专利名称：钢板-钢支撑组合抗侧力构件及应用该构件的梁柱结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种抗侧力构件及应用该构件的梁柱结构，更具体地说，涉及一种钢板-钢支撑组合抗侧力构件及应用该构件的梁柱结构。
背景技术：
地震是建筑物最大的天敌，是人类生存的巨大威胁。钢结构中的双重抗震体系，经常采用钢板剪力墙或钢支撑作为第一道抗震防线，抵抗小震、中震的水平作用。在大震作用下，钢板剪力墙或钢支撑一方面通过自身的屈曲和屈服来消耗地震能、起到“保险丝”的作用，保护承受重力荷载的钢框架的安全；一方面由于自身刚度的退化减小地震反应，使作为第二道抗震防线的钢框架能够抵御降低了的地震作用，从而确保主体结构在大震作用下不倒塌，保护生命财产的安全，适合用作地震区高层建筑的结构形式。但是常用的薄钢板剪力墙，由于其钢板平面外刚度非常小，在不大的水平荷载作用下钢板就会发生剪切屈曲，需利用钢板屈曲后形成的斜对角拉力场来抵抗水平作用(拉力场通过与框架的连接进行锚固)。由于薄钢板不能受压，从而使钢板在拉应力-压应力转化阶段承载能力明显降低，出现往复荷载作用下的滞回曲线的“捏拢”现象，这使得钢材的塑性滞回耗能能力得不到充分利用，影响了抗震性能的进一步提高。并且钢板在水平往复荷载作用下，屈曲方向和对角拉力场不断交替变化，会发出响亮的、类似击鼓的噪声，这对结构的正常使用产生了不可忽视的负面影响。常用的中心支撑抗侧力体系，由于受压支撑在受到较大荷载时会因失稳而丧失大部分承载能力，从而使得结构的延性大大降低，往复荷载作用下的滞回曲线不够饱满，结构变形能力、耗能能力较弱，并且支撑钢框架结构在水平荷载较大的情况下，当支撑斜杆相交于框架梁时(例如V形、人字形支撑)，会出现受压支撑由于失稳承载能力大大降低无法平衡受拉支撑的竖向分力的情况， 此时《建筑结构抗震设计规范》GB50017-2010规定需把与支撑相连的框架梁设计得足够强劲，这使得梁截面明显增大；同时设计方面根据GB50017-2010规定的“强柱弱梁”原则又必然要对与此框架梁相连的柱进行加强，这样不但结构的用钢量大大增加，而且结构刚度会明显增大，从而招致更大的地震反应。经专利检索，中国专利号申请号:200810240517.2，
公开日为:2009年6月17日，
发明创造名称为:钢桁架-钢板组合剪力墙及其制作方法。该申请案公开了一种剪力墙，特别涉及钢桁架-钢板组合剪力墙及其制作方法，包括边框梁、与边框梁固结的边框柱和布置在边框梁和边框柱之间的钢板，边框梁包括型钢梁和浇注在型钢梁外的混凝土构成型钢-混凝土组合梁，边框柱为由型钢和浇注在型钢外的混凝土构成的型钢混凝土柱，型钢混凝土柱中的型钢与钢板及边框梁中的型钢梁固连，在钢板平面上斜向固结型钢斜支撑，型钢斜支撑可呈人字形、X形或八字形布置。型钢梁、型钢混凝土柱、型钢斜支撑和钢板组合，形成钢桁架-钢板组合结构。该申请案的剪力墙比现有剪力墙的初始刚度大、承载能力高，但其不足之处在于:该申请案的支撑在钢板一侧设置，对钢梁纵轴是不对称的，因而在支撑受力时，钢梁将由于支撑对钢梁纵轴的偏心而受到明显的扭转作用；又由于工字型截面梁的抗扭转能力是很弱的，于是梁可能由于支撑对钢梁偏心产生的扭矩作用而发生严重的扭转变形或失稳现象。又如中国专利号申请号:200910090731.9，
