CN201078036Y - 无粘结钢骨混凝土防屈曲耗能支撑 - Google Patents

无粘结钢骨混凝土防屈曲耗能支撑 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种无粘结钢骨混凝土防屈曲耗能支撑，设有核心钢骨构件，其特征在于：所述核心钢骨构件是由长条形钢板制成的十字形(1.1)或一字形(1.2)、H形(1.3)、O形(1.4)的构件；在该核心钢骨构件的外表面设置一层由油漆或涂料、沥青、聚乙烯薄膜构成的无粘结层(7)，在该无粘结层的外面设有由钢筋(3.1、3.2)和混凝土制成的约束体(2.1、2.2)。本实用新型适用于各种框架结构的支撑，具有结构合理，制作安装容易，加固支撑的效果好，节约钢材的特点。

Description

无粘结钢骨混凝土防屈曲耗能支撑
技术领域
本实用新型属于一种建筑物中用于抵抗地震风荷载等水平力作用的加固支撑，特别是使用于各种钢框架结构、组合框架结构及钢筋混凝土框架结构的支撑。
背景技术
由钢构件、组合构件或钢筋混凝土构件组成的框架结构是建筑物中经常被采用的结构形式。当地震或风荷载作用时，为使该结构具有较强的侧向刚度，抵抗地震力与风荷载产生的水平力，经常在框架中设置各种支撑，一般支撑多为钢或组合构件，支撑主要承受拉力或压力。
钢支撑在受拉时可以承受较大的荷载。受压时，在满足强度同时，构件截面有可能发生失稳，形成屈曲破坏，失稳状态与构件的截面与长度比例(即长细比)有关，框架中的支撑一般都要考虑受拉及受压。为了不过早发生屈曲失稳现象，就要选用较大的支撑截面，而耗费较多的钢材。
使钢支撑在受压受拉状态具有同样的性能，需要防止支撑过早发生屈曲。在支撑外部设置约束体，限制支撑的侧向变形，可使支撑在受拉受压时均可按受拉状态选择较小的截面。钢支撑是结构中的受力构件，要求约束体不能参与受力，需要在钢支撑与约束体之间设隔离材料，呈无粘结状态。
在框架结构中，钢支撑起到抗侧向力作用，使结构形成较大的侧向刚度，但当大地震作用时，希望钢支撑先发生屈服已致破坏，失去抗侧向力作用，于是结构侧向刚度变小，作用在结构上的地震力也就变小，使主要承重构件柱子及梁避免发生破坏，保证建筑物不致倒塌，这就是结构的耗能作用。需要支撑截面仅保证在小震或中震时具有抗侧力能力，截面不能过大，而且钢材强度最好较低，即低屈服点钢材。支撑要具备以上的功能，也就是对结构在大震作用起到保险丝的作用。
因此，需在对现有的支撑进行改进。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提出一种无粘结钢骨混凝土防屈曲耗能支撑，该支撑可以较好地实现以上抗震结构所需要的功能，并且可以达到较一般钢支撑节约钢材的目标。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：无粘结钢骨混凝土防屈曲耗能支撑，设有核心钢骨构件，其特征在于：所述核心钢骨构件是由长条形钢板制成的十字形或一字形、H形、O形的构件，构件采用Q354、Q235、Q215、Q195、Q100等各种材质的钢材；在该核心钢骨构件的外表面设置一层由油漆或、涂料、沥青、聚乙烯薄膜等构成的无粘结层，在该无粘结层的外面设有由钢筋混凝土制成的约束体。
所述钢筋混凝土约束体的外形为方形或矩形、圆形、多棱形、椭圆形；约束体采用C30及以上各种强度等级的混凝土。
所述核心钢骨构件的两端长出钢筋混凝土约束体的两端，并设置与框架相连的各种连接形式的连接板、螺栓孔等连接部件。
