本发明涉及一种含隔离角钢的组合约束防屈曲支撑及其制作方法，属于建筑技术领域。由内到外分别为十字形內芯、防屈曲薄壁隔离角钢、约束混凝土和外约束钢管，十字形內芯与外约束钢管同轴，十字形內芯四周分别设置四个防屈曲薄壁隔离角钢，四个角钢的角点均靠近十字形內芯中心，防屈曲薄壁隔离角钢与外约束钢管围成四个扇形隔离区域和一个十字形隔离区域，四个扇形隔离区域内填充约束混凝土，十字形隔离区域内设置十字形內芯，十字形內芯两端为过渡钢板。本发明采用角钢隔离的方式，将约束混凝土与十字形內芯隔离开，避免二者之间产生粘滞力，有效的提高其耗能能力,使结构拥有良好的抗震性能,减轻建筑结构的地震反应，对建筑结构起到很好的保护作用。
1.一种含隔离角钢的组合约束防屈曲支撑，包括外约束钢管（1）、十字形內芯（2）、过渡钢板（3）、连接钢板（4）、螺栓孔（5）、防屈曲薄壁隔离角钢（6）、约束混凝土（7）、盖板（8）、十字形切口（8-1）和垫板（9）；其特征在于：含隔离角钢的组合约束防屈曲支撑由内到外分别为十字形內芯（2）、防屈曲薄壁隔离角钢（6）、约束混凝土（7）和外约束钢管（1），所述十字形內芯（2）与外约束钢管（1）同轴，十字形內芯（2）四周分别设置四个防屈曲薄壁隔离角钢（6），四个防屈曲薄壁隔离角钢（6）之间用垫板（9）连接，四个防屈曲薄壁隔离角钢（6）的角点均靠近十字形內芯（2）中心，防屈曲薄壁隔离角钢（6）与外约束钢管（1）围成四个扇形隔离区域和一个十字形隔离区域，四个扇形隔离区域内填充约束混凝土（7），十字形隔离区域内设置十字形內芯（2），十字形內芯（2）两端为过渡钢板（3）；所述外约束钢管（1）两端分别设置盖板（8），盖板（8）一侧焊接十字形连接钢板（4），另一侧焊接外约束钢管（1）、防屈曲薄壁隔离角钢（6）和十字形过渡钢板（3）；连接钢板（4）与过渡钢板（3）通过两块盖板（8）上的十字形切口（8-1）焊接成整体，连接钢板（4）上设置螺栓孔（5）。
2.根据权利要求1所述的含隔离角钢的组合约束防屈曲支撑，其特征在于：所述的十字形內芯（2）长度为a，过渡钢板（3）长度为b，防屈曲薄壁隔离角钢（6）长度为c，外约束钢管（1）长度为d，四者长度关系满足公式：c=d=a+2b。
3.根据权利要求1所述的含隔离角钢的组合约束防屈曲支撑，其特征在于：所述的十字形內芯（2）与防屈曲薄壁隔离角钢（6）的间距为5-10mm ，外约束钢管（1）与十字形內芯（2）的最小间距为10-20mm。
4.根据权利要求1所述的含隔离角钢的组合约束防屈曲支撑，其特征在于：所述的十字形內芯（2）由多块钢板焊接而成。
5.根据权利要求1所述的含隔离角钢的组合约束防屈曲支撑，其特征在于：所述的外约束钢管（1）的截面也可选用正方形，由型钢或钢板焊接而成。
6.含隔离角钢的组合约束防屈曲支撑的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
B．根据十字形內芯（2）的尺寸，采用角钢或钢板将防屈曲薄壁隔离角钢（6）装配成型，注意用垫板（9）将防屈曲薄壁隔离角钢（6）连接成整体；
将十字形內芯（2）、防屈曲薄壁隔离角钢（6）和外约束钢管（1）组合定位；
D.在外约束钢管（1）的一端焊接盖板（8），盖板（8）由两块含十字形切口（8-1）的钢板焊接而成，盖板（8）拼接后，十字形切口（8-1）与十字形过渡钢板（3）尺寸相匹配，十字形切口（8-1）内边缘与过渡钢板（3）焊接，盖板（8）与外约束钢管（1）及防屈曲薄壁隔离角钢（6）焊接，外约束钢管（1）与四个防屈曲薄壁隔离角钢（6）之间形成扇形空隙；
E. 从外约束钢管（1）的另一端向扇形空隙内注入约束混凝土（7）；
F. 待约束混凝土（7）密实灌满后，将外约束钢管（1）的另一端用盖板（8）焊接密封，盖板（8）的十字形切口（8-1）内边缘与过渡钢板（3）焊接，盖板（8）与外约束钢管（1）及防屈曲薄壁隔离角钢（6）焊接。
含隔离角钢的组合约束防屈曲支撑及其制作方法
技术领域
[0001] 本发明属于建筑技术领域，特别是涉及一种含隔离角钢的组合约束防屈曲支撑及其制作方法。
背景技术
