薄形防屈曲支撑构件及其与框架的连接方法与流程

本发明涉及建筑结构技术领域，尤其是涉及一种薄形防屈曲支撑构件及其与框架的连接方法。

背景技术：

耗能减震是目前减少建筑结构地震反应并防止其大震倒塌的最有效手段之一。而防屈曲支撑目前正在作为一种新兴的耗能减震构件被应用于土木建筑结构，其在小震时为结构提供抗侧刚度，而在中大震时进入屈服耗散地震能量。常规的防屈曲支撑包括支撑内芯101’和包裹在其外部的约束构件102’组成。为保证连接的稳定性，支撑内芯端部一般采用十字形截面，并通过带垂直加劲肋的节点板103’(如图2的2-2剖面图所示)与框架结构相连。为保证防屈曲支撑的侧向稳定性，包裹在支撑内芯外部的约束构件一般可采用钢管混凝土截面并需具有一定的外轮廓尺寸。对于装配式钢结构住宅，往往需要在柱间安装隔墙以分割不同建筑使用空间。由于该隔墙一般为一整块预制墙板，因此会直接占用防屈曲支撑的可安装空间。解决此问题的传统技术手段有两种：一、在防屈曲支撑所划分的面内空间安装墙板，但墙体与梁柱需具备特定的承重传力构造，导致墙板连接构造复杂；二、采用两块预制墙板并令其设置在防屈曲支撑外侧，但由于受到常规防屈曲支撑的轮廓尺寸限制，此方式会导致隔墙占据过多的建筑使用面积，使室内面积使用率降低。

随着国家“十三五”规划的推出，明确了要落实“推广钢结构在建设领域的应用，在地震等自然灾害高发地区推广轻钢结构集成房屋等抗震型建筑；稳步扩大钢材、铝型材等市场需求”等任务。随着最新的地震动区划图的颁布和建筑抗震设计规范的修订，住宅钢结构对抗侧刚度和消能减震的双功能需求日益突出。由于钢结构住宅的抗侧刚度较弱，其与防屈曲支撑技术的配合使用可很好地解决其对小震刚度和大震耗能的两方面需求。然而，传统防屈曲支撑技术所引起的墙体连接构造复杂以及对建筑墙厚的影响将阻碍此类技术在钢结构住宅的应用。

基于此，本发明提供了一种薄形防屈曲支撑构件及其与框架的连接方法以解决上述的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种薄形防屈曲支撑构件，以解决目前防屈曲支撑及其连接节点板在钢结构住宅应用中的外轮廓尺寸限制，导致建筑面积可使用率降低等问题。采用本发明的技术方案，可最大限度地减小防屈曲支撑及其连接节点板的外轮廓尺寸，并充分利用隔墙的分隔功能和侧向约束承载力。

本发明的目的还在于提供一种薄形防屈曲支撑构件与框架的连接方法。

基于上述第一目的，本发明提供了一种薄形防屈曲支撑构件，包括防屈曲支撑和两块预制墙板，两块所述预制墙板分别设置在所述防屈曲支撑的两侧；

所述防屈曲支撑包括扁状支撑内芯和两块约束钢板，两块所述约束钢板分别设置在所述扁状支撑内芯的两侧板面。

可选的，上述薄形防屈曲支撑构件，所述扁状支撑内芯包括一字形芯板和四个加劲板；

其中两个所述加劲板分别设置在所述一字形芯板一个板面的两端；另外两个所述加劲板分别设置在所述一字形芯板另一个板面的两端。

可选的，上述薄形防屈曲支撑构件，所述加劲板与所述一字形芯板的连接采用三面围焊。

可选的，上述薄形防屈曲支撑构件，每个所述约束钢板的两端均设置有与处于同一个板面上的两个所述加劲板相对应的凹槽；处于两个所述约束钢板同一端的两个所述凹槽相对设置。

可选的，上述薄形防屈曲支撑构件，所述防屈曲支撑还包括两根圆钢；

两根所述圆钢分别设置在所述一字形芯板的两侧，且每根所述圆钢均连接两个所述约束钢板。

可选的，上述薄形防屈曲支撑构件，所述圆钢与所述约束钢板通过角焊缝连接。

可选的，上述薄形防屈曲支撑构件，每块所述预制墙板均设置有螺栓孔，所述螺栓孔用于将所述墙板与所述防屈曲支撑固定在一起。

可选的，上述薄形防屈曲支撑构件，所述螺栓孔为多个，多个所述螺栓孔沿所述防屈曲支撑的长度方向阵列设置。

本发明提供了一种薄形防屈曲支撑构件与框架的连接方法，包括；

步骤s1，由上层钢梁、本层楼板和两侧的柱构成一个框架，在所述的薄形防屈曲支撑构件的外部设置所述框架；

步骤s2，所述薄形防屈曲支撑构件的两端分别与上层钢梁和本层楼板连接，以使上层钢梁、两侧的柱均与预制墙板的边沿均留有间隙。

本发明提供的所述薄形防屈曲支撑构件，包括防屈曲支撑和两块预制墙板，两块所述预制墙板分别设置在所述防屈曲支撑的两侧；所述防屈曲支撑包括扁状支撑内芯和两块约束钢板，两块所述约束钢板分别设置在所述扁状支撑内芯的两侧板面。本发明将传统的防屈曲支撑端部十字形加劲肋截面改为加劲板形式，可大大减小防屈曲支撑端部连接的外轮廓尺寸，进而减小约束构件的外轮廓尺寸，减小预制墙板所占的建筑面积，建筑的空间使用率增加。

