一種鋼管阻尼橡膠連梁的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于耗能連梁構造領域，具體涉及一種鋼管阻尼橡膠連梁。
【背景技術】
[0002]高層建筑所承受的水平地震作用和風荷載作用往往較大，側向變形的控制往往是結構設計時控制的主要因素。鋼筋混凝土剪力墻，由于整體性能好，抗側剛度大，承載力高等優點，在高層建筑中得到廣泛應用。連梁是連系兩片剪力墻墻肢的構件。連梁一般具有跨度小、截面大，與連梁相連的墻體剛度又很大等特點。一般在風荷載和地震荷載的作用下，連梁的內力往往很大。
[0003]傳統的連梁一般采用鋼筋混凝土連梁。由于建筑需求，該連梁跨高比往往較小，結構在側向荷載作用下，連梁端部剪力往往較大，易于發生剪切破壞。消能減震技術提出了連梁阻尼器的概念，建議把混凝土連梁中間部位斷開，安裝金屬阻尼器。但在施工中往往存在安裝誤差控制復雜，阻尼器錨固安裝困難，支模困難等諸多施工安裝問題。
[0004]因此，生產一種結構簡單，安裝方便，耗能可靠，結構阻尼效果明顯，主體結構安全性能高，耐久性好的鋼管阻尼橡膠連梁，具有廣闊的市場前景。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的不足，本發明提供一種結構簡單，安裝方便，耗能可靠，結構阻尼效果明顯，主體結構安全性能高，耐久性好的鋼管阻尼橡膠連梁。
[0006]本發明的技術方案是這樣實現的:一種鋼管阻尼橡膠連梁，包括外部套管，所述的外部套管的內部中間段填充有高阻尼橡膠層，在高阻尼橡膠層兩端填充有混凝土封堵段，在高阻尼橡膠層內部設置有橫向套管加強裝置，在混凝土封堵段內設置有縱向套管加強裝置。
[0007]所述的高阻尼橡膠層填充在外部套管的中部位置，混凝土封堵段填充在高阻尼橡膠層的兩側的外部套管內部。
[0008]所述的外部套管是采用低屈服點鋼材制成的方鋼管結構，高阻尼橡膠層的長度為
0.5 米-1.5 米。
[0009]所述的橫向套管加強裝置是由至少四根橫向肋板組成的，四根橫向肋板兩兩對應固定安裝在外部套管的內壁，高阻尼橡膠層填充在相鄰的兩根橫向肋板4和兩個混凝土封堵段之間。
[0010]所述的縱向套管加強裝置是由至少四根縱向鋼筋組成的，四根縱向鋼筋均等分布在混凝土封堵段的水平方向上，縱向鋼筋的一端固定安裝在混凝土封堵段內部，縱向鋼筋的另一端設置在混凝土封堵段外側。
[0011]所述的橫向肋板的高度不大于外部套管的高度，橫向肋板的寬度不大于外部套管寬度的二分之一。
[0012]所述的縱向鋼筋的長度大于混凝土封堵段的長度，并且，縱向鋼筋的長度小于外部套管長度的二分之一。
[0013]本發明具有如下的積極效果:首先，本發明結構簡單，操作方便，外部套管的內部中間段填充有高阻尼橡膠層，在高阻尼橡膠層兩端填充有混凝土封堵段，在高阻尼橡膠層內部設置有橫向套管加強裝置，在混凝土封堵段內設置有縱向套管加強裝置，本產品采用鋼管作外包構件，鋼管內部兩端充填混凝土，中間部分充填高阻尼橡膠，使得連梁成為一個兩端剛度強，中間剛度弱的耗能型構件，則在地震作用下，連梁兩端的剪切變形極易使得中間段套管豎向鋼板進入屈服變形狀態發生耗能現象，同時使得高阻尼橡膠進入剪切耗能狀態，增加結構阻尼，提升主體結構安全性能。產品兩端的鋼管內充填混凝土，并埋有鋼筋，以便與相應端剪力墻墻肢進行可靠現澆連接，中間部分鋼管內側焊加勁肋板，以改善中間段套管鋼板局部穩定性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的主視結構示意圖。
[0015]圖2為本發明的俯視結構示意圖。
[0016]圖3為本發明圖2中D-D的剖視結構示意圖。
[0017]圖4為本發明圖1中A-A的剖視結構示意圖。
[0018]圖5為本發明圖1中B-B的剖視結構示意圖。
[0019]圖6為本發明圖1中C-C的剖視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1、2、3、4、5、6所示，一種鋼管阻尼橡膠連梁，包括外部套管1，所述的外部套管1的內部中間段填充有高阻尼橡膠層5，在高阻尼橡膠層5兩端填充有混凝土封堵段3，在高阻尼橡膠層5內部設置有橫向套管加強裝置，在混凝土封堵段3內設置有縱向套管加強裝置。
