变截面十字型屈曲约束支撑结构的制作方法

1.本实用新型涉及建筑结构减震技术，尤其涉及一种变截面十字形屈曲约束支撑结构。


背景技术：

2.在如今的建筑领域，十字形屈曲约束支撑结构由于其可根据使用需要进行灵活变换的特点而使用较广，一般十字形屈曲约束支撑结构分为外套管以及穿设于外套管内的芯材，芯材又分为工作段、过渡段以及两过渡段外侧的两连接段，过渡段位于工作段与连接段之间，用来避免工作段与连接段局部突变而形成的应力集中受损，现有的屈曲约束支撑结构存在以下问题：
3.按照受力传递以及工艺要求，一字形与十字形的过渡段截面积需要为工作段截面积的1.2倍，并且连接段承受压力为工作段的1.8倍，这就导致屈曲约束支撑结构连接段的截面积远远大于工作短的截面积，导致在安装外套管时，由于连接段宽度较大，过渡段宽度较小，需要选择很大内径的外套管来让连接段通过外套管，导致不仅外套管重量较大，外套管内的填充量也相应增加，增加了产品的造价。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型提供了一种变截面十字型屈曲约束支撑结构。
5.为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种变截面十字型屈曲约束支撑结构，包括外套管与芯材，所述芯材穿设于所述外套管内，所述芯材包括工作段、过渡段以及连接段，所述过渡段与连接段均有两段，分别位于所述工作段的左右两端，所述过渡段设置于所述连接段与所述工作段之间，所述过渡段的横截面为十字形结构，所述过渡段包括一块竖向端板以及两块横向端板，两块所述横向端板垂直于所述竖向端板设置且所述横向端板平分所述竖向端板，所述连接段的截面为王字形结构，王字形结构中包括所述竖向端板、两块所述横向端板以及两侧的翼缘板，所述翼缘板平行所述竖向端板设置，所述翼缘板固定设置于所述横向端板的外侧且所述翼缘板被所述横向端板平分。
6.优选地，所述翼缘板的宽度小于所述外套管的内径，所述翼缘板可供所述外套筒穿过。
7.优选地，所述竖向端板的宽度小于所述外套管的内径，王字形结构形成的图案的外径小于整个所述外套筒的内径。
8.优选地，所述横向端板与所述竖向端板的外侧设置有向外的一台阶结构，即所述横向端板与所述竖向端板的外侧仅向外增大一次长度。
9.优选地，所述横向端板与所述竖向端板外侧的一台阶结构位于所述外套管内。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
11.连接段的王字形结构截面，与普通的十字形箭尾羽毛状的连接段相比，在满足连接段与工作段承载力的相关性要求的同时，减少了连接段的外尺寸，避免整个约束支撑结
构承载力富余，连接段与过渡段的尺寸相差不大，在选择外套管时，可选择相对尺寸较小的外套管，避免尺寸过大影响建筑功能，还能够节省外套管与芯材之间的填充物的量，大大降低了生产成本。
附图说明
12.图1为本实用新型的一种变截面十字型屈曲约束支撑结构的示意图；
13.图2为本实用新型的一种变截面十字型屈曲约束支撑结构的俯视图；
14.图3为本实用新型的一种变截面十字型屈曲约束支撑结构的王字形连接段的剖面图；
15.图4为本实用新型的一种变截面十字型屈曲约束支撑结构的字形连接段的剖面图。
实施方式
16.为使对本实用新型的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
17.请结合参照图1、图2及图3，本实用新型一实施例的一种变截面十字型屈曲约束支撑结构，包括外套管1与芯材2，芯材2穿设于外套管1内，芯材2包括工作段3、过渡段4以及连接段5，过渡段4与连接段5均有两段，分别位于工作段3的左右两端，过渡段4设置于连接段5与工作段3之间，过渡段4的横截面为十字形结构，过渡段4包括一块竖向端板6以及两块横向端板7，两块横向端板7垂直于竖向端板6设置且横向端板7平分竖向端板6，连接段5的截面为王字形结构，王字形结构中包括竖向端板6、两块横向端板7以及两侧的翼缘板8，翼缘板8平行竖向端板6设置，翼缘板8固定设置于横向端板7的外侧且翼缘板8被横向端板7平分。
18.该约束单元将常规的十字形截面的连接段5转化成王字形结构，在满足连接段5与工作段3承载力的相关性要求的同时，减少了连接段5的外尺寸，避免整个约束支撑结构承载力富余，并且连接段5与过渡段4的尺寸相差不大，在选择外套管1时，可选择相对尺寸较小的外套管1，避免尺寸过大影响建筑功能，还能够节省外套管1与芯材2之间的填充物的量，大大降低了生产成本。
19.更进一步的，连接段5的截面亦可以为形结构，在满足连接段5与工作段3承载力的相关性要求的同时，在横向端板7与竖向端板6的外侧都垂直设置有翼缘板8，该结构上的翼缘板8由上述王字形结构中的翼缘板8拆分而来，进一步地减少连接段5的外尺寸，降低外套管1的大小，并且也减少了外套管1与芯材2之间的填充物的量，降低了生产成本。
20.优选地，翼缘板8的宽度小于外套管1的内径，翼缘板8可供外套管1穿过，宽度小于外套管1的内劲的翼缘板8能够保证外套管1从芯材2的侧面穿过时，翼缘板8不会对外套管1产生干涉，导致外套管1无法进入。
21.优选地，竖向端板6的宽度小于外套管1的内径，王字形结构形成的图案的外径小于整个外套管1的内径，整个连接段1的截面呈王字形结构，该结构的外径小于外套管1的内径，使外套管1不需要增加额外的内径来适配连接段1，减少了购入成本以及外套管1与芯材2之间的填充物的成本。
22.优选地，横向端板7与竖向端板6的外侧设置有向外的一台阶结构，即横向端板7与竖向端板6的外侧仅向外增大一次长度。
23.常规而言，为了保证芯材2的过渡段4不发生局部失稳破坏，采用两个台阶设计，即工作段3放大1.2倍通过台阶到过渡段4，过渡段4放大通过台阶到连接段5，这样虽然能够保证安全，但是增加了芯材2总体的外尺寸，与之相对的外套管1也需要增大尺寸，但是该实施例中由现有技术中的工作段3-过渡段4-连接段5双台阶变截面改为工作段3-过渡段4、连接段5单台阶变截面，横向端板7与竖向端板6的外侧仅向外增大一次长度，在保证安全的前提下，减少了该约束单元在制作过程中的材料切割损耗。
24.优选地，横向端板7与竖向端板6外侧的一台阶结构位于外套管1内，连接段5中的一台阶结构位于外套管1内，保证该约束支撑结构能够完全隐藏于墙内，不会出现台阶结构凸出于外套管1过多，导致该约束支撑结构中连接段5宽度大于外套管1的宽度，连接段5凸出墙面，不满足建筑要求，适用性差。
25.由上所述，本实用新型的一种变截面十字形屈曲约束支撑结构，将现有技术中常规的连接段5的十字形截面，变更为由两块横向端板7、两块翼缘板8以及竖向端板6组成的王字形结构亦或是形结构，在满足连接段5与工作段3承载力的相关性要求的同时，减少了连接段5的外尺寸，使内径更小的外套管1也能够穿设于芯材2上，降低了外套管1的尺寸需求，减少了外套管1的购买成本以及填充芯材2与外套管1之间的填充物成本，并且连接段5中只设置有一台阶结构，连接段5的外尺寸小于等于外套管1的内径，不仅减少了制作过程中的材料切割损耗，还满足了建筑对宽度的要求，使该约束支撑结构不会凸出墙面。
26.本实用新型已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本实用新型的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本实用新型的范围。相反地，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本实用新型的专利保护范围。

