐的內芯鋼件連接到兩柱之間； 步驟六，在隔離層和矩形鋼筒外套之間的縫隙全部澆筑混凝土或水泥砂漿填充料。所述步驟四和步驟五之間，在兩相鄰連接鋼件之間安裝單向斜撐或雙向斜撐。所述的并聯式防屈曲支撐結構的施工方法，步驟如下 步驟一，施工柱、水平連接件；步驟二，在地面或者廠房安裝并聯式防屈曲支撐的內芯鋼件和隔離層；步驟三，在地面或者廠房安裝并聯式防屈曲支撐的鋼筒外套；步驟四，在鋼筒外套之間焊接連接鋼件；步驟五，在地面或者廠房澆筑混凝土或水泥砂漿填充料；步驟六，吊裝組合好的并聯式防屈曲支撐到安裝位置；步驟七，用錨栓或者焊接把并聯式防屈曲支撐連接到兩柱之間。所述步驟四和步驟五之間，在兩相鄰連接鋼件之間安裝單向斜撐或雙向斜撐。與現有技術相比本發明具有以下特點和有益效果1.通過內芯鋼板的并聯，使得防屈曲支撐大幅度提高屈曲承載力2.由于并聯結構，并且可現場安裝內芯和外包鋼板，可分開掉吊裝，極大的減少了對吊 車的要求，可以非常方便的施工。3.安裝了并聯式防屈曲支撐的結構可有效減少結構在小震和風等荷載下的變形， 在大震等荷載作用下，有效的耗能，減少地震力，進而降低工程造價。
4.安裝方式和位置靈活，可根據工程情況靈活選擇。5.內芯鋼板形式多樣，材料來源廣泛。本發明可廣泛應用于高層和超高層上用于減震耗能。
下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。 圖1是本發明的結構實施例一。 圖2是本發明的結構實施例二。 圖3是本發明的結構實施例三。 圖4是本發明的結構實施例四。 圖5是本發明的結構實施例五。 圖6是本發明的結構實施例六。 圖7是本發明的結構實施例七。 圖8是本發明并聯式防屈曲支撐實施例一。 圖9是本發明并聯式防屈曲支撐實施例二。
圖10是本發明并聯式防屈曲支撐實施例三。圖11是圖8、圖9、圖10A-A剖視圖實施例一。圖12是圖8、圖9、圖10A-A剖視圖實施例二。圖13是圖8、圖9、圖10A-A剖視圖實施例三。圖14是圖8、圖9、圖10A-A剖視圖實施例四。圖15是圖8、圖9、圖10A-A剖視圖實施例五。圖16是圖8、圖9、圖10B-B剖視圖實施例一。圖17是圖8、圖9、圖10B-B剖視圖實施例二。圖18是圖8、圖9、圖10B-B剖視圖實施例三。圖19是十字形內芯鋼板示意圖。圖20是箱型內芯鋼板示意圖。圖21是圓環型內芯鋼板示意圖。圖22是工字型內芯鋼板示意圖。圖23是王字型內芯鋼板示意圖。圖M是帶端板的鋼筒外套詳圖。圖25是連接實施例一。圖沈是連接實施例二。附圖標記1 一柱、2 —水平構件、3 —并聯式防屈曲支撐、3. 1 一鋼筒外套、3. 2 — 填充料、3. 3 -內芯鋼件、3. 4 —隔離層、3. 5 一連接鋼件、4 一帶梯形擴頭的鋼板、5 —單向斜 撐、6 —雙向斜撐、7 —普通支撐、8 —螺栓、9 一焊縫、10 —端板。
具體實施方式
實施例一參見圖1、圖2546所示，一種并聯式防屈曲支撐結構，包括柱1、水平構件2 和連接于相鄰兩柱之間的支撐構件，所述水平構件2為梁或水平桿，所述支撐構件包括至 少一根并聯式防屈曲支撐3，每根并聯式防屈曲支撐3包括有兩個并列的鋼筒外套3. 1，兩 個鋼筒外套3. 1內部各置有一根內芯鋼件3. 3，每一內芯鋼件的外面圍包有隔離層3. 4，隔 離層3. 4與鋼筒外套3. 1之間的空隙填滿混凝土或水泥砂漿填充料3. 2，兩個鋼筒外套之間 為并聯連接。實施例二，參見圖2，與實施例一不同的是所述支撐是普通支撐7端部連接有并聯 式防屈曲支撐3的組合支撐，所述組合支撐的并聯式防屈曲支撐3與普通支撐7之間為焊 縫9連接或螺栓8連接。