[0021]所述的高阻尼橡膠層5填充在外部套管1的中部位置，混凝土封堵段3填充在高阻尼橡膠層5的兩側的外部套管1內部。所述的外部套管1是采用低屈服點鋼材制成的方鋼管結構，高阻尼橡膠層5的長度為0.5米-1.5米。所述的橫向套管加強裝置是由至少四根橫向肋板4組成的，四根橫向肋板4兩兩對應固定安裝在外部套管1的內壁，高阻尼橡膠層5填充在相鄰的兩根橫向肋板4和兩個混凝土封堵段3之間。所述的縱向套管加強裝置是由至少四根縱向鋼筋2組成的，四根縱向鋼筋2均等分布在混凝土封堵段3的水平方向上，縱向鋼筋2的一端固定安裝在混凝土封堵段3內部，縱向鋼筋2的另一端設置在混凝土封堵段3外側。所述的橫向肋板4的高度不大于外部套管1的高度，橫向肋板4的寬度不大于外部套管1寬度的二分之一。所述的縱向鋼筋2的長度大于混凝土封堵段3的長度，并且，縱向鋼筋2的長度小于外部套管1長度的二分之一。
[0022]本產品在運行時，在側向荷載作用下，結構的剪力墻墻肢中產生巨大的彎矩，使得連梁中相應存在極大的平衡彎矩，同時連梁跨度較小，則連梁兩端存在極大的豎向剪切力。通過在外部套管1內兩端充填混凝土封堵段3，中間充填高阻尼橡膠層5，在提升連梁兩端剛度的同時，降低中間部分的剛度。則在剪力作用下，豎向相對剪切變形主要發生在連梁中間部分，通過在中間部分鋼管內側面設置的橫向肋板4避免面外屈曲，則中間部分鋼管豎向兩側腹板極易超過剪切屈服變形界限，進入塑性變形狀態，發揮耗能板件的耗能能力；同時伴隨著此變形過程的還有構件剪切變形速度，因此一旦結構發生振動，則連梁的剪切變形速度也就通過外部套管1傳遞到內部高阻尼橡膠層5中，從而使得阻尼橡膠產生阻尼力，進入耗能狀態。
[0023]本產品既是一個位移型耗能構件，又是一個速度型耗能構件。在建筑剪力墻中大量采用該類連梁，可較大幅度降低地震效應。縱向鋼筋2的構造，根據實際需要添加。也可進行簡單處理后再安裝，可使連梁成為一根預制件，縱向鋼筋2預埋在墻肢中，可直接焊接或栓接在兩端墻肢的埋板上。
【主權項】
1.一種鋼管阻尼橡膠連梁，包括外部套管(1)，其特征在于:所述的外部套管(1)的內部中間段填充有高阻尼橡膠層(5)，在高阻尼橡膠層(5)兩端填充有混凝土封堵段(3)，在高阻尼橡膠層(5)內部設置有橫向套管加強裝置，在混凝土封堵段(3)內設置有縱向套管加強裝置。2.根據權利要求1所述的鋼管阻尼橡膠連梁，其特征在于:所述的高阻尼橡膠層(5)填充在外部套管(1)的中部位置，混凝土封堵段(3 )填充在高阻尼橡膠層(5 )的兩側的外部套管(1)內部。3.根據權利要求1或2所述的鋼管阻尼橡膠連梁，其特征在于:所述的外部套管(1)是采用低屈服點鋼材制成的方鋼管結構，高阻尼橡膠層(5)的長度為0.5米-1.5米。4.根據權利要求1所述的鋼管阻尼橡膠連梁，其特征在于:所述的橫向套管加強裝置是由至少四根橫向肋板(4)組成的，四根橫向肋板(4)兩兩對應固定安裝在外部套管(1)的內壁，高阻尼橡膠層(5)填充在相鄰的兩根橫向肋板(4)和兩個混凝土封堵段(3)之間。5.根據權利要求1所述的鋼管阻尼橡膠連梁，其特征在于:所述的縱向套管加強裝置是由至少四根縱向鋼筋(2)組成的，四根縱向鋼筋(2)均等分布在混凝土封堵段(3)的水平方向上，縱向鋼筋(2)的一端固定安裝在混凝土封堵段(3)內部，縱向鋼筋(2)的另一端設置在混凝土封堵段(3)外側。6.根據權利要求4所述的鋼管阻尼橡膠連梁，其特征在于:所述的橫向肋板(4)的高度不大于外部套管(1)的高度，橫向肋板(4)的寬度不大于外部套管(1)寬度的二分之一。7.根據權利要求5所述的鋼管阻尼橡膠連梁，其特征在于:所述的縱向鋼筋(2)的長度大于混凝土封堵段(3)的長度，并且，縱向鋼筋(2)的長度小于外部套管(1)長度的二分之ο
【專利摘要】本發明涉及一種鋼管阻尼橡膠連梁，結構簡單，操作方便，外部套管的內部填充有高阻尼橡膠層，高阻尼橡膠層兩端設置有混凝土封堵層，在高阻尼橡膠層內部設置有縱向加強裝置，在混凝土封堵層內設置有橫向加強裝置，本產品，采用鋼管作外包構件，鋼管內部兩端充填混凝土，中間部分充填高阻尼橡膠，使得連梁成為一個兩端剛度強，中間剛度弱的耗能型構件，則在地震作用下，連梁兩端的剪切變形極易使得中間段進入耗能狀態，增加結構阻尼，提升主體結構安全性能。產品兩端的鋼管內充填混凝土，并埋有鋼筋，以便與相應端剪力墻墻肢進行可靠現澆連接，中間部分鋼管內側焊加勁肋板，并在鋼管內部充填高阻尼橡膠材料以改善其局部穩定性。
【IPC分類】E04C3/29, E04B1/98
【公開號】CN105298017
【申請號】CN201510671159
【發明人】周海濤, 郝曉, 黃偉, 馬哲, 李國范
【申請人】河南城建學院
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年10月19日