變厚度鋼板裝配式防屈曲支撐制造技術

本實用新型專利技術屬于工程結構耗能減震支撐技術領域，公開了一種變厚度鋼板裝配式防屈曲支撐。其主要技術特征為：包括內芯板，所述內芯板的橫截面為一字型，內芯板在長度方向上兩端厚度厚、中間厚度薄，厚度由厚向薄光滑過渡，內芯板的上、下表面分別設置有約束部件，上、下表面的約束部件通過外貼板相連接，內芯板與約束部件之間留有1?2mm的間隙，內芯板的端部焊接有端部連接板。本實用新型專利技術提供的支撐構件，以變厚度鋼板為耗能內芯，屈服段明顯，所有部件可在工廠完成全部加工，加工精度可控；施工現場拼裝成型，施工進度快，所需人員少，施工現場噪聲低，施工成本降低。

Variable thickness steel plate assembled anti buckling support

The utility model belongs to the technical field of energy dissipation and shock absorption support of engineering structures, and discloses a variable thickness steel plate assembled buckling proof support. It comprises inner core plate, the cross section of the inner core plate is linear, inner plate at both ends in the length direction of thickness, middle thickness, thickness from thick to thin smooth inner plate of the upper and lower surfaces are respectively provided with a restraint member, the upper and lower surface the constraints are connected by plaster board, 1 2mm gap is kept between the inner core plate and the restraint member, end of the inner core plate is welded to the end plate connection. The support member is provided by the utility model, the variable thickness plate for energy consumption in the core, the yield obviously, all parts can be finished in the factory, the processing precision is controllable; assembling forming the construction site, construction progress fast, required fewer personnel, construction site, low noise, reduce the cost of construction.