公开日为:2010年3月17日，发明创造名称为:加劲型钢与内嵌钢板可以滑动的屈曲抑制型剪力墙。该申请案公开了一种加劲型钢与内嵌钢板可以滑动的屈曲抑制型剪力墙，剪力墙由内嵌钢板、型钢加劲肋、鱼尾板及边缘构件组成；内嵌钢板采用高延性钢材轧制的薄钢板；边缘构件由边缘柱和边缘梁组成；型钢加劲肋采用工字形、箱形、C形、L形、卷边帽形或其它截面形式的型钢；内嵌钢板在四角处开四分之一圆弧缺口 ；内嵌钢板与边缘构件通过鱼尾板连接；内嵌钢板与型钢加劲肋之间通过穿透两者的高强度螺栓连接。该申请案提供的加劲型钢与内嵌钢板可以滑动的屈曲抑制型剪力墙可作为高层建筑钢结构或其它结构的新型抗侧力构件，但其不足之处在于:该申请案中的型钢仅仅起到构造作用，用于抑制内嵌钢板的屈曲，型钢本身并不是抗侧力构件，其力学性能不能得到充分利用。
发明内容
1.发明要解决的技术问题本发明的目的在于克服现有技术中薄钢板剪力墙容易发生剪切屈曲，常用的中心支撑抗侧力体系，容易因失稳而丧失大部分承载能力，大大降低延性，结构变形能力、耗能能力较弱的不足，提供一种钢板-钢支撑组合抗侧力构件及应用该构件的梁柱结构，采用本发明提供的技术方案，通过钢支撑约束钢板的平面外变形从而避免滞回曲线“捏拢”；同时通过钢板的拉力场约束受压钢支撑在结构平面内常发生的极值点失稳现象，从而获得一种抗震性能优秀的组合抗侧力构件，抗震耗能能力大幅提高。2.技术方案为达到上述目的，本发明提供的技术方案为:
本发明的一种钢板-钢支撑组合抗侧力构件，包括钢板、与钢板连接成一体的钢支撑，所述的钢板的形状为切除了同一边上的两个角的矩形，切除部分的形状为正方形，所述的钢支撑包括对称的两部分，且分别置于钢板的两侧，该两部分组成的钢支撑的截面形状为矩形或圆形，所述的钢支撑上等距的开设有10 20个螺栓孔，所述的螺栓孔与钢支撑端部的距离为150 200mm，所述的钢板对应的位置上也开设有10 20个螺栓孔，所述的钢支撑的两部分分别与钢板通过高强螺栓、螺母连接，所述的高强螺栓与螺母连接处设置有高强度垫片，所述的钢支撑与钢板接触处通过焊接的方式连接，钢支撑呈“V”形布置，所述的钢支撑的轴线与所述的切除的正方形的对角线相重合，所述的钢支撑的一端端面与钢板的一边平齐，另一端位于切除的正方形区域内，且该端垂直于钢板的方向上设置有开口槽，所述的钢支撑用于提供抗侧力构件的一部分轴向抗拉、抗压能力。更进一步地，所述的高强螺栓、螺母的大径为12mm或14mm，所述的高强螺栓间距为 200 300mm。更进一步地，所述的钢支撑的两部分为通过冷加工制作成的槽型截面钢或通过剖分圆管得到的半圆形截面钢。更进一步地，所述的钢板和钢支撑的材质均为Q235或Q345。本发明的一种应用上述抗侧力构件的梁柱结构，包括上述的钢板-钢支撑组合抗侧力构件，还包括鱼尾板、节点板、节点板加劲肋、梁和柱，所述的鱼尾板的厚度为钢板厚度的2 3倍，所述的鱼尾板的一侧焊接于梁和柱的翼缘上，另一侧与抗侧力构件的钢板焊接，所述的节点板的大小与钢板上切除的正方形的大小相等，所述的节点板与节点板加劲肋的厚度相同，所述的节点板的两条直角边焊接于梁、柱交角处的翼缘上，所述的节点板加劲肋垂直焊接于节点板的两侧，形成“十”字形截面，所述的节点板和节点板加劲肋用于与抗侧力构件的钢支撑的一端连接，钢支撑的另一端与梁上的翼缘相焊接。更进一步地，所述的焊接为角焊缝焊接。更进一步地，所述的节点板、节点板加劲肋上均切除一个角，该切角尺寸为20 40mmo3.