上述的支撑核心钢骨构件的形状还可以是口字形、丁字形等其他各种形状；所述无粘结层也可是各种与混凝土不易粘结的其他各种材料制成，其厚度可根据钢骨构件的形状大小调整，这些变化都应在本实用新型的保护范围之中。
本实用新型由于在核心钢骨构件外部设置了约束体，限制支撑的侧向变形，使钢骨构件在受压受拉状态具有同样的性能，可以防止支撑过早发生屈曲。从而在相同的抗拉抗压性能条件下，可以选择较小截面的钢骨构件，大大节省钢材。另外设置无粘结层，使得支撑中只是钢骨构件是受力部件，约束体不参与受力，呈无粘结状态。在框架结构中，支撑起到抗侧向力作用，使结构形成较大的侧向刚度，但当大地震发生时，由于支撑钢材的屈服强度低、延性好，按照设计意图，支撑先发生屈服，以致破坏，失去抗侧向力作用，于是结构侧向刚度变小，作用在结构上的地震力也就变小，使主要承重构件柱子及梁避免发生破坏，保证建筑物不致倒塌，这就是结构的耗能作用。在实际使用中，需要支撑截面仅保证在小震或中震时具有抗侧力能力，截面不能过大，而且钢材强度最好较低，即低屈服点钢材。支撑要具备以上的功能，也就是对结构在大震作用起到保险丝的作用。本实用新型具有结构新颖合理，使用方便灵活，适用性强，具有较大的提高框架结构的抗震性能的作用和节约钢材的优点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2至图5是本实用新型的支撑核心钢骨构件的结构示意图；
图6至图10是本实用新型的横截面示意图；
图11是图6中局部A的放大图；
图12是本实用新型的使用状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明：实施例1：参见附图1、2、6、11，无粘结钢骨混凝土防屈曲耗能支撑，设有支撑核心钢骨构件，该核心钢骨构件是由长条形钢板制成的十字形的构件1.1，在该钢骨构件的外表面包有一层由聚乙烯薄膜构成的无粘结层7，在该无粘结层的外面包有由钢筋3.1和混凝土制成的外形为方形的钢筋混凝土约束体2.1。所述核心钢骨构件的两端长出所述钢筋混凝土约束体，并在两端头上设有十字形连接板8及螺栓孔6。
实施例2：参见附图5、10，无粘结钢骨混凝土防屈曲耗能支撑，所述核心钢骨构件是由钢管制成的O形的构件1.4，在该钢骨构件的外表面包有一层由沥青喷涂构成的无粘结层7，在该无粘结层的外面包有由钢筋3.2和混凝土制成的外形为圆形的混凝土约束体2.2。
本实用新型的支撑5在使用时，通过高强螺栓或焊接将其固定在框架结构4上。在实际使用中，需要支撑截面仅保证在小震或中震时具有抗侧力能力，截面不能过大，而且钢材强度最好较低，即低屈服点钢材。支撑要具备以上的功能，也就是对框架结构在大震时起到保险丝的作用。
本实用新型可以用于各种形式和材料的框架结构，可用于新建的建筑物、构筑物，也可用于旧建筑的加固。

Claims (3)

1.一种无粘结钢骨混凝土防屈曲耗能支撑，设有核心钢骨构件，其特征在于：所述核心钢骨构件是由长条形钢板制成的十字形(1.1)或一字形(1.2)、H形(1.3)、O形(1.4)的构件；在该核心钢骨构件的外表面设置一层由油漆或涂料、沥青、聚乙烯薄膜构成的无粘结层(7)，在该无粘结层的外面设有由钢筋(3.1、3.2)和混凝土制成的约束体(2.1、2.2)。
2.根据权利要求1所述的支撑，其特征在于：所述钢筋混凝土约束体的外形为方形或矩形、圆形、多棱形、椭圆形。
3.根据权利要求1或2所述的支撑，其特征在于：所述核心钢骨构件的两端长出钢筋混凝土约束体的两端，并设置与框架相连的各种连接形式的连接板(8)、螺栓孔(6)等连接部件。
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