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于工程結構耗能減震支撐
，尤其涉及一種變厚度鋼板裝配式防屈曲支撐。
技術介紹
在經歷多次實際地震檢驗之后，防屈曲支撐構件逐漸得到研究人員以及工程設計人員的認可，特別是在日本、美國以及我國臺灣地區，防屈曲支撐的研究工作已經開展的非常深入，其工程應用也十分廣泛。相比而言，國內的防屈曲支撐的相關研究及應用起步較晚，在汶川地震之后，防屈曲支撐得到了快速的推廣應用，目前，除新建結構領域外，在工程結構抗震加固領域，防屈曲支撐的應用也十分常見。防屈曲支撐構件兼具普通支撐的抗側剛度以及耗能構件的雙重功效，設計合理的防屈曲支撐構件在受壓時不會發生受壓屈曲破壞，且在受拉和受壓時均能實現屈服耗能，具有良好的耗能減震性能，在工程
中應用廣泛。典型的防屈曲支撐構件主要由耗能內芯、約束構件以及二者之間的無粘結材料或者間隙構成。其中，耗能內芯只承受軸力，只產生軸向變形，而約束構件則通過其抗彎剛度和抗彎承載力來防止內芯受壓側向屈曲。目前，市場上常用的防屈曲支撐構件，其外圍約束形式主要有三種類型，分別是鋼筋混凝土約束、鋼—混凝土組合約束以及全鋼約束。鋼筋凝土外圍約束型防屈曲支撐，構件自身重量較大，且與周邊結構的連接設計較為復雜，同時施工較為困難，目前應用較少。全鋼約束用鋼量較高，制作工藝要求高，導致支撐造價較高，難以大面積推廣。傳統的鋼—混凝土約束型支撐，一般采用鋼管型封閉構件內填混凝土，耗能內芯置于混凝土中，并與混凝土保持一定的間隙，以保證耗能內芯的自由伸縮變形，而實際操作中，混凝土的澆筑很難精確控制，因此，耗能內芯與混凝土之間的間隙精度難以滿足設計要求。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題就是提供一種耗能減震性能好、工藝簡單、施工方便的變厚度鋼板裝配式防屈曲支撐。為解決上述技術問題，本技術的技術方案為：包括內芯板，所述內芯板的橫截面為一字型，內芯板在長度方向上兩端厚度厚、中間厚度薄，厚度由厚向薄光滑過渡，內芯板的上、下表面分別設置有約束部件，上、下表面的約束部件通過外貼板相連接，內芯板與約束部件之間留有1-2mm的間隙，約束部件由U型鋼、封板、砂漿、橡膠層和端板構成，封板焊接于U型鋼U口內，端板焊接于U型鋼端頭，端板設置有縫隙，端板與封板、U型鋼一起形成封閉空間，在封閉空間內灌注砂漿，橡膠層粘貼在U型鋼腹板外側，橡膠層的中心厚度為內芯板最大板厚與最小板厚之差，U型鋼通過螺栓與外貼板相連接，內芯板的端部焊接有端部連接板，端部連接板的外端設置有螺栓孔，端部連接板的里端由端板的縫隙伸入約束部件。本技術所提供的變厚度鋼板裝配式防屈曲支撐由內芯板、端部連接板、約束部件、外貼板構成。內芯板橫截面為“一”字型，由工廠成品變厚度鋼板一次性切割而成，內芯板在長度方向上，兩端鋼板厚度厚，中間鋼板厚度薄，鋼板厚度由厚向薄光滑過渡，端部厚鋼板與端板及端部連接板一起形成高強度連接節點，中間薄鋼板區域截面面積減小，相比厚鋼板區域更容易發生受壓、受拉屈服，因此，在薄鋼板區域形成消能屈服段，從而達到耗能減震目的。內芯板上、下表面分別配置有約束部件，在內芯板與約束部件之間留有1-2mm間隙，保證內芯板受力時有足夠的變形空間。約束部件用于約束內芯板的平面外變形，防止內芯板發生較大屈曲變形，提高內芯板的抗屈曲能力。約束部件包括U型鋼、封板、砂漿、橡膠層以及端板五部分。封板焊接于U型鋼U口內，端板焊接于U型鋼端頭。U型鋼、封板、端板、砂漿形成整體部件，為內芯板提供側向約束。端板上預留縫隙，便于端部連接板通過。端板與封板、U型鋼一起形成封閉空間，在封閉空間內灌注砂漿，在端部連接板深入砂漿部分，預留孔隙。端板用于連接約束部件及端部連件。端板上預留有縫隙，端部連接板穿過端板深入約束部件的砂漿中，端板與約束部件及內芯板外伸端形成支撐的連接節點。橡膠層粘貼在U型鋼腹板外側，橡膠層厚度與長度同內芯板鋼板變厚度區相關，通過設置局部變厚度的橡膠層，控制約束部件在長度方向上與內芯板之間的間隙保持不變。內芯板兩端穿過端板并伸出端板一定長度，并與端部連接部件相連。端部連接板預留有螺栓孔的一端與內芯板外伸端平齊，另一端伸入約束部件內部，端部連接板焊接到內芯板上，與內芯板外伸端一起形成高強度連接節點，實現防屈曲支撐同周邊結構的連接。U型鋼，在其上、下翼緣外側，預留有螺栓孔，用以實現約束部件與外貼板的連接。外貼板，一共有兩塊，沿長度方向外貼板兩側預留有螺栓孔，螺栓孔的大小及孔距與U型鋼上預留的螺栓孔一致。外貼板與U型鋼通過螺栓連接，外貼板將內芯板兩側的U型鋼連為整體共同工作，形成內芯板的完整約束。本技術所提供的變厚度鋼板裝配式防屈曲支撐，耗能內芯板采用成品變厚度鋼板直接工廠切割，避免焊接型內芯在焊接操作過程中，又焊接所導致的低周期疲勞性能的降低，最大限度地保留了內芯板的原有力學性能，改善了內芯構件的抗屈曲能力，從根本上提高了防屈曲支撐的耗能能力。以往的等厚度鋼板內芯構件，常進行截面局部削弱切割形成耗能段，機械二次加工對鋼板力學性能影響較大，影響內芯構件的實際耗能能力；而非切割的等截面型內芯板，耗能屈服段往往不確定，給數值計算帶來不便。而變厚度鋼板內芯的耗能屈曲段為薄板段。本技術提供的支撐構件，以變厚度鋼板為耗能內芯，屈服段明顯，屈服段不受焊接熱應力影響，初始幾何缺陷可控，最大限度保持了鋼材原有的低周期疲勞性能，具有更好的耗能能力。本技術所提供的變厚度鋼板裝配式防屈曲支撐，所有部件可在工廠完成全部加工，加工精度可控；施工現場拼裝成型，施工進度快，所需人員少，施工現場噪聲低，施工成本降低。變厚度鋼板內芯板可根據受力大小進行減量優化設計，節省鋼材，減輕結構自重，滿足綠色建筑要求。附圖說明圖1為本技術變厚度鋼板裝配式防屈曲支撐的結構示意圖；圖2為圖1的A-A視圖；圖3為圖1的B-B視圖；圖4為內芯板的結構示意圖；圖5為圖4的C-C視圖；圖6為約束部件的外部結構示意圖；圖7為圖6的D-D視圖；圖8為圖6的E-E視圖；圖9為內芯板與端部連接板組裝前的結構示意圖；圖10為內芯板與端部連接板組裝后的結構示意圖；圖11為內芯板、端部連接板與約束部件組裝前的結構示意圖；圖12為內芯板、端部連接板與約束部件組裝后的結構示意圖；圖13為內芯板、端部連接板、約束部件與外貼板組裝前的結構示意圖；圖14為內芯板、端部連接板、約束部件與外貼板組裝后的結構示意圖；圖15為約束部件的結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖對本技術所提供的變厚度鋼板裝配式防屈曲支撐的具體結構做進一步說明。如圖1、2、3所示，本技術所提供的變厚度鋼板裝配式防屈曲支撐包括內芯板1，內芯板1的端部焊接有端部連接板2，內芯板1的上、下表面分別設置有約束部件3，上、下表面的約束部件3通過外貼板4相連接，端部連接板2的外端設置有螺栓孔5，端部連接板2的里端伸入約束部件3。如圖4、5所示，內芯板1的橫截面為一字型，內芯板1在長度方向上兩端厚度厚、中間厚度薄，厚度由厚向薄光滑過渡。如圖6、7、8所示，約束部件3由U型鋼31、封板32、砂漿33、橡膠層34和端板35構成，封板32焊接于U型鋼31U口內，端板35焊接于U型鋼31端頭，端板35與封板32、U型鋼31一起形成封閉空間，在封閉空間內灌注本文檔來自技高網...