有益效果采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果:( I)本发明的一种钢板-钢支撑组合抗侧力构件，钢支撑包括对称的两部分，且分别置于钢板的两侧，该两部分组成的钢支撑的截面形状为矩形或圆形，钢支撑的两部分分别与钢板通过高强螺栓、螺母连接，一方面利用钢支撑的平面外刚度约束钢板的平面外位移，使得薄钢板的塑性滞回耗能能力显著提高，减小了拉力场转换产生的震荡效应，消除或明显减小了变载噪音；另一方面，钢板的拉力场阻止了钢支撑在结构平面内发生的极值点失稳现象，受压钢支撑的承载能力和耗能能力得到充分发挥，再加上钢板被改善了的耗能能力，使该抗侧力构件具备优秀的抗震性能；(2)本发明的一种钢板-钢支撑组合抗侧力构件，钢板的形状为切除了同一边上的两个角的矩形，切除部分的形状为正方形，钢支撑的轴线与切除的正方形的对角线相重合，受压钢支撑轴向力竖向分量可以与受拉钢支撑轴向力的竖向分量抵消，于是相连横梁不必因竖向不平衡力增大截面，框架梁柱也无需放大，有效减小了用钢量；(3)本发明 的一种钢板-钢支撑组合抗侧力构件，其钢支撑一方面可作为钢板剪力墙的构造构件，防止其发生平面外失稳，一方面钢支撑本身就是抗侧力体系的一部分，其力学性能能够得到充分利用；(4)本发明的一种钢板-钢支撑组合抗侧力构件，其钢支撑由分置于钢板两侧的两部分构件扣合，并用高强螺栓紧固而成，对于钢梁纵轴和钢板平面完全对称，因而不会对钢梁产生任何扭转作用，避免框架梁由于钢支撑对钢梁偏心产生的扭矩作用而发生严重的扭转变形或失稳现象；(5)本发明的一种应用钢板-钢支撑组合抗侧力构件的梁柱结构，鱼尾板的一侧焊接于梁和柱的翼缘上，另一侧与抗侧力构件的钢板焊接，将钢板-钢支撑组合抗侧力构件与梁柱结构连接成一个有机整体，使梁柱结构在地震作用下能够大量吸收、耗散地震能，防止使用该梁柱结构的建筑物在遭遇强烈地震时而倒塌；(6)由于节点板的两条直角边焊接于梁、柱交角处的翼缘上，节点板加劲肋垂直焊接于节点板的两侧，形成“十”字形截面，节点板和节点板加劲肋用于与抗侧力构件的钢支撑的一端连接，钢支撑的另一端与梁上的翼缘相焊接，不仅使得抗侧力构件与梁柱结构连接更加可靠，而且有 效地将钢支撑作为抗侧力体系的一部分，与剪力墙共同作用，提供更好的滞回耗能能力和抗震性能。
图1为本发明的应用钢板-钢支撑组合抗侧力构件的梁柱结构的示意图；图2为本发明中钢板-钢支撑组合抗侧力构件结构示意图；图3为本发明中钢支撑与梁柱连接结构示意图；图4为本发明中钢支撑结构示意图；图5 Ca)为图4中矩形钢支撑A-A方向截面剖视图；图5 (b)为图4中圆形钢支撑A-A方向截面剖视图；图6 Ca)为图4中矩形钢支撑B_B方向截面剖视图；图6 (b)为图4中圆形钢支撑B-B方向截面剖视图；图7为图4中C-C方向剖视图；图8为钢框架、钢板墙、钢支撑三者在往复荷载作用下机械叠加的滞回曲线特征图；图9为本发明的应用钢板-钢支撑组合抗侧力构件的梁柱结构的滞回曲线特征图。示意图中的标号说明:1、钢板；2、钢支撑；3、鱼尾板；4、节点板；5、梁；6、柱；7、节点板加劲肋；8、螺栓`孔。
