一种箱型屈曲约束支撑构件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种装配式箱型屈曲约束支撑构件，包括工作段、与工作段每端均分别依次相联的过渡段和连接段，其特征在于工作段包括均为箱型截面的内芯和外筒，内芯与外筒在四面均呈间隙设置，内芯与外筒之间在四面均设有无黏结柔性材料层。本实用新型专利技术可实现承载力与刚性的良好结合，以减小结构的作用荷载，优化结构的抗震和抗风性能，并减少工业建筑钢结构的钢材耗量，节能降耗。

Box type buckling restrained supporting component

The utility model discloses a prefabricated box type BRB components, including work section, transition section and working section of each end are successively connected and connected, characterized in that the work section includes are the inner core and the outer tube box section, the inner core and the outer tube in the four are in clearance set between the inner core and the outer tube are provided in four Unbonded flexible material layer. The utility model can realize the good combination of the bearing capacity and the rigidity, in order to reduce the action load of the structure, optimize the seismic and wind resistance performance of the structure, and reduce the steel consumption of the steel structure of the industrial building, and save energy and reduce consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种箱型屈曲约束支撑构件
本技术涉及一种支撑构件，特别是一种用于大型工业建筑上安装巨型设备的箱型屈曲约束支撑构件。
技术介绍
电力、化工、冶金等行业的工业建筑要能满足重量非常大的巨型设备的安装并留有足够的空间布置各类管道，因而大型工业建筑通常采用带支撑构件的框桁架钢结构建筑，；然而，相对于民用建筑而言，大型工业建筑通常高度大于30米，高宽比大于1.5，自振周期大于0.25s，需要考虑风压脉动的影响，并且由于大型工业建筑的层高和跨距都很大，支撑构件长度达几十米，由于支撑构件整体稳定性的限制，要求支撑构件有较大的截面积，这会导致结构的刚度太大，结构太刚，抗震性能下降，风荷载与地震力的作用效果增加，钢材耗量急剧增加，造成了严重的浪费。根据结构动力学原理，一个结构的动力响应取决于结构的质量，刚度，阻尼三个参数。当结构的质量，阻尼一定时，刚度就成为另一个控制结构动力响应的重要参数，由于结构的基本自振周期与结构的刚度成反比，即：T∝K-1对于风荷载的效应，由于脉动风荷载的共振分量因子又与基本自振周期成反比，即：R∝T-1故而结构的自振周期越小，风压脉动的影响越显著，说明结构刚性太强，所承受的风荷载越大。对于地震荷载效应，根据地震作用的反应谱曲线，当刚度增加后，结构的自振周期会减小，地震作用力将明显增加。综上所述，结构的刚性太弱，难于抵抗风荷载和地震力的作用；结构的刚性太强，结构又会吃到较大的风荷载和地震作用力，导致钢材的浪费。工业建筑上通常都是使用普通钢结构的支撑构件，承受竖向荷载和横向荷形成的轴向拉压力，在承受压力时，如果支撑太长，会发生垂直于支撑长度方向的弯曲，丧失承载力，因为工业建筑上的支撑长度较大，为了防止失稳，除了满足强度要求外，还要额外增加截面，以提高刚度，导致结构的不经济；由于设备的布置需要，工业建筑结构的质量和刚度通常都分布不均匀，因而结构在地震作用时扭转效应比较明显，民用建筑中采用的矩形截面或十字截面做芯材的方法不能充分保证结构的抗扭刚度。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种箱型屈曲约束支撑构件，它可实现承载力与刚性的良好结合，以减小结构的作用荷载，优化结构的抗震和抗风性能，并减少工业建筑钢结构的钢材耗量，节能降耗。