装配式建筑用屈曲约束支撑结构以及具有其的建筑结构的制作方法

1.本发明涉及建筑结构耗能减振控制领域，具体为装配式建筑用屈曲约束支撑结构以及具有其的建筑结构。


背景技术：

2.装配式建筑是指把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行，在工厂加工制作好建筑用构件和配件（如楼板、墙板、楼梯、阳台等），运输到建筑施工现场，通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑，装配式建筑主要包括预制装配式混凝土结构、钢结构、现代木结构建筑等，因为采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用，是现代工业化生产方式的代表。防屈曲支撑构件是一种具有消能减震作用的抗侧力构件，一般由内核芯材构件与外围约束构件两部分组成，构件的截面沿着长度统一大小，并采用同一种材料均匀分布，这种构造方法在超高层建筑或大跨桥梁中，需要设计成超大吨位和长度的屈曲约束支撑，进一步造成了支撑构件在中间容易形成应力集中，并最终导致面外变形过大而功能失效。
3.现有的在工程上普遍采用的屈曲约束支撑结构由外围钢管、内置混凝土与内核钢板组成，这种结构虽然起到一定的减振防屈曲作用，但是对于大地震的耗能不够，一般只能提供一定刚度，不具有强有效的减振耗能防屈曲能力，不利于超高超大建筑的使用。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种装配式建筑用屈曲约束支撑结构以及具有其的建筑结构，解决了现有屈曲约束支撑结构耗能不够且刚度较弱的问题。
5.本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：本发明提供一种装配式建筑用屈曲约束支撑结构，包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板的一侧两端均固定连接有槽钢，所述槽钢的一端侧面固定连接在第二安装板的一侧，所述槽钢的两端均固定连接有端盖，两个所述端盖的之间通过两个连接管固定连接，两个所述连接管分别分布在端盖的上下两端中部，所述连接管的外部两侧均通过固定组件连接在槽钢的中部，两个所述连接管的相邻侧均固定连接有减振支座，两个所述减振支座之间通过支撑块固定连接，所述支撑块的两端分别固定连接在第一安装板和第二安装板的相邻侧。
6.在本发明的一些实施例中，所述槽钢的两侧分别通过紧固螺钉固定连接第一安装板和第二安装板。
7.在本发明的一些实施例中，所述支撑块包括支撑板、混凝土块和矩形框，两个所述支撑板的相远离侧分别固定连接在两个减振支座的相邻侧，两个所述支撑板的边缘通过矩形框固定连接，所述支撑板和矩形框形成的空腔内设置有混凝土块。
8.在本发明的一些实施例中，所述固定组件包括固定板、顶板、三角板和竖板，所述固定板的一侧固定连接在槽钢的中部，所述固定板的另一侧固定连接在顶板的一侧，所述
顶板的另一侧固定连接在三角板的一端，所述三角板的另一端固定连接在竖板的一侧，所述竖板的另一侧固定连接在连接管的外侧。
9.在本发明的一些实施例中，所述顶板的中部内设置有贯穿固定板和槽钢的连接通孔，所述连接通孔内设置有螺栓，并且螺栓和三角板交替分布。
10.在本发明的一些实施例中，所述连接管的内部设置有混凝土填充物，所述混凝土填充物的中部内设置有加强筋，所述加强筋的两端分别贯穿并固定连接在两个端盖内。
11.在本发明的一些实施例中，两个所述端盖的四角通过预应力钢丝绳固定连接，所述预应力钢丝绳的外侧位于第一安装板、第二安装板和槽钢形成的空腔内。
12.在本发明的一些实施例中，两个所述端盖的相远离侧均固定连接有两个连接板，所述连接板的中部两侧设置有通孔。
13.在本发明的一些实施例中，所述减振支座由多个橡胶垫粘结而成。
14.在本发明的一些实施例中，所述建筑结构包括钢架和第一屈曲约束支撑结构，所述钢架的两端均固定连接有第二屈曲约束支撑结构，两个所述钢架之间通过第一屈曲约束支撑结构连接。