具体实施例方式为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。结合图2、图4和图7，本发明的一种钢板-钢支撑组合抗侧力构件，包括钢板1、与钢板I连接成一体的钢支撑2，钢板I的形状为切除了同一边上的两个角的矩形，切除部分的形状为正方形(如图2所示)，钢支撑2包括对称的两部分，且分别置于钢板I的两侧，该两部分组成的钢支撑2的截面形状为矩形或圆形(如图5 (a)、图5 (b)所示)，钢支撑2的两部分为通过冷加工制作成的槽型截面钢或通过剖分圆管得到的半圆形截面钢。钢支撑2上等距的开设有10 20个螺栓孔8 (如图4所示)，螺栓孔8与钢支撑2端部的距离为150 200mm，钢板I对应的位置上也开设有10 20个螺栓孔8，钢支撑2的两部分分别与钢板I通过高强螺栓、螺母连接，高强螺栓与螺母连接处设置有高强度垫片，高强螺栓、螺母的大径为12mm或14mm，高强螺栓间距为200 300mm，钢支撑2与钢板I接触处通过焊接的方式连接。如图2所示，钢支撑2呈“V”形布置，钢支撑2的轴线与上述的切除的正方形的对角线相重合，钢支撑2的一端端面与钢板I的一边平齐，另一端位于切除的正方形区域内，且该端垂直于钢板I的方向上设置有开口槽(如图4所示)，槽型或半圆形截面杆件一个端部需切掉部分以调整节点板4厚度(如图7所示)，钢板I和钢支撑2的材质为Q235或Q345，钢支撑2可用于提供抗侧力构件的一部分轴向抗拉、抗压能力。结合图1和图3，本发明的一种应用钢板-钢支撑组合抗侧力构件的梁柱结构，包括上述的钢板-钢支撑组合抗侧力构件，还包括鱼尾板3、节点板4、节点板加劲肋7、梁5和柱6，鱼尾板3的厚度为钢板I厚度的2 3倍，鱼尾板3的一侧焊接于梁5和柱6的翼缘上，另一侧与抗侧力构件的钢板I焊接，节点板4的大小与钢板I上切除的正方形的大小相等，节点板4与节点板加劲肋7的厚度相同,节点板4、节点板加劲肋7上均切除一个角，该切角尺寸为20 40mm,节点板4的两条直角边焊接于梁5、柱6交角处的翼缘上,节点板加劲肋7垂直焊接于节点板4的两侧，形成“十”字形截面(如图6 (a)、图6 (b)所示)，节点板4和节点板加劲肋7用于与抗侧力构件的钢支撑2的一端连接，钢支撑2的另一端与梁5上的翼缘相焊接，上述的焊接为角焊缝焊接。下面结合实施例对本发明作进一步描述。实施例1本实施例的一种钢板-钢支撑组合抗侧力构件，包括钢板1、与钢板I连接成一体的钢支撑2，钢板I的形状为切除了同一边上的两个角的矩形，形成“凸”字形结构，切除部分的形状为正方形，钢支撑2包括对称的两部分，且分别置于钢板I的两侧，该两部分组成的钢支撑2的截面形状为矩形，钢支撑2的两部分为通过冷加工制作成的槽型截面钢。钢支撑2上等距的开设有10个螺栓孔8，螺栓孔8与钢支撑2端部的距离为150mm，钢板I对应的位置上也开设有10个螺栓孔8，钢支撑2的两部分分别与钢板I通过高强螺栓、螺母连接，高强螺栓与螺母连接处设置有高强度垫片，高强螺栓、螺母的大径为12mm，高强螺栓间距为200mm，钢支撑2的两部分对于钢梁纵轴和钢板I平面完全对称，因而不会对梁5、柱6产生任何扭转作用，避免梁5、柱6由于钢支撑2产生的扭矩作用而发生严重的扭转变形或失稳现象。钢支撑2与钢板I接触处通过焊接的方式连接，钢支撑2呈“V”形布置，钢支撑2的轴线与上述的切除的正方形的对角线相重合，使得受压钢支撑2轴向力竖向分量可以与受拉钢支撑2轴向力的竖向分量抵消，于是相连横梁不必因竖向不平衡力增大截面，框架上的梁5、柱6也无需放大，有效减小了用钢量。