[0002] 防屈曲支撑的作用是在小震作用下，可以为结构提供足够的侧向刚度，在中震或大震作用下，支撑内芯通过拉压屈服耗散地震能量，可有效地减轻梁、柱等主体结构的损伤。它主要由两个基本部分组成：一是用以承担全部支撑轴向力的钢内芯，二是为钢内芯提供侧撑与约束、防止其在受压时失稳的外包约束构件。钢内芯与外包约束构件之间用无粘结材料或空隙相隔离，以确保内芯独自承担轴向力。
[0003] 结构消能减振技术是把结构的某些非承重构件(如支撑、剪力墙、连接件等)设计成消能杆件，或在结构的某些部位(层间空间、节点、连接缝等)安装消能装置。因为地震等原因传输给建筑结构的外部能量，是结构产生振动的根源，所以在结构中设置耗能装置，增加耗能量，将会减少结构的振动反应。将消能部件用于支撑中可形成各种耗能支撑，如交叉支撑、斜撑支撑、K形支撑等。当前一些防屈曲耗能支撑的约束混凝土容易被压碎从而失去约束与防屈曲能力，致使其耗能能力大幅降低。因此，一些耗能支撑的制造工艺，耗能性能等仍需要进一步改进。
发明内容
[0004] 为了解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种含隔离角钢的组合约束防屈曲支撑及其制作方法，采用角钢隔离的方式，避免约束混凝土破坏，以提高其耗能能力，利用外约束钢与角钢组合约束受力內芯的方式，有效减少建筑结构的地震反应，对建筑结构起到很好的保护作用。
[0005] 本发明采用的技术方案如下：一种含隔离角钢的组合约束防屈曲支撑，包括外约束钢管（1）、十字形內芯（2）、过渡钢板（3）、连接钢板（4）、螺栓孔（5）、防屈曲薄壁隔离角钢（6）、约束混凝土（7）、盖板（8）、十字形切口（8-1）和垫板（9）；含隔离角钢的组合约束防屈曲支撑由内到外分别为十字形內芯（2）、防屈曲薄壁隔离角钢（6）、约束混凝土（7）和外约束钢管（1），所述十字形內芯（2）与外约束钢管（1）同轴，十字形內芯（2）四周分别设置四个防屈曲薄壁隔离角钢（6），四个防屈曲薄壁隔离角钢（6）之间用垫板（9）连接，四个防屈曲薄壁隔离角钢（6）的角点均靠近十字形內芯（2）中心，防屈曲薄壁隔离角钢（6）与外约束钢管（1）围成四个扇形隔离区域和一个十字形隔离区域，四个扇形隔离区域内填充约束混凝土（7），十字形隔离区域内设置十字形內芯（2），十字形內芯（2）两端为过渡钢板（3）；所述外约束钢管（1）两端分别设置盖板（8），盖板（8）一侧焊接十字形连接钢板（4），另一侧焊接外约束钢管（1）、防屈曲薄壁隔离角钢（6）和十字形过渡钢板（3）；连接钢板（4）与过渡钢板（3）通过两块盖板（8）上的十字形切口（8-
1）焊接成整体，连接钢板（4）上设置螺栓孔（5）。
[0006]进一步地，所述的十字形內芯（2）长度为a，过渡钢板（3）长度为b，防屈曲薄壁隔离角钢（6）长度为c，外约束钢管（1）长度为d，四者长度关系满足公式：c=d=a+2b。
[0007] 进一步地，所述的十字形內芯（2）与防屈曲薄壁隔离角钢（6）的间距为5-10mm ，外约束钢管（1）与十字形內芯（2）的最小间距为10-20mm。
[0008] 进一步地，所述的十字形內芯（2）由多块钢板焊接而成。
[0009] 进一步地，所述的外约束钢管（1）的截面也可选用正方形，由型钢或钢板焊接而成。
[0010] 含隔离角钢的组合约束防屈曲支撑的制作方法，包括以下步骤：A. 采用三块钢板将十字形內芯（2）焊接成型；
B.根据十字形內芯（2）的尺寸，采用角钢或钢板将防屈曲薄壁隔离角钢（6）装配成型，注意用垫板（9）将防屈曲薄壁隔离角钢（6）连接成整体；
C.将十字形內芯（2）、防屈曲薄壁隔离角钢（6）和外约束钢管（1）组合定位；
D.在外约束钢管（1）的一端焊接盖板（8），盖板（8）由两块含十字形切口（8-1）的钢板焊接而成，盖板（8）拼接后，十字形切口（8-1）与十字形过渡钢板（3）尺寸相匹配，十字形切口（8-1）内边缘与过渡钢板（3）焊接，盖板（8）与外约束钢管（1）及防屈曲薄壁隔离角钢（6）焊接，外约束钢管（1）与四个防屈曲薄壁隔离角钢（6）之间形成扇形空隙；
E.从外约束钢管（1）的另一端向扇形空隙内注入约束混凝土（7）；
