一种低成本防屈曲支撑.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106368484A(43)申请公布日2017.02.01(21)申请号201610928549.6(22)申请日2016.10.31(71)申请人常州工学院地址213022江苏省常州市新北区巫山路1号(72)发明人齐永胜米旭明周军文李卫青赵风华吴晓枫米旭峰贺芸(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人高桂珍(51)Int.Cl.E04H9/02(2006.01)E04B1/98(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种低成本防屈曲支撑(57)摘要本发明公开了一种低成本防屈曲支撑，包括设置于外部的圆钢管、设置于内部的浮石混凝土棒、设置于圆钢管和浮石混凝土棒之间的聚氨酯材料层、用于封闭端口的封板以及用于与外部整体结构连接的连接板。圆钢管的长度大于所述浮石混凝土棒的长度，且圆钢管的底部和浮石混凝土棒的底部平齐。本发明被轴向压缩时，钢管作为薄壁壳可能发生的局部失稳被浮石混凝土棒约束而不能发生，同样原因也杜绝了钢管整体失稳的可能性，结果钢管支撑获得了可与抗拉能力相等或相近的抗压承载能力，从而保证构件在地震造成的拉力-压力循环作用下始终保持良好的承载能力和耗能能力。计算表明在地震作用下该支撑能够大量吸收、耗散地震能，显示出优秀的抗震性能。CN106368484ACN106368484A权利要求书1/1页1.一种低成本防屈曲支撑，其特征在于：包括设置于外部的圆钢管(1)、设置于内部的浮石混凝土棒(2)、设置于圆钢管(1)和浮石混凝土棒(2)之间的聚氨酯材料层(3)、用于封闭端口的封板(4)以及用于与外部整体结构连接的连接板(5)，所述圆钢管(1)的长度L1大于所述浮石混凝土棒(2)的长度L2，满足L1＝L2+s1，且圆钢管(1)的底部和浮石混凝土棒(2)的底部平齐。2.根据权利要求1所述的低成本防屈曲支撑，其特征在于：所述聚氨酯材料层(3)充满圆钢管(1)和浮石混凝土棒(2)之间的间隙，将两种介质用粘结力可靠地连接在一起。3.根据权利要求1或2所述的低成本防屈曲支撑，其特征在于：所述聚氨酯材料层(3)分两次灌注而成：第一次从底部的封板(4)向上灌注，首次灌注高度L3小于所述浮石混凝土棒(2)的长度L2，且满足L1＝L3+s2；第二次在第一次的基础上向上灌注至圆钢管(1)上端处。4.根据权利要求1或2所述的低成本防屈曲支撑，其特征在于：在所述圆钢管(1)靠近两端侧壁的圆周上设置有定位栓孔，所述定位栓孔中固定有定位栓(7)，定位栓(7)用于控制圆钢管(1)与浮石混凝土棒(2)之间的间隙尺寸。5.根据权利要求3所述的低成本防屈曲支撑，其特征在于：在所述封板(4)上设置有通孔(8)，位于下端的封板(4)上的通孔(8)用于浇灌聚氨酯材料时排气，位于上端的封板(4)上的通孔(8)用作第二次浇灌时的灌注孔。2CN106368484A说明书1/3页一种低成本防屈曲支撑技术领域[0001]本发明涉及一种用于建筑结构中的支撑构件，特别涉及一种防屈曲支撑，属于结构工程技术领域。背景技术[0002]钢支撑是钢结构中的常用的抗侧力构件，在结构中一般按一定倾斜角度成对布置，用于承受地震作用和风荷载。普通钢支撑在受拉力时可以充分发挥钢材的强度和塑性性能，有很高的承载能力和可靠的刚度；但当其受压力时，常常由于稳定承载能力不足而发生失稳，此时承载能力和刚度大大下降，致使往复荷载作用下的滞回曲线不够饱满，耗能能力不足，因而抗震能力不理想。[0003]高性能聚氨酯是一种性能优秀的结构用高分子材料。材料性质试验表明：该材料的抗拉与抗压能力基本相同，屈服强度超过20MPa，剪切强度达到25MPa以上；与钢材和混凝土的粘结强度可达14MPa以上；延伸率可达50～100％；弹性模量在1000MPa量级范围。同时，该材料还具有重量轻(其密度仅为钢材的1/7，并可通过配方调整)、抗老化性能好、抗冲击与抗爆能力强、具备粘滞阻尼的优点。该材料施工方便，采用类似于混凝土施工方式，其固化时间仅为7分钟，且无需专门养护，目前在船舶、海洋等工程领域应用广泛，在结构工程领域也有光明的应用前景。发明内容[0004]普通钢支撑因为容易发生整体失稳和局部失稳现象，在地震作用下其抗压稳定承载能力常低于抗拉承载能力，导致滞回曲线不饱满，耗能能力不足。为了解决这一技术问题，本发明提供一种由外部圆钢管、内部浮石混凝土棒(预制)和灌注在钢管和浮石混凝土棒之间的高性能聚氨酯材料共同构成的低成本防屈曲支撑。[0005]本发明的技术方案如下：[0006]一种低成本防屈曲支撑，包括设置于外部的圆钢管、设置于内部的浮石混凝土棒、设置于圆钢管和浮石混凝土棒之间的聚氨酯材料层、用于封闭端口的封板以及用于与外部整体结