钢支撑2的一端端面与钢板I的一边平齐，另一端位于切除的正方形区域内，且该端垂直于钢板I的方向上设置有开口槽，钢板I和钢支撑2的材质为Q235，钢支撑2可用于提供抗侧力构件的一部分轴向抗拉、抗压能力。本实施例的一种钢板-钢支撑组合抗侧力构件，一方面利用钢支撑2的平面外刚度约束钢板I的平面外位移，使得薄钢板I的塑性滞回耗能能力显著提高，减小了拉力场转换产生的震荡效应，消除或明显减小了变载噪音；另一方面，钢板I的拉力场阻止了钢支撑2在结构平面内发生的极值点失稳现象，受压钢支撑2的承载能力和耗能能力得到充分发挥，再加上钢板I被改善了的耗能能力，使该抗侧力构件具备优秀的抗震性能。本实施例的一种应用钢板-钢支撑组合抗侧力构件的梁柱结构，包括上述的钢板-钢支撑组合抗侧力构件，还包括鱼尾板3、节点板4、节点板加劲肋7、梁5和柱6，鱼尾板3的厚度为钢板I厚度的2倍，鱼尾板3的一侧焊接于梁5和柱6的翼缘上，另一侧与抗侧力构件的钢板I焊接，将钢板-钢支撑组合抗侧力构件与梁5、柱6连接成一个有机整体，使梁柱结构在地震作用下能够大量吸收、耗散地震能，防止使用该梁柱结构的建筑物在遭遇强烈地震时而倒塌。节点板4的大小与钢板I上切除的正方形的大小相等，节点板4与节点板加劲肋7的厚度相同，节点板4、节点板加劲肋7上均切除一个角，该切角尺寸为20mm，节点板4的两条直角边焊接于梁5、柱6交角处的翼缘上,节点板加劲肋7垂直焊接于节点板4的两侧，形成“十”字形截面，节点板4和节点板加劲肋7用于与抗侧力构件的钢支撑2的一端连接，钢支撑2的另一端与梁5上的翼缘相焊接，不仅使得抗侧力构件与梁柱结构连接更加可靠，而且有效地将钢支撑2作为抗侧力体系的一部分，与钢板剪力墙共同作用，提供更好的滞回耗能 能力和抗震性能。此外，上述的焊接为角焊缝焊接，焊接部分强度高，连接可靠。
实施例2本实施例的一种钢板-钢支撑组合抗侧力构件及应用该构件的梁柱结构的基本结构同实施例1，不同之处在于:钢支撑2包括对称的两部分，且分别置于钢板I的两侧，该两部分组成的钢支撑2的截面形状为圆形，钢支撑2的两部分为通过剖分圆管得到的半圆形截面钢，钢支撑2上等距的开设有15个螺栓孔8，螺栓孔8与钢支撑2端部的距离为175mm，钢板I对应的位置上也开设有15个螺栓孔8，高强螺栓、螺母的大径为14mm，高强螺栓间距为250mm，钢板I和钢支撑2的材质为Q345。鱼尾板3的厚度为钢板I厚度的2.5倍，节点板4、节点板加劲肋7上均切除一个角，该切角尺寸为30mm。实施例3本实施例的一种钢板-钢支撑组合抗侧力构件及应用该构件的梁柱结构的基本结构同实施例1，不同之处在于:钢支撑2上等距的开设有20个螺栓孔8，螺栓孔8与钢支撑2端部的距离为200mm，钢板I对应的位置上也开设有20个螺栓孔8，高强螺栓、螺母的大径为14mm，高强螺栓间距为300mm，钢板I和钢支撑2的材质为Q345。鱼尾板3的厚度为钢板I厚度的3倍，节点板4、节点板加劲肋7上均切除一个角，该切角尺寸为40mm。为了更好地理解本发明的内容，现给出本发明的一种钢板-钢支撑组合抗侧力构件及应用该构件的梁柱结构的制作过程。