F.待约束混凝土（7）密实灌满后，将外约束钢管（1）的另一端用盖板（8）焊接密封，盖板（8）的十字形切口（8-1）内边缘与过渡钢板（3）焊接，盖板（8）与外约束钢管（1）及防屈曲薄壁隔离角钢（6）焊接。
[0011] 本发明的有益效果：本发明的效果和优点是采用中心对称的四个角钢，有效地将约束混凝土与十字形內芯隔离开，避免二者之间产生粘滞力。外约束钢与四个角钢组合能够更有效的约束十字形內芯，使其耗能能力显著提升，能使结构拥有良好的抗震性能、延性和滞回耗能能力，对建筑结构起到了很好的保护作用。
附图说明
[0012] 图1为本发明的结构正视图。
[0013] 图2为本发明的芯板连接前的示意图。
[0014] 图3为本发明的芯板连接后的示意图。
[0015] 图4为本发明的结构左视图。
[0016] 图5为实施例一盖板连接示意图。
[0017] 图6为实施例二盖板连接示意图。
[0018] 图中，1为外约束钢管，2为十字形內芯，3为过渡钢板，4为连接钢板，5为螺栓孔，6为防屈曲薄壁隔离角钢，7为约束混凝土，8为盖板，8-1为十字形切口，9为垫板。
具体实施方式
[0019] 下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0020] 实施例：如图1-5所示，一种含隔离角钢的组合约束防屈曲支撑，包括外约束钢管（1），十字形內芯（2），过渡钢板（3），连接钢板（4），螺栓孔（5），防屈曲薄壁隔离角钢（6），约束混凝土（7），盖板（8），十字形切口（8-1），垫板（9）；含隔离角钢的组合约束防屈曲支撑由内到外分别为十字形內芯（2），防屈曲薄壁隔离角钢（6），约束混凝土（7）和外约束钢管（1）；如图4所示，十字形內芯（2）与外约束钢管（1）同轴，十字形內芯（2）四周分别设置四个防屈曲薄壁隔离角钢（6），四个防屈曲薄壁隔离角钢（6）之间用垫板（9）连接，四个角钢角点均靠近十字形內芯（2）中心，防屈曲薄壁隔离角钢（6）与外约束钢管（1）围成四个扇形隔离区域和一个十字形隔离区域，四个扇形隔离区域内填充约束混凝土（7），十字形隔离区域内设置十字形內芯（2），十字形內芯（2）两端为过渡钢板（3）；如图1-3所示，外约束钢管（1）两端分别设置盖板（8），盖板（8）一侧焊接十字形连接钢板（4），另一侧焊接外约束钢管（1）、防屈曲薄壁隔离角钢（6）和十字形过渡钢板（3）；连接钢板（4）与过渡钢板（3）通过两块盖板（8）上的十字形切口（8-1）焊接成整体，连接钢板（4）上设置螺栓孔（5）。
[0021] 所述的十字形內芯（2）长度为a，过渡钢板（3）长度为b，防屈曲薄壁隔离角钢（6）长度为c，外约束钢管（1）长度为d，四者长度关系满足公式：c=d=a+2b。
[0022] 如图4和图5所示，十字形內芯（2）由多块钢板焊接而成。十字形內芯（2）与防屈曲薄壁隔离角钢（6）的间距为5-10mm ，外约束钢管（1） 与十字形內芯（2）的最小间距为10-20mm。
[0023] 如图6所示，外约束钢管（1）的截面也可选用正方形，外约束钢管（1）由型钢或钢板焊接而成。
[0024] 含隔离角钢的组合约束防屈曲支撑的制作方法如下：先用三块钢板将十字形內芯（2）焊接成型，根据十字形內芯（2）的尺寸，采用角钢或钢板将防屈曲薄壁隔离角钢（6）装配成型，注意用垫板（9）将防屈曲薄壁隔离角钢（6）连接成整体，再将十字形內芯（2）、防屈曲薄壁隔离角钢（6）和外约束钢管（1）组合定位，在外约束钢管（1）的一端焊接盖板（8），盖板（8）由两块含十字形切口（8-1）的钢板焊接而成，盖板（8）拼接后，十字形切口（8-1）与十字形过渡钢板（3）尺寸相匹配，十字形切口（8-1）内边缘与过渡钢板（3）焊接，盖板（8）与外约束钢管（1）及防屈曲薄壁隔离角钢（6）焊接，外约束钢管（1）与四个防屈曲薄壁隔离角钢（6）之间形成扇形空隙，最后从外约束钢管的另一端向扇形空隙内注入高强度混凝土，带混凝土密实灌满后，将外约束钢管（1）的另一端用盖板（8）焊接密封，盖板（8）的十字形切口（8-1）内边缘与过渡钢板（3）焊接，盖板（8）与外约束钢管（1）及防屈曲薄壁隔离角钢（6）焊接。
[0025] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