为了达到上述目的，本技术的一种箱型屈曲约束支撑构件，包括工作段、与工作段每端均分别依次相联的过渡段和连接段，其特征在于工作段包括均为箱型截面的内芯和外筒，内芯与外筒在四面均呈间隙设置，内芯与外筒之间在四面均设有无黏结柔性材料层；上述无黏结柔性材料层可采用泡沫塑料或聚四氟乙烯层；本技术为避免支撑出现扭转失稳，增加承载力，采用箱型截面作为内芯，在内芯与外筒之间的间隙用无黏结性材料的填充，避免内芯在承受结构的轴向荷载时将荷载传递给外筒，外筒自身不承受支撑的轴向力，只用于对支撑构件的箍扎，防止支撑面外弯曲，这样就可以减小支撑构件的截面，从而减小结构刚度和钢材耗量；设置外筒后，承受轴向力的那部分内芯不会发生侧向弯曲而丧失稳定，从而保证了结构的安全；对于承受轴向力的内芯部分，选择低屈服点钢材，增加支撑的耗能性，使其相对于普通的钢结构支撑，滞回曲线变得饱满，在大震支撑先于柱子出现塑性铰，避免结构坍塌；作为本技术的一种优选，所述过渡段包括与工作段内芯一体固联的中段内芯，所述连接段包括与中段内芯一体固联的端部内芯，中段内芯和端部内芯也为箱型截面，在中段内芯和端部内芯的每面内侧均固联有一块以上加筋肋，在中段内芯和端部内芯上均设有连接件；在中段内芯和端部内芯的内侧焊接加筋肋，以减小板的自由边长度，避免局部失稳，以满足钢板厚度与自由跨距之比超过了局部稳定要求的工况；作为本技术的一种优选，所述过渡段的中段内芯为截面积从内端到外端逐渐递减的箱型截面；可提高承载力；综上所述，本技术可实现承载力与刚性的良好结合，以减小结构的作用荷载，优化结构的抗震和抗风性能，并减少工业建筑钢结构的钢材耗量，节能降耗。附图说明图1为本技术实施例的系统简图。图2为图1中工作段的截面图。图3为图1中过渡段的截面图。图4为图1中连接段的截面图。具体实施方式下面结合附图，对本技术作进一步详细的说明。如图1至图4所示，该箱型屈曲约束支撑构件，包括工作段1、与工作段1每端均分别依次相联的过渡段2和连接段3，工作段1包括均为箱型截面的内芯4和外筒6，内芯4与外筒6在四面均呈间隙设置，内芯4与外筒6之间在四面均设有无黏结柔性的泡沫塑料层5或聚四氟乙烯层；所述过渡段2包括与工作段内芯4一体固联的中段内芯7，所述连接段3包括与中段内芯7一体固联的端部内芯8，中段内芯7和端部内芯8也为箱型截面，所述中段内芯7为截面积从内端到外端逐渐递减的箱型截面，在中段内芯7和端部内芯8的每面内侧均焊接固联有两块加筋肋9或10，在中段内芯7和端部内芯8上均设有连接件，连接件采用现有的十字节点板11加高强螺栓12的结构；本技术根据工业建筑质量和刚度分布不均的特点，为避免支撑出现扭转失稳，增加承载力，采用箱型截面作为工作段1的内芯4，在内芯4与外筒6之间的间隙用无黏结性泡沫塑料层5填充，避免内芯4在承受结构的轴向荷载时将荷载传递给外筒6，外筒6自身不承受支撑的轴向力，只用于对内芯4的箍扎，防止支撑面外弯曲，这样就可以减小支撑构件的截面，从而减小结构刚度和钢材耗量；设置外筒6后，承受轴向力的那部分内芯不会发生侧向弯曲而丧失稳定，从而保证了结构的安全；对于承受轴向力的内芯部分，选择低屈服点钢材，增加支撑的耗能性，使其相对于普通的钢结构支撑，滞回曲线变得饱满，在大震支撑先于柱子出现塑性铰，避免结构坍塌，提高抗震和抗风性能；中段内芯和端部内芯的内侧焊接加筋肋9或10，以减小板的自由边长度，避免局部失稳，以满足钢板厚度与自由跨距之比超过了局部稳定要求的工况采用；过渡段的中段内芯7为截面积从内端到外端逐渐递减的箱型截面，可提高承载力；本技术不限于上述实施方式，如泡沫塑料层也可由聚四氟乙烯层代替，连接件销轴或法兰盘等其它结构，它们均属于本专利的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种箱型屈曲约束支撑构件，包括工作段、与工作段每端均分别依次相联的过渡段和连接段，其特征在于工作段包括均为箱型截面的内芯和外筒，内芯与外筒在四面均呈间隙设置，内芯与外筒之间在四面均设有无黏结柔性材料层。

【技术特征摘要】
1.一种箱型屈曲约束支撑构件，包括工作段、与工作段每端均分别依次相联的过渡段和连接段，其特征在于工作段包括均为箱型截面的内芯和外筒，内芯与外筒在四面均呈间隙设置，内芯与外筒之间在四面均设有无黏结柔性材料层。2.根据权利要求1所述的一种箱型屈曲约束支撑构件，其特征在于：所述过渡段包括与工作段内芯一体固联的中段内芯，所述连接段包括与中段内芯一体固联的端部内芯，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健陵，陈勇军，陈驹，舒可，何维，邓仲勇，邢国耀，石振峰，胡亮，王远祥，闫晓，陈旭，
申请(专利权)人：东方电气集团东方锅炉股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51