制作本发明的一种应用钢板-钢支撑组合抗侧力构件的梁柱结构，首先根据双重抗震体系计算确定钢板I的厚度和矩形或圆形钢支撑2截面构件的截面尺寸和厚度，并将其分解为2个槽型或半圆形的截面杆件；再将钢板I按规定尺寸放样、裁剪，在钢板I和钢支撑2上均匀地钻出螺栓孔8，将裁剪好的带有螺栓孔8的钢板I就位，与事先焊接于梁5和柱6上的鱼尾板3可靠焊接；然后，将节点板4和节点板加劲肋7焊接于梁5和柱6的节点处，将上述的2个槽型或半圆形的截面杆件通过高强螺栓、螺母安装在钢板I上，结合成一个完整的箱型或管型截面构件，将槽型 或半圆形的截面杆件与钢板I的接触处用角焊缝可靠连接，最后将钢支撑2通过角焊缝与节点板4、节点板加劲肋7可靠连接，将钢支撑2的另一端与梁5可靠焊接。可以看出，本发明的一种应用钢板-钢支撑组合抗侧力构件的梁柱结构制作工艺简单，可以在施工工地的制作水平下，快速、可靠地制造。本发明的一种钢板-钢支撑组合抗侧力构件及应用该构件的梁柱结构，将钢板剪力墙中的钢板I与中心支撑体系中的钢支撑2相结合构成新的组合抗侧力构件，不是简单的机械叠加，也不是简单地取长补短；而是真正的有机结合，可以收到“1+1远大于2”的效果。一方面利用钢支撑2的平面外刚度约束钢板I的平面外位移，使得薄钢板I的塑性滞回耗能能力显著提高，减小了拉力场转换产生的震荡效应，消除或明显减小了变载噪音。另一方面，钢板I的拉力场阻止了钢支撑2在结构平面内发生的极值点失稳现象，受压钢支撑2的承载能力和耗能能力得到充分发挥，再加上钢板I被改善了的耗能能力，就可以使结构具备优秀的抗震性能。图8和图9分别为钢框架、钢板墙、钢支撑三者在往复荷载作用下机械叠加的滞回曲线特征图和本发明的应用钢板-钢支撑组合抗侧力构件的梁柱结构在往复荷载作用下的滞回耗能特征图，图中水平轴为轴向位移，竖轴为轴向作用力，所有滞回环包围的面积之和说明了结构在地震作用下具备的耗能能力，滞回曲线越饱满，包围面积之和越大，说明该结构具备越强的抗震性能。从图8中可以看出钢框架、钢板墙、钢支撑三者在往复荷载作用下，屈曲退化的痕迹非常明显、滞回曲线不饱满，耗能能力不足，表明抗震能力很差；从图9中可以看出按本发明原理制成的应用钢板-钢支撑组合抗侧力构件的梁柱结构在往复荷载作用下，滞回曲线非常饱满，耗能能力是钢框架、钢板墙、钢支撑三者共同作用的数倍，这表明在地震作用下该抗侧力构件够有效地大量吸收、耗散地震能，从而保护主体结构的安全，显示出优秀的抗震性能，充分体现了 “整体远大于部分之和”的效果。本发明的一种钢板-钢支撑组合抗侧力构件及应用该构件的梁柱结构，通过钢支撑2约束钢板I的平面外变形从而避免滞回曲线“捏拢”；同时通过钢板I的拉力场约束受压钢支撑2在结构平面内常发生的极值点失稳现象，从而获得一种抗震性能优秀的组合抗侧力构件，抗震耗能能力大巾畐提闻。以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施 例，均应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种钢板-钢支撑组合抗侧力构件，包括钢板(1)、与钢板(1)连接成一体的钢支撑(2)，其特征在于:所述的钢板(1)的形状为切除了同一边上的两个角的矩形，切除部分的形状为正方形，所述的钢支撑(2)包括对称的两部分，且分别置于钢板(1)的两侧，该两部分组成的钢支撑(2)的截面形状为矩形或圆形，所述的钢支撑(2)上等距的开设有10 20个螺栓孔(8)，所述的螺栓孔(8)与钢支撑(2)端部的距离为150 200mm，所述的钢板(1)对应的位置上也开设有10 