一種高耗能減震型鋼連梁的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型專利屬于土木工程領(lǐng)域，涉及建筑結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種高耗能減震型鋼連梁。
【背景技術(shù)】
[0002]聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)是由兩片或兩片以上的鋼筋混凝土墻肢和連接各鋼筋混凝土墻肢的連梁組成。聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)通過各墻肢之間連梁的耦合作用一方面可以減少單獨墻肢承擔的彎矩，使總彎矩由耦合墻肢共同承擔，從而使得整體結(jié)構(gòu)體系的抗震能力比單肢剪力墻增強；另一方面耦合作用使結(jié)構(gòu)在地震作用下的能量耗散不再像單肢剪力墻一樣集中依賴于剪力墻底部的塑性鉸區(qū)，而是通過連梁的耗能作用擴大到整個結(jié)構(gòu)高度。因此，聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)符合“多道防線”的抗震設(shè)計理念，其在中震或大震作用時主要通過連梁的端部和剪力墻肢的底部形成塑性鉸來耗散地震能量，并且連梁應(yīng)率先進入塑性，作為主要的耗能構(gòu)件而消耗結(jié)構(gòu)振動能量，保護主體結(jié)構(gòu)安全，從而實現(xiàn)結(jié)構(gòu)“大震不倒”的設(shè)防目標。聯(lián)肢剪力墻的抗震性能與連梁的抗震性能密切相關(guān)，目前工程中主要采用鋼筋混凝土連梁和普通鋼連梁。在我國2008年的汶川地震中，鋼筋混凝土聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)的小跨高比鋼筋混凝土連梁較為普遍地出現(xiàn)了剪切破壞，而剪切破壞是一種脆性破壞模式，其延性和耗能能力較差。連梁的過早剪切破壞將導致聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)的強度和剛度顯著退化，嚴重影響主體結(jié)構(gòu)的抗震安全。而目前工程上采用的普通鋼連梁主要是工字型截面，其在彈塑性階段將出現(xiàn)局部屈曲變形，嚴重影響鋼連梁耗能能力的充分發(fā)揮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型提供一種高耗能減震型鋼連梁，通過采用箱型截面鋼連梁并附加屈曲約束裝置來限制鋼連梁在彈塑性階段局部屈曲變形，從而達到提高連梁耗能能力的目的，以克服地震作用下普通鋼連梁在彈塑性階段局部屈曲變形過大而導致鋼連梁耗能能力退化嚴重的問題。
[0004]技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]一種高耗能減震型鋼連梁，包括箱型截面鋼連梁，所述箱型截面鋼連梁的外表面圍繞有若干平行的型鋼，所述型鋼相互間距設(shè)置，所述型鋼的斷面的強軸平行于所述箱型截面鋼連梁的梁長方向，所述型鋼通過平行設(shè)置于所述箱型截面鋼連梁的梁長方向的連接板連接形成鋼套筒；所述箱型截面鋼連梁的內(nèi)部設(shè)有若干預制混凝土塊。將箱型截面鋼連梁的外表面連接的型鋼制成的鋼套筒和內(nèi)部增加的預制混凝土塊共同作為進一步的附加屈曲約束裝置，內(nèi)部外部均增強箱型截面鋼連梁的強度和抗彎曲性，從而達到提高鋼連梁耗能能力的目的。箱型截面鋼連梁在地震作用下會發(fā)生鼓曲和下凹，通過外表面的型鋼和內(nèi)部的預制混凝土塊限制箱型截面鋼連梁發(fā)生鼓曲和下凹變形，讓其發(fā)生強度破壞而不發(fā)生失穩(wěn)破壞。
[0006]進一步的，在本實用新型中，所述箱型截面鋼連梁的內(nèi)表面和/或外表面附有脫層材料。脫層材料主要是讓所述箱型截面鋼連梁與外部型鋼和預制混凝土塊不形成整體，外部型鋼和內(nèi)部預制混凝土塊只作為約束箱型截面鋼連梁變形的約束裝置，不參與承受外荷載，從而不增加箱型截面鋼連梁的剛度和強度。
