[发明专利]一种开孔三重钢管屈曲约束支撑

说明书

本发明提供了一种开孔三重钢管屈曲约束支撑，包括核心钢管、外约束钢管和内约束钢管，所述核心钢管在长度方向上开设有多个孔，所述内约束钢管设置在所述核心钢管的内侧，所述外约束钢管设置在所述核心钢管的外侧。本发明采用三重管式构造，充分利用空心钢管惯性矩大的优点，有效提高约束钢管对核心钢管的约束能力，核心钢管上设有多个孔将屈曲约束支撑在轴向拉压作用下产生的塑性变形集中于开孔段，实现定点屈服的同时又可以实现多点同时屈服耗能，充分发挥钢材的性能，具有较高的耗能效率，降低屈曲约束支撑用钢量与成本。

技术领域

本发明涉及建筑抗震设备技术领域，尤其是涉及一种开孔三重钢管屈曲约束支撑。

背景技术

在建筑领域对于传统支撑而言，当支撑受到压力并达到一定程度时，支撑会发生失稳，从而丧失承载能力。通过在支撑的外部设置约束构件，从而约束支撑的侧向变形，阻止支撑在受压时发生屈曲失稳，这样的构件称为屈曲约束支撑(也可称作防屈曲支撑、无粘结支撑)。屈曲约束支撑作为消能减震构件，主要由承受轴向拉压力的核心单元、抑制其发生屈曲失稳的外约束单元以及两者之间的无粘结材料组成。相比于普通钢支撑，屈曲约束支撑具有更加稳定的力学性能，更加优良的耗能能力。减小主体结构在地震作用下的地震响应，从而作为主体结构在地震作用下的第一道防线。

传统的屈曲约束支撑有钢管混凝土屈曲约束支撑和钢板装配式屈曲约束支撑，钢管混凝土屈曲约束支撑质量大，涉及材料类型多，需要灌浆养护，加工工艺复杂，制作周期长。钢板装配式屈曲约束支撑通过钢板对核心的屈曲进行约束，在生产加工上避免了混凝土灌浆养护等复杂工序，缩短了制作周期，但钢板的弱轴抗弯承载力较低，要提高约束单元对核心的约束能力，只能通过增加钢板的厚度实现，当实际工程中屈曲约束支撑吨位需求较大时，约束钢板需要更大的厚度，其重量与经济成本会大幅增加。因此，有必要提出一种具有较高屈曲约束支撑，同时具有较低用钢量的屈曲约束支撑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开孔三重钢管屈曲约束支撑，利用空心钢管惯性矩大的优点，有效提高约束钢管对核心钢管的约束能力，降低屈曲约束支撑用钢量与成本。

根据本发明的一个目的，本发明提供一种开孔三重钢管屈曲约束支撑，包括核心钢管、外约束钢管和内约束钢管，所述核心钢管在长度方向上开设有多个孔，所述内约束钢管设置在所述核心钢管的内侧，所述外约束钢管设置在所述核心钢管的外侧。

进一步地，所述核心钢管的两端分别与十字加劲肋连接。

进一步地，所述核心钢管、所述外约束钢管和所述内约束钢管同轴设置。

进一步地，所述核心钢管与所述外约束钢管和所述内约束钢管之间填充有无粘结材料层。

进一步地，所述核心钢管、所述外约束钢管和所述内约束钢管的中部通过螺栓连接。

进一步地，所述核心钢管、所述外约束钢管和所述内约束钢管的中间位置处均开设有螺孔，所述螺栓贯穿所述核心钢管、所述外约束钢管和所述内约束钢管上的所述螺孔将所述核心钢管、所述外约束钢管和所述内约束钢管连接为一体。

进一步地，所述螺孔的数量为一个或多个。

进一步地，所述核心钢管、所述外约束钢管和所述内约束钢管的横截面为圆环形截面、椭圆环形截面、方环形截面、矩环形截面或菱环形截面。

进一步地，所述孔的形状为长圆孔、矩形孔、方形孔或椭圆形孔。

进一步地，所述核心钢管上设有一排或多排所述孔。

本发明的技术方案采用三重管式构造，充分利用空心钢管惯性矩大的优点，有效提高约束钢管对核心钢管的约束能力，核心钢管上设有多个孔将屈曲约束支撑在轴向拉压作用下产生的塑性变形集中于开孔段，实现定点屈服的同时又可以实现多点同时屈服耗能，充分发挥钢材的性能，具有较高的耗能效率，降低屈曲约束支撑用钢量与成本。

附图说明