20个螺栓孔(8)，所述的钢支撑(2)的两部分分别与钢板(1)通过高强螺栓、螺母连接，所述的高强螺栓与螺母连接处设置有高强度垫片，所述的钢支撑(2)与钢板(I)接触处通过焊接的方式连接，钢支撑(2)呈“V”形布置，所述的钢支撑(2)的轴线与所述的切除的正方形的对角线相重合，所述的钢支撑(2)的一端端面与钢板(1)的一边平齐，另一端位于切除的正方形区域内，且该端垂直于钢板(I)的方向上设置有开口槽，所述的钢支撑(2)用于提供抗侧力构件的一部分轴向抗拉、抗压能力。
2.根据权利要求1所述的钢板-钢支撑组合抗侧力构件，其特征在于:所述的高强螺栓、螺母的大径为12mm或14mm,所述的高强螺栓间距为200 300mm。
3.根据权利要求2所述的钢板-钢支撑组合抗侧力构件，其特征在于:所述的钢支撑(2)的两部分为通过冷加工制作成的槽型截面钢或通过剖分圆管得到的半圆形截面钢。
4.根据权利要求3所述的钢板-钢支撑组合抗侧力构件，其特征在于:所述的钢板(1)和钢支撑(2)的材质均为Q235或Q345。
5.一种应用权利要求1至4任意一项所述的抗侧力构件的梁柱结构，其特征在于:包括权利要求1至4任意一项所述的钢板-钢支撑组合抗侧力构件，还包括鱼尾板(3)、节点板(4)、节点板加劲肋(7 )、梁(5 )和柱(6 )，所述的鱼尾板(3 )的厚度为钢板(I)厚度的2 3倍，所述的鱼尾板(3 )的一侧焊接于梁(5 )和柱(6 )的翼缘上，另一侧与抗侧力构件的钢板(1)焊接，所述的节点板(4)的大小与钢板(1)上切除的正方形的大小相等，所述的节点板(4)与节点板加劲肋(7)的厚度相同，所述的节点板(4)的两条直角边焊接于梁(5)、柱(6)交角处的翼缘上，所述的节点板加劲肋(7)垂直焊接于节点板(4)的两侧，形成“十”字形截面，所述的节点板(4)和节点板加劲肋(7)用于与抗侧力构件的钢支撑(2)的一端连接，钢支撑(2)的另一端与梁(5)上的翼缘相焊接。
6.根据权利要求5所述的应用权利要求1至4任意一项所述的抗侧力构件的梁柱结构，其特征在于:所述的焊接为角焊缝焊接。
7.根据权利要求6所述的应用权利要求1至4任意一项所述的抗侧力构件的梁柱结构，其特征在于:所述的节点板(4)、节点板加劲肋(7)上均切除一个角，该切角尺寸为20 40mm.
全文摘要
本发明公开了一种钢板-钢支撑组合抗侧力构件及应用该构件的梁柱结构，属于结构工程中抗侧力构件技术领域。本发明的一种钢板-钢支撑组合抗侧力构件，包括钢板、与钢板连接成一体的钢支撑，钢板的形状为“凸”字形，钢支撑包括分别置于钢板两侧的两部分，钢支撑上等距的开设有螺栓孔，钢板对应的位置上也开设有螺栓孔，钢支撑的两部分分别与钢板通过高强螺栓连接，钢支撑呈“V”形布置，钢支撑用于提供抗侧力构件的一部分轴向抗拉、抗压能力。本发明的主要用途是通过钢支撑约束钢板的平面外变形从而避免滞回曲线“捏拢”；同时通过钢板的拉力场约束受压钢支撑在结构平面内常发生的极值点失稳现象，从而获得一种抗震性能优秀的抗侧力构件。
文档编号E04B1/98GK103243836SQ20131018124
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月15日 优先权日2013年5月15日
发明者齐永胜, 李文虎, 周泓, 米旭峰, 赵风华, 郭献芳, 贺芸, 王利文, 董海荣, 鲁良辉 申请人:常州工学院