實施例三，參見圖3，與實施例一不同的是所述支撐是一個方向的支撐為并聯式防 屈曲支撐3，另一向的支撐是普通支撐7端部連接有并聯式防屈曲支撐3的組合支撐。實施例四，參見圖4，與實施例一不同的是所述支撐是一個方向的支撐為并聯式防 屈曲支撐3，另一向的支撐是普通支撐7。實施例五，參見圖5，與實施例一不同的是所述支撐是一個方向的普通支撐7，另 一向的支撐是普通支撐7端部連接有并聯式防屈曲支撐3的組合支撐。實施例六，參見圖6，與實施例一不同的是所述支撐是單向支撐，為普通支撐7端 部連接有并聯式防屈曲支撐3的組合支撐。實施例七，參見圖7，與實施例一不同的是所述支撐為單向并聯式防屈曲支撐3。
以上實施例所述內芯鋼件的橫斷面均可為一字形、T形、十字形、箱型、圓環型、工 字型或王字型，參見圖19 23。以上實施例所述內芯鋼板分別位于同一矩形鋼筒外套3. 1內參見圖8、圖9，圖8 中兩個內芯鋼板之間設有與內芯鋼板平行的隔板，圖9兩個內芯鋼板之間不設隔板。以上實施例所述內芯鋼板分別位于兩個矩形鋼筒外套3. 1內，所述外包鋼板之間 通過至少一塊連接鋼件3. 5連接。所述是水平向的鋼撐桿或鋼撐架，或者是單向斜撐5或 雙向斜撐6，參見圖10 15。以上實施例所述內芯鋼件3. 3為矩形或帶梯形擴頭的鋼板4，所述內芯鋼件3. 3與 鋼筒外套3. 1等長或突出于鋼筒外套3. 1的兩端，參見圖16 18。所述鋼筒外套3. 1為圓形或矩形，其兩端帶有端板10或沒有，參見圖M。所述隔離層3. 4為塑料板或橡膠板。所述的并聯式防屈曲支撐結構的施工方法，步驟如下 步驟一，施工柱1、水平連接件2 ；步驟二，在相鄰兩柱之間安裝內芯鋼件3. 3和隔離層3. 4，相接內芯鋼件之間焊接或螺 栓連接；步驟三，安裝并聯式防屈曲支撐的鋼筒外套3. 1 ； 步驟四，在鋼筒外套之間焊接連接鋼件3. 5 ；步驟五，用錨栓或者焊接把并聯式防屈曲支撐的內芯鋼件3. 3連接到兩柱1之間； 步驟六，在隔離層和矩形鋼筒外套3. 1之間的縫隙全部澆筑混凝土或水泥砂漿填充料所述步驟四和步驟五之間，在兩相鄰連接鋼件3. 5之間安裝單向斜撐5或雙向斜 撐6。一種所述的并聯式防屈曲支撐結構的施工方法，步驟如下 步驟一，施工柱1、水平連接件2 ；步驟二，在地面或者廠房安裝并聯式防屈曲支撐的內芯鋼件3. 3和隔離層3. 4 ；步驟三，在地面或者廠房安裝并聯式防屈曲支撐的鋼筒外套3. 1 ；步驟四，在鋼筒外套之間焊接連接鋼件3. 5 ；步驟五，在地面或者廠房澆筑混凝土或水泥砂漿填充料3. 2 ；步驟六，吊裝組合好的并聯式防屈曲支撐3到安裝位置；步驟七，用錨栓或者焊接把并聯式防屈曲支撐3連接到兩柱1之間。所述步驟四和步驟五之間，在兩相鄰連接鋼件3. 5之間安裝單向斜撐5或雙向斜 撐6。
權利要求
1.一種并聯式防屈曲支撐結構，包括柱(1)、水平構件(2)和連接于相鄰兩柱之間的支 撐構件，所述水平構件(2)為梁或水平桿，其特征在于所述支撐構件包括至少一根并聯式 防屈曲支撐(3)，每根并聯式防屈曲支撐(3)包括有兩個并列的鋼筒外套(3. 1)，兩個鋼筒 外套(3. 1)內部各置有一根內芯鋼件(3.3)，每一內芯鋼件的外面圍包有隔離層(3. 4)，隔 離層(3. 4)與鋼筒外套(3. 1)之間的空隙填滿混凝土或水泥砂漿填充料(3. 2)，兩個鋼筒外 套之間為并聯連接。
2.根據權利要求1所述的并聯式防屈曲支撐結構，其特征在于所述兩個鋼筒外套之 間通過連接鋼件(3. 5)并聯。
3.3、根據權利要求2所述的并聯式防屈曲支撐結構，其特征在于所述鋼筒外套(3. 1) 為圓形或矩形，其兩端帶有端板(10 )或沒有。