[0007]進一步的，在本實用新型中，所述脫層材料為黏性橡膠或高密度泡棉板。黏性橡膠或高密度泡棉板是易獲得的脫層材料。脫層材料主要為了減少型鋼和預制混凝土塊與所述箱型截面鋼連梁之間的摩擦受力，保證型鋼和預制混凝土只約束所述箱型截面鋼連梁的屈曲變形，不參與承受外荷載；脫層材料有利于輔助型鋼和預制混凝土塊定位。
[0008]進一步的，在本實用新型中，所述預制混凝土塊相鄰間隔之間設(shè)有泡沫板。所述泡沫板的作用的就是當箱型截面鋼連梁彎曲時，讓預制混凝土塊相互錯動，而不參與受彎，從而不增加結(jié)構(gòu)的承載力和剛度，主要用來間隔預制混凝土塊，為了經(jīng)濟性，泡沫板也可用空隙代替。
[0009]進一步的，在本實用新型中，所述連接板設(shè)置在靠近所述箱型截面鋼連梁的斷面的轉(zhuǎn)角處。
[0010]進一步的，在本實用新型中，所述型鋼相互間距設(shè)置，間距距離為所述箱型截面鋼連梁的壁厚的I?5倍。所述型鋼之間的間距距離根據(jù)所述箱型截面鋼連梁的壁厚確定。
[0011]進一步的，在本實用新型中，所述型鋼為角鋼或槽鋼。所述型鋼和預制混凝土塊要有足夠的剛度和強度約束箱型截面鋼連梁的平面外變形。
[0012]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型通過采用箱型截面鋼連梁并附加外表面鋼套筒和內(nèi)部增加預制混凝土塊結(jié)合共同作用，作為屈曲約束裝置，來限制箱型截面鋼連梁在彈塑性階段發(fā)生局部屈曲變形，從而達到提高箱型截面鋼連梁的耗能能力的目的，以克服在地震作用下，普通鋼連梁在彈塑性階段局部屈曲變形過大而導致箱型截面鋼連梁耗能能力退化嚴重的問題。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型高耗能減震型鋼連梁的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為附圖1的A-A剖面圖；
[0015]圖3為本實用新型高耗能減震型鋼連梁實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為附圖3的B-B剖面圖；
[0017]圖5為本實用新型高耗能減震型鋼連梁實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖6為附圖5的C-C剖面圖。
【具體實施方式】
[0019]一種高耗能減震型鋼連梁，包括箱型截面鋼連梁1，箱型截面鋼連梁I的外表面圍繞有若干平行的型鋼2，型鋼2相互間距設(shè)置，型鋼2的斷面的強軸平行于所述箱型截面鋼連梁I的梁長方向，型鋼2通過平行設(shè)置于箱型截面鋼連梁I的梁長方向的連接板5連接形成鋼套筒；箱型截面鋼連梁I的內(nèi)部設(shè)有若干預制混凝土塊3。優(yōu)選的，型鋼2沿箱型截面鋼連梁I的外表面的梁斷面方向即沿梁高和梁寬方向同時設(shè)置。
[0020]箱型截面鋼連梁I的內(nèi)表面和/或外表面附有脫層材料4，脫層材料4為黏性橡膠或高密度泡棉板。
[0021]預制混凝土塊3相鄰間隔之間設(shè)有泡沫板6。
[0022]型鋼2為角鋼或槽鋼。型鋼2相互間距設(shè)置，間距距離為箱型截面鋼連梁I的壁厚的I?5倍。
[0023]連接板5設(shè)置在靠近箱型截面鋼連梁I的斷面的轉(zhuǎn)角處。
[0024]一種高耗能減震型鋼連梁的制作方法，包括以下步驟:
[0025]I)在箱型截面鋼連梁I的內(nèi)表面和/或外表面黏貼脫層材料4 ；
[0026]2)將箱型截面鋼連梁I的外表面圍繞的型鋼2與連接板5連接，形成鋼套筒；
[0027]3)將箱型截面鋼連梁I放入鋼套筒內(nèi)部；
[0028]4)在箱型截面鋼連梁I的內(nèi)部放入預制混凝土塊3和泡沫板6，預制混凝土塊3和泡沫板6間隔放置。
[0029]鋼套筒是獨立的，不與箱型截面鋼連梁I有直接連接，是通過脫層材料4將兩者分開。鋼套筒的作用就是防止箱型截面鋼連梁I在荷載下向外鼓曲?？梢韵茸龊娩撎淄?，再套在箱型截面鋼連梁I上。
[0030]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作更進一步的說明。
[0031]實施例1
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