技术特征：
1.变截面十字型屈曲约束支撑结构，包括外套管（1）与芯材（2），所述芯材（2）穿设于所述外套管（1）内，其特征在于：所述芯材（2）包括工作段（3）、过渡段（4）以及连接段（5），所述过渡段（4）与连接段（5）均有两段，分别位于所述工作段（3）的左右两端，所述过渡段（4）设置于所述连接段（5）与所述工作段（3）之间，所述过渡段（4）的横截面为十字形结构，所述过渡段（4）包括一块竖向端板（6）以及两块横向端板（7），两块所述横向端板（7）垂直于所述竖向端板（6）设置且所述横向端板（7）平分所述竖向端板（6），所述连接段（5）的截面为王字形结构，王字形结构中包括所述竖向端板（6）、两块所述横向端板（7）以及两侧的翼缘板（8），所述翼缘板（8）平行所述竖向端板（6）设置，所述翼缘板（8）固定设置于所述横向端板（7）的外侧且所述翼缘板（8）被所述横向端板（7）平分。2.如权利要求1所述的变截面十字型屈曲约束支撑结构，其特征在于：所述翼缘板（8）的宽度小于所述外套管（1）的内径，所述翼缘板（8）可供所述外套管（1）穿过。3.如权利要求1所述的变截面十字型屈曲约束支撑结构，其特征在于：所述竖向端板（6）的宽度小于所述外套管（1）的内径，王字形结构形成的图案的外径小于整个所述外套管（1）的内径。4.如权利要求1所述的变截面十字型屈曲约束支撑结构，其特征在于：所述横向端板（7）与所述竖向端板（6）的外侧设置有向外的一台阶结构，即所述横向端板（7）与所述竖向端板（6）的外侧仅向外增大一次宽度。5.如权利要求1所述的变截面十字型屈曲约束支撑结构，其特征在于：所述横向端板（7）与所述竖向端板（6）外侧的一台阶结构位于所述外套管（1）内。

技术总结
本实用新型提供一种变截面十字型屈曲约束支撑结构，包括外套管与芯材，芯材穿设于外套管内，芯材包括工作段、过渡段以及连接段，过渡段与连接段均有两段，分别位于工作段的左右两端，过渡段设置于连接段与工作段之间，过渡段的横截面为十字形结构，过渡段包括一块竖向端板以及两块横向端板，两块横向端板垂直于竖向端板设置且横向端板平分竖向端板，连接段的截面为王字形结构，王字形结构中包括竖向端板、两块横向端板以及两侧的翼缘板，翼缘板平行竖向端板设置，翼缘板固定设置于横向端板的外侧且翼缘板被横向端板平分。外侧且翼缘板被横向端板平分。外侧且翼缘板被横向端板平分。


技术研发人员：温良剑 黄祥博 黄泰杰 卢士安 王庆龙
受保护的技术使用者：道尔道科技股份有限公司
技术研发日：2023.04.20
技术公布日：2023/9/20