4.根據權利要求2所述的并聯式防屈曲支撐結構，其特征在于所述連接鋼件(3.5)間 隔連接于鋼筒外套(3.1)之間。
5.根據權利要求2所述的并聯式防屈曲支撐結構，其特征在于所述連接鋼件(3.5)是 水平向的鋼撐桿或鋼撐架，或者是單向斜撐(5 )或雙向斜撐(6 )。
6.根據權利要求2所述的并聯式防屈曲支撐結構，其特征在于所述內芯鋼件(3.3)為 矩形鋼板或帶梯形擴頭的鋼板(4)，所述內芯鋼件(3. 3)的橫斷面為一字形、T形、十字形、 箱型、圓環型、工字型或王字型。
7.根據權利要求1所述的并聯式防屈曲支撐結構，其特征在于所述內芯鋼件(3.3)與 鋼筒外套(3. 1)等長或突出于鋼筒外套(3. 1)的兩端。
8.根據權利要求1所述的并聯式防屈曲支撐結構，其特征在于所述隔離層(3.4)為塑 料板或橡膠板。
9.根據權利要求1 8之一所述的并聯式防屈曲支撐結構，其特征在于所述支撐構 件是單純的并聯式防屈曲支撐(3)，或是并聯式防屈曲支撐(3)與普通支撐(7)連接的組合 支撐，所述組合支撐的并聯式防屈曲支撐(3)與普通支撐(7)之間為焊縫(9)連接或螺栓 (8)連接。
10.一種權利要求9所述的并聯式防屈曲支撐結構的施工方法，其特征在于步驟如下步驟一，施工柱(1)、水平連接件(2)；步驟二，在相鄰兩柱之間安裝內芯鋼件(3. 3)和隔離層(3. 4)，相接內芯鋼件之間焊接 或螺栓連接；步驟三，安裝并聯式防屈曲支撐的鋼筒外套(3. 1)； 步驟四，在鋼筒外套之間焊接連接鋼件(3. 5)；步驟五，用錨栓或者焊接把并聯式防屈曲支撐的內芯鋼件(3. 3)連接到兩柱(1)之間； 步驟六，在隔離層和矩形鋼筒外套(3. 1)之間的縫隙全部澆筑混凝土或水泥砂漿填充 14(3. 2)。
11.根據權利要求10所述的并聯式防屈曲支撐結構的施工方法，其特征在于所述步 驟四和步驟五之間，在兩相鄰連接鋼件(3. 5)之間安裝單向斜撐(5)或雙向斜撐(6)。
12.—種權利要求9所述的并聯式防屈曲支撐結構的施工方法，其特征在于步驟如下步驟一，施工柱(1)、水平連接件(2)；步驟二，在地面或者廠房安裝并聯式防屈曲支撐的內芯鋼件(3. 3)和隔離層(3. 4); 步驟三，在地面或者廠房安裝并聯式防屈曲支撐的鋼筒外套(3. 1)； 步驟四，在鋼筒外套之間焊接連接鋼件(3. 5)； 步驟五，在地面或者廠房澆筑混凝土或水泥砂漿填充料(3. 2)； 步驟六，吊裝組合好的并聯式防屈曲支撐(3)到安裝位置； 步驟七，用錨栓或者焊接把并聯式防屈曲支撐(3)連接到兩柱(1)之間。
13.根據權利要求12所述的并聯式防屈曲支撐結構的施工方法，其特征在于所述步 驟四和步驟五之間，在兩相鄰連接鋼件(3. 5)之間安裝單向斜撐(5)或雙向斜撐(6)。
全文摘要
本發明涉及一種并聯式防屈曲支撐結構及其施工方法，所述并聯式防屈曲支撐結構包括柱、水平構件和連接于相鄰兩柱之間的支撐構件，所述水平構件為梁或水平桿，所述支撐構件包括至少一根并聯式防屈曲支撐，每根并聯式防屈曲支撐包括有兩個并列的鋼筒外套，兩個鋼筒外套內部各置有一根內芯鋼件，每一內芯鋼件的外面圍包有隔離層，隔離層與鋼筒外套之間的空隙填滿混凝土或水泥砂漿填充料，兩個鋼筒外套之間為并聯連接。本發明與現有技術相比，通過多個內芯鋼板的并聯，使得防屈曲支撐大幅度提高屈曲承載力，可廣泛應用于高層和超高層結構的減震耗能。
文檔編號E04B1/98GK102051927SQ20101058707
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月14日 優先權日2010年12月14日
發明者姚攀峰 申請人:姚攀峰