[实用新型]一种住宅建筑用具有防屈曲支撑构件的防火钢结构框架

说明书

技术领域

本实用新型属于钢结构建筑领域，尤其涉及一种住宅建筑用具有防屈曲支撑构件的防火钢结构框架。

背景技术

目前，钢结构由于自重轻、强度高、施工周期短等优势已广泛应用于建筑领域，尤其适合应用于住宅建筑。但住宅建筑用钢结构框架的抗震和耐火性能较差，使其应用受到限制。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题为现有住宅建筑钢结构框架的抗震和耐火性能较差。

为了解决上述技术的问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种住宅建筑用具有防屈曲支撑构件的防火钢结构框架，包括钢梁、钢立柱、楼板以及防屈曲支撑构件。钢梁与钢立柱通过节点板连接，钢梁与钢立柱在节点板处的连接为焊接或高强螺栓连接。楼板为防火板，支撑在钢梁上。防屈曲支撑构件的一端与钢立柱和上层钢梁的节点通过垫板连接，防屈曲支撑构件的另一端与相邻的钢立柱和下层钢梁的节点通过垫板连接。防屈曲支撑构件包括方形约束钢管、方形芯管以及无粘结材料层。方形约束钢管设置在外部，方形芯管设置在内部，无粘结材料层设置二者之间。无粘结材料层为硅胶层。钢梁、钢立柱以及防屈曲支撑构件外表面均喷涂有防火涂料。钢梁和钢立柱外表面还安装有防火板。

该钢结构框架，由于在梁柱节点之间设置了防屈曲支撑构件，在风荷载或地震作用下，防屈曲支撑构件支撑轴力只由方形芯管来承担，而方形约束钢管理论上并不分担其轴力，只是通过对方形芯管的侧向屈曲变形进行约束来防止支撑构件受压时发生整体屈曲或局部屈曲破坏，因此两者既是分工合作又是共同工作的。方形芯管与方形约束钢管的上述相互作用使其在中震或大震作用下，方形芯管屈服段无论受拉还是受压均能实现全截面充分屈服耗散地震能量而不会出现支撑构 件的整体屈曲或局部屈曲破坏，因此这种支撑不仅解决了普通支撑在大震下受压屈曲的问题，而且还起到损伤控制的作用，使原来通过主体结构梁端形成塑性铰的耗能方式转变为只在防屈曲支撑构件上集中耗能，而主体结构大部分保持弹性，从而能够较好地保护钢结构住宅建筑中的钢梁和钢立柱，使其在大震当中免受严重损伤。钢梁、钢立柱以及防屈曲支撑构件外表面均喷涂有防火涂料以及钢梁、钢立柱外表面设置有防火板，这些构造措施可以防止因火灾引起钢结构的物理化学性质变化而导致钢构件承载能力下降，避免由此引发的住宅建筑垮塌。

附图说明

图1是本实用新型的示意图；

图2是图1中防屈曲支撑构件的剖面图。

图中：

1—钢梁，2—钢立柱，3—防屈曲支撑构件，4—节点板，5—垫板，31—方形约束钢管，32—方形芯管，33—无粘结材料层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2所示，一种住宅建筑用具有防屈曲支撑构件的防火钢结构框架，包括钢梁1、钢立柱2、楼板以及防屈曲支撑构件3。钢梁1与钢立柱2通过节点板4连接，钢梁1与钢立柱2在节点板4处的连接为焊接或高强螺栓连接。楼板为防火板，支撑在钢梁1上。防屈曲支撑构件3的一端与钢立柱2和上层钢梁1的节点通过垫板5连接，防屈曲支撑构件3的另一端与相邻的钢立柱2和下层钢梁1的节点通过垫板5连接。防屈曲支撑构件3包括方形约束钢管31、方形芯管32以及无粘结材料层33。方形约束钢管31设置在外部，方形芯管32设置在内部，无粘结材料层33设置二者之间。无粘结材料层33为硅胶层。钢梁1、钢立柱2以及防屈曲支撑构件3外表面均喷涂有防火涂料。钢梁1和钢立柱2外表面还安装有防火板。

该住宅建筑用具有防屈曲支撑构件的防火钢结构框架，由于在梁柱节点之间设置了防屈曲支撑构件3，在风荷载或地震作用下，防屈曲支撑构件3支撑轴力只由方形芯管32来承担，而方形约束钢管31理论上并不分担其轴力，只是通过对方 形芯管32的侧向屈曲变形进行约束来防止支撑构件受压时发生整体屈曲或局部屈曲破坏，因此两者既是分工合作又是共同工作的。方形芯管32与方形约束钢管31的上述相互作用使其在中震或大震作用下，方形芯管32屈服段无论受拉还是受压均能实现全截面充分屈服耗散地震能量而不会出现支撑构件的整体屈曲或局部屈曲破坏，因此这种支撑不仅解决了普通支撑在大震下受压屈曲的问题，而且还起到损伤控制的作用，使原来通过主体结构梁端形成塑性铰的耗能方式转变为只在防屈曲支撑构件上集中耗能，而主体结构大部分保持弹性，从而能够较好地保护住宅建筑中的钢梁1和钢立柱2，使其在大震当中免受严重损伤。钢梁1、钢立柱2以及防屈曲支撑构件3外表面均喷涂有防火涂料以及钢梁1、钢立柱2外表面设置有防火板，这些构造措施可以防止因火灾引起钢结构的物理化学性质变化而导致钢构件承载能力下降，避免由此引发的钢结构住宅建筑垮塌。