15.在本发明的一些实施例中，具有装配式建筑用屈曲约束支撑结构的建筑结构，所述建筑结构包括钢架和第一屈曲约束支撑结构，所述钢架的两端均固定连接有第二屈曲约束支撑结构，两个所述钢架之间通过第一屈曲约束支撑结构连接，两个所述第二屈曲约束支撑结构的相邻端通过高强度螺栓连接，两个所述第二屈曲约束支撑结构的相邻侧通过墙体连接。
16.本发明的装配式建筑用屈曲约束支撑结构的特点及优点是：1、本发明通过将两个槽钢放在两个钢板的侧面形成中空内腔作为外围约束构件，槽钢和第一安装板以及第二安装板的截面沿长度方向统一大小，两个连接管形成部分内核芯，多个固定组件均匀分布在连接管的两侧，起到连接固定作用，加强连接稳定性，各组减振支座之间的支撑块断开，通过预断式构造和减振支撑，对横向和纵向屈曲起到消耗，实现整体屈曲约束功能，对于地震尤其大地震中建筑的稳定性起到显著提高，增加了结构在大震作用下的适用性和整体的稳定性。
17.2、本发明通过将顶板通过三角板和竖板连接在连接管的侧面，通过固定板连接顶板和连接管，固定板可以在槽钢和固定组件之间起到加强强度的作用，螺栓和三角板在连接管长度方向上交替分布，通过加强筋对混凝土填充物施加了预应力，能够有效防止混凝土受拉开裂，当连接管向外侧挤压端盖时，预应力钢丝绳可以形成牵引力，采用高强度橡胶制成减振支座，实现了建筑结构安装过程中装配化施工，整体的结构稳定性高，对屈曲约束支撑结构的内部变形起到吸收作用，能够减少屈曲约束支撑结构的内部变形，提高整体结构的屈曲约束性能，提高使用寿命，显著提高了结构的刚度与强度。
18.3、本发明通过屈曲约束支撑结构内部的混凝土填充物可以起到吸收钢铁材质的热量的目的，通过屈曲约束支撑结构与墙体、钢架组合使用，实现了装配式建筑的装配化施工，通过屈曲约束支撑结构对建筑起到防屈曲作用，可以起到保温作用，节能减排，提高建筑结构的抗震耗能性能的效果，实现建筑结构整体屈曲约束功能。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的内部结构示意图；图3为本发明的侧视图；图4为本发明的侧视的内部结构示意图；图5为本发明的支撑块与固定组件结构示意图；图6为本发明的支撑块与固定组件侧视示意图；图7为本发明的实施例二的建筑结构示意图；图8为本发明的实施例二的钢架结构示意图；图9为本发明的实施例二的钢架结构示意图。
21.附图标号说明：1、第一安装板；2、端盖；3、预应力钢丝绳；4、连接板；5、紧固螺钉；6、槽钢；7、支撑块；8、减振支座；9、固定组件；10、固定板；11、顶板；12、三角板；13、竖板；14、支撑板；15、混凝土块；16、矩形框；17、连接管；18、混凝土填充物；19、连接通孔；20、加强筋；21、钢架；22、第一屈曲约束支撑结构；23、第二屈曲约束支撑结构；24、第二安装板；25、墙体。
具体实施方式
22.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
23.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.如图1
‑
图4所示，本发明实施例提供装配式建筑用屈曲约束支撑结构，包括第一安装板1和第二安装板24，采用两个相同的6mm钢板作为第一安装板1和第二安装板24，第一安装板1的一侧两端均固定连接有槽钢6，槽钢6的一端侧面固定连接在第二安装板24的一侧，
两个槽钢6放在两个钢板的侧面形成中空内腔作为外围约束构件，槽钢6和第一安装板1以及第二安装板24的截面沿长度方向统一大小，槽钢6的两端均固定连接有端盖2，两个端盖2的之间通过两个连接管17固定连接。
26.可以理解的是，两个连接管17分别分布在端盖2的上下两端中部，两个连接管17形成部分内核芯，连接管17的外部两侧均通过固定组件9连接在槽钢6的中部，根据长度需要，多个固定组件9均匀分布在连接管17的两侧，起到连接固定作用，加强连接稳定性。
27.两个连接管17的相邻侧均固定连接有减振支座8，减振支座8形成内部耗能部件，根据长度需要，上下的两个减振支座8为一组，设置有多组减振支座8，上下两个相邻的减振支座8之间通过支撑块7固定连接，支撑块7的两端分别固定连接在第一安装板1和第二安装板24的相邻侧，各组减振支座8之间的支撑块7断开。
28.可以理解的是，通过预断式构造和减振支撑，对横向和纵向屈曲起到消耗，实现整体屈曲约束功能，对于地震尤其大地震中建筑的稳定性起到显著提高，增加了结构在大震作用下的适用性和整体的稳定性。