本发明提供的所述薄形防屈曲支撑构件与框架的连接方法的优点具体表现在以下几个方面：

1、薄形防屈曲支撑可直接与框架相连，而无需额外设置节点板，构造更简单，连接区的外轮廓尺寸小，且不影响预制墙板与框架的连接，预制墙板安装可与防屈曲支撑安装穿插进行，加快施工速度。

2、预制墙板不仅可作为隔墙，还可兼作防屈曲支撑的侧向约束，提高支撑的整体稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1为普通的防屈曲支撑在框架中的布置示意图；

图2为图1中1-1和2-2处的剖视图；

图3为本发明实施例提供的薄形防屈曲支撑构件第一视角的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的薄形防屈曲支撑构件第二视角的结构示意图；

图5为图3中3-3处的剖视图；

图6为图3中2-2处的剖视图；

图7为图3中1-1处的剖视图；

图8为本发明实施例提供的薄形防屈曲支撑构件的制作流程图；

图9为本发明实施例提供的薄形防屈曲支撑构件续图8的制作流程图；

图10为本发明实施例提供的薄形防屈曲支撑构件方案一续图9的制作流程图；

图11为本发明实施例提供的薄形防屈曲支撑构件方案二续图9的制作流程图；

图12为本发明实施例提供的薄形防屈曲支撑构件与框架连接的第一种示意图；

图13为本发明实施例提供的薄形防屈曲支撑构件与框架连接的第二种示意图。

图标：101’-支撑内芯；102’-约束构件；103’-节点板；100-防屈曲支撑；110-扁状支撑内芯；111-一字形芯板；112-加劲板；120-约束钢板；121-凹槽；130-圆钢；200-预制墙板；210-螺栓孔；220-螺栓；300-框架。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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。

实施例一

图3为本发明实施例提供的薄形防屈曲支撑构件第一视角的结构示意图；图4为本发明实施例提供的薄形防屈曲支撑构件第二视角的结构示意图；图5为图3中3-3处的剖视图；图6为图3中2-2处的剖视图。

如图3、图4、图5和图6所示，在本实施例中提供了一种薄形防屈曲支撑构件，所述薄形防屈曲支撑构件包括防屈曲支撑100和两块预制墙板200，两块所述预制墙板200分别设置在所述防屈曲支撑100的两侧；

所述防屈曲支撑100包括扁状支撑内芯110和至少两块约束钢板120，所述约束钢板120分别设置在所述扁状支撑内芯110的两侧板面。

具体的，扁状支撑内芯110的横截面呈扁状，包括呈扁平状的一字形，也包括两面呈弧面或波浪面的扁状结构，大大减小防屈曲支撑100的端部连接的外轮廓尺寸，进而减小约束构件的外轮廓尺寸，减小预制墙板200所占的建筑面积，建筑的空间使用率增加。

基于此，本发明较之原有技术，具有外轮廓截面尺寸小、建筑面积使用率高、构造简单、施工方便的优点。

如图5、图6和图7所示，本实施例的可选方案中，所述扁状支撑内芯110包括一字形芯板111和四个加劲板112；

其中两个所述加劲板112分别设置在所述一字形芯板111一个板面的两端；另外两个所述加劲板112分别设置在所述一字形芯板111另一个板面的两端。

进一步的，所述加劲板112与所述一字形芯板111的连接采用三面围焊。

进一步的，每个所述约束钢板120的两端均设置有与处于同一个板面上的两个所述加劲板112相对应的凹槽121；处于两个所述约束钢板120同一端的两个所述凹槽121相对设置。

进一步的，所述防屈曲支撑100还包括两根圆钢130；

两根所述圆钢130分别设置在所述一字形芯板111的两侧，且每根所述圆钢130均连接两个所述约束钢板120。

进一步的，所述圆钢130与所述约束钢板120通过角焊缝连接。

具体的，本实施例提供的薄形防屈曲支撑构件包括防屈曲支撑100和预制墙板200。所述防屈曲支撑100包括扁状支撑内芯110、两根圆钢130和两块约束钢板120；所述扁状支撑内芯110由一字形芯板111和四块加劲板112组成，四块加劲板112分别设置在一字形芯板111两端且居中布置，并与一字形芯板111采用三面围焊；所述约束钢板120的两端中部的内侧面沿长度方向设有一定长度和宽度的凹槽121，两个矩形凹槽121相对设置，与一字形芯板111端部的四块加劲肋位置相对应；两根圆钢130放置在一字形支撑芯板两侧，分别与两块约束钢板120通过角焊缝连接。所述预制隔墙包括两块预制墙板200，分别夹在防屈曲支撑100的两侧。本实施例提供的薄形防屈曲支撑构件制作流程如图8、图9和图10所示。