【技術保護點】
變厚度鋼板裝配式防屈曲支撐，包括內芯板，其特征在于：所述內芯板的橫截面為一字型，內芯板在長度方向上兩端厚度厚、中間厚度薄，厚度由厚向薄光滑過渡，內芯板的上、下表面分別設置有約束部件，上、下表面的約束部件通過外貼板相連接，內芯板與約束部件之間留有1?2mm的間隙，約束部件由U型鋼、封板、砂漿、橡膠層和端板構成，封板焊接于U型鋼U口內，端板焊接于U型鋼端頭，端板設置有縫隙，端板與封板、U型鋼一起形成封閉空間，在封閉空間內灌注砂漿，橡膠層粘貼在U型鋼腹板外側，橡膠層的中心厚度為內芯板最大板厚與最小板厚之差，U型鋼通過螺栓與外貼板相連接，內芯板的端部焊接有端部連接板，端部連接板的外端設置有螺栓孔，端部連接板的里端由端板的縫隙伸入約束部件。

【技術特征摘要】
1.變厚度鋼板裝配式防屈曲支撐，包括內芯板，其特征在于：所述內芯板的橫截面為一字型，內芯板在長度方向上兩端厚度厚、中間厚度薄，厚度由厚向薄光滑過渡，內芯板的上、下表面分別設置有約束部件，上、下表面的約束部件通過外貼板相連接，內芯板與約束部件之間留有1-2mm的間隙，約束部件由U型鋼、封板、砂漿、橡膠層和端板構成，封板焊...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉世英，
申請(專利權)人：衡水逸海工程橡膠有限公司，
類型：新型
國別省市：河北;13