29.如图1所示，槽钢6的两侧分别通过若干个紧固螺钉5固定连接第一安装板1和第二安装板24，将作为外围约束构件的槽钢6与第一安装板1以及第二安装板24分开。
30.可以理解的是，采用紧固螺栓简单而紧固的连接方式，有利于实现现代工业化生产，方便屈曲约束支撑结构的生产加工。
31.如图2和图5所示，支撑块7包括支撑板14、混凝土块15和矩形框16，两个支撑板14的相远离侧分别固定连接在两个减振支座8的相邻侧，两个支撑板14的边缘通过矩形框16固定连接。
32.可以理解的是，支撑板14和矩形框16形成的空腔内设置有混凝土块15，通过混凝土块15填充矩形框16的内部空间，两个支撑板14连接两个减振支座8，有效地提高支撑块7的轴向纵向刚度。
33.如图2、图5和图6所示，固定组件9包括固定板10、顶板11、三角板12和竖板13，固定板10的一侧固定连接在槽钢6的中部，固定板10的另一侧固定连接在顶板11的一侧，顶板11的另一侧固定连接在三角板12的一端，三角板12的另一端固定连接在竖板13的一侧，竖板13的另一侧固定连接在连接管17的外侧，顶板11通过三角板12和竖板13连接在连接管17的侧面。
34.可以理解的是，通过固定板10连接顶板11和连接管17，固定板10可以在槽钢6和固定组件9之间起到加强强度的作用，增加整体的屈曲约束性能。
35.如图5和图6所示，顶板11的中部内设置有贯穿固定板10和槽钢6的连接通孔19，连接通孔19内设置有螺栓，并且螺栓和三角板12交替分布，螺栓和三角板12在连接管17长度方向上交替分布，可以对连接管17起到增强刚度与强度的作用，并且有利于安装固定连接管17，提高屈曲约束能力。
36.如图2和图5所示，连接管17的内部设置有混凝土填充物18，混凝土填充物18的中部内设置有加强筋20，加强筋20的两端分别贯穿并固定连接在两个端盖2内，加强筋20采用方管或圆管。可以理解的是，通过加强筋20对混凝土填充物18施加了预应力，能够有效防止混凝土受拉开裂，避免连接管17开裂，提高使用寿命。
37.如图1、图2和图3所示，两个端盖2的四角通过预应力钢丝绳3固定连接，预应力钢
丝绳3的外侧位于第一安装板1、第二安装板24和槽钢6形成的空腔内，预应力钢丝绳3与连接管17共同作用在端盖2的一侧。
38.可以理解的是，当连接管17向外侧挤压端盖2时，预应力钢丝绳3可以形成牵引力，对端盖2提供了预应力，能够有效防止端盖2受力破裂，加强整体的结构稳定性。
39.如图1和图3所示，两个端盖2的相远离侧均固定连接有两个连接板4，连接板4的中部两侧设置有通孔。
40.可以理解的是，通过连接板4便于屈曲约束支撑结构安装使用，有利于建筑结构安装过程中装配化施工。
41.如图4所示，减振支座8由多个橡胶垫粘结而成，采用高强度橡胶制成减振支座8，对屈曲约束支撑结构的内部变形起到吸收作用，能够减少屈曲约束支撑结构的内部变形，提高防屈曲能力。
42.如图7
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图9所示，本发明实施例提供具有装配式建筑用屈曲约束支撑结构的建筑结构，建筑结构包括钢架21和第一屈曲约束支撑结构22，钢架21的两端均固定连接有第二屈曲约束支撑结构23，两个钢架21之间通过第一屈曲约束支撑结构22连接，两个所述第二屈曲约束支撑结构23的相邻端通过高强度螺栓连接，两个所述第二屈曲约束支撑结构23的相邻侧通过墙体25连接。
43.可以理解的是，通过外观呈h形的屈曲约束支撑结构包裹墙体25，屈曲约束支撑结构内部的混凝土填充物18可以起到吸收钢铁材质的热量的目的，增加装配式建筑环保性能，可以起到保温作用节能减排，通过屈曲约束支撑结构与墙体25、钢架21组合使用，实现了装配式建筑的装配化施工，通过屈曲约束支撑结构对建筑起到防屈曲作用，提高建筑结构的抗震耗能性能，实现建筑结构整体屈曲约束功能。
44.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
45.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。