实施例二

本实施例提供的所述薄形防屈曲支撑构件，是对实施例一提供的所述薄形防屈曲支撑构件的进一步改进，实施例一所描述的技术方案也属于该实施例。

如图3、图4、图5和图6所示，在本实施例中提供了一种薄形防屈曲支撑构件，所述薄形防屈曲支撑构件包括防屈曲支撑100和两块预制墙板200，两块所述预制墙板200分别设置在所述防屈曲支撑100的两侧；

所述防屈曲支撑100包括扁状支撑内芯110和至少两块约束钢板120，所述约束钢板120分别设置在所述扁状支撑内芯110的两侧板面。

具体的，扁状支撑内芯110的横截面呈扁状，包括呈扁平状的一字形，也包括两面呈弧面或波浪面的扁状结构，大大减小防屈曲支撑100的端部连接的外轮廓尺寸，进而减小约束构件的外轮廓尺寸，减小预制墙板200所占的建筑面积，建筑的空间使用率增加。

基于此，本发明较之原有技术，具有外轮廓截面尺寸小、建筑面积使用率高、构造简单、施工方便的优点。

如图5、图6和图7所示，本实施例的可选方案中，所述扁状支撑内芯110包括一字形芯板111和四个加劲板112；

其中两个所述加劲板112分别设置在所述一字形芯板111一个板面的两端；另外两个所述加劲板112分别设置在所述一字形芯板111另一个板面的两端。

进一步的，所述加劲板112与所述一字形芯板111的连接采用三面围焊。

进一步的，每个所述约束钢板120的两端均设置有与处于同一个板面上的两个所述加劲板112相对应的凹槽121；处于两个所述约束钢板120同一端的两个所述凹槽121相对设置。

进一步的，所述防屈曲支撑100还包括两根圆钢130；

两根所述圆钢130分别设置在所述一字形芯板111的两侧，且每根所述圆钢130均连接两个所述约束钢板120。

进一步的，所述圆钢130与所述约束钢板120通过角焊缝连接。

进一步的，每块所述预制墙板200沿所述防屈曲支撑100的长度方向阵列多个螺栓孔210；所述螺栓孔210用于将所述墙板与所述防屈曲支撑100固定在一起。

具体的，本实施例提供的薄形防屈曲支撑构件包括防屈曲支撑100和预制墙板200。所述防屈曲支撑100包括扁状支撑内芯110、两根圆钢130和两块约束钢板120；所述扁状支撑内芯110由一字形芯板111和四块加劲板112组成，四块加劲板112分别设置在一字形芯板111两端且居中布置，并与一字形芯板111采用三面围焊；所述约束钢板120的两端中部的内侧面沿长度方向设有一定长度和宽度的凹槽121，两个矩形凹槽121相对设置，与一字形芯板111端部的四块加劲肋位置相对应；两根圆钢130放置在一字形支撑芯板两侧，分别与两块约束钢板120通过角焊缝连接。所述预制隔墙包括两块预制墙板200，分别夹在防屈曲支撑100的两侧，而且沿着防屈曲支撑100长度方向在其两侧按一定距离设置螺栓孔210，用普通螺栓220将墙板与防屈曲支撑100固定一起。本实施例提供的薄形防屈曲支撑构件制作流程如图8、图9和图11所示。

实施例三

如图12所示，该实施例提供了一种薄形防屈曲支撑构件与框架的连接方法，包括；

步骤s1，由上层钢梁、本层楼板和两侧的柱构成一个框架300，在实施例一所述的薄形防屈曲支撑构件的外部设置所述框架300；

步骤s2，所述薄形防屈曲支撑构件的两端分别与上层钢梁和本层楼板连接，以使上层钢梁、两侧的柱均与预制墙板200的边沿均留有间隙。

利用上述薄形防屈曲支撑构件与框架的连接方法，预制墙板200只起隔墙作用，不参与防屈曲支撑100的约束作用。

本实施例提供的薄形防屈曲支撑构件与框架的连接方法，薄形防屈曲支撑构件无需额外设置节点板，构造更简单，连接区的外轮廓尺寸小，且不影响预制墙板200与框架300的连接，预制墙板200安装可与防屈曲支撑100安装穿插进行，加快施工速度。

实施例四

如图13所示，该实施例提供了一种薄形防屈曲支撑构件与框架的连接方法，包括；

步骤s1，由上层钢梁、本层楼板和两侧的柱构成一个框架300，在实施例二所述的薄形防屈曲支撑构件的外部设置所述框架300；

步骤s2，所述薄形防屈曲支撑构件的两端分别与上层钢梁和本层楼板连接，以使上层钢梁、本层楼板、两侧的柱均与预制墙板200的边沿均留有间隙。

所述薄形防屈曲支撑构件的四边均与所述框架300留有间隙，此时预制墙板200不仅作为隔墙，同时也作为薄形防屈曲支撑构件的侧向约束而提高其整体稳定承载力。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。