FRP金属组合防屈曲支撑及其组装方法与流程

本发明涉及建筑减震，尤其涉及一种frp金属组合防屈曲支撑及其组装方法。

背景技术：

1、防屈曲支撑是一种高效的消能减震构件，旨在消除或大幅度降低普通支撑在受压时因屈曲失效造成的风险，从而在地震或其他动态载荷作用下提供稳定的耗能机制。防屈曲支撑主要由核心单元和约束单元组成，核心单元主要承受轴力，通常采用较低屈服点的金属材料；约束单元主要起到对核心单元的屈曲约束作用，使核心单元在轴向拉、压荷载作用下稳定耗能，达到消能减震效果。

2、约束单元主要包括钢筋混凝土约束套管、外围方钢管与内填混凝土或砂浆组合约束套管两种形式，但传统混凝土约束体浇筑养护的时间较长。通常也使用frp材料的约束体，但易发生脆性破坏，以及稳定承载力不够。

技术实现思路

1、鉴于上述情况，本发明提供一种frp金属组合防屈曲支撑及其组装方法，能够解决传统混凝土约束体浇筑养护的时间消耗较长以及frp约束体易发生脆性破坏和稳定承载力不够的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案是提供一种frp金属组合防屈曲支撑，其包括：

3、金属芯材，所述金属芯材的横截面为双轴对称结构；

4、用于约束所述金属芯材的约束体，所述约束体为frp拉挤型材，所述frp拉挤型材内部通长形成有与所述金属芯材横截面形状相匹配的约束腔体；

5、金属套筒，所述金属套筒套设于所述frp拉挤型材外，且所述金属套筒的内壁贴设于所述frp拉挤型材外壁，所述金属套筒的两端固定有用于限制所述frp拉挤型材移动的限位件。

6、较佳地，所述金属芯材的两端相对向外延伸出所述金属套筒形成用于与主体结构连接的延伸段。

7、较佳地，所述金属芯材可采用形状记忆合金sma，屈服后可实现自复位功能。

8、较佳地，所述限位件为固定于所述金属套筒端部的限位板，所述限位板上开设有与所述延伸段的横截面相匹配的孔洞，所述孔洞内壁与所述金属芯材固定连接。

9、较佳地，所述frp拉挤型材内部在所述约束腔体周围形成有空腔，在保障对金属芯材屈曲约束作用的同时节省材料消耗，并减轻约束体自重。

10、较佳地，所述约束腔体和所述空腔的角部为圆角，圆角可以防止应力集中，避免frp这种各向异性材料在复杂应力状态下发生非理想型破坏。

11、较佳地，所述金属套筒的长度与所述frp拉挤型材的长度相等。

12、本发明提供一种采用frp金属组合防屈曲支撑的组装方法，包括如下步骤：

13、将金属芯材插入frp拉挤型材中的约束腔体内；

14、于所述frp拉挤型材表面套入金属套筒；

15、在所述金属套筒两端固定限位件。

16、本发明frp金属组合防屈曲支撑的组装方法的进一步改进在于，所述金属芯材的两端相对向外延伸出所述金属套筒形成延伸段；

17、在于所述frp拉挤型材表面套入金属套筒后，于所述金属套筒两端安装限位板，使所述限位板套设并固定连接于所述延伸段上，且与所述金属套筒端部固定，通过所述延伸段连接至主体结构。

18、本发明的有益效果在于，本发明的一种frp金属组合防屈曲支撑及其组装方法，相比于传统的钢管混凝土约束体，将混凝土替换为frp材料，可以在保障屈曲约束作用的条件下极大程度地减轻自重，且避免了混凝土浇筑养护的时间消耗，实现工厂预制与现场快速组装。相比于仅采用frp的约束体，外套金属套筒的组合形式可以将约束体破坏模式从脆性转变为延性，并提高防屈曲支撑整体的稳定承载力；且由于金属表面的防火工艺成熟，弥补了frp因树脂基体温度敏感性所导致的抗火能力不足的缺陷，保障防屈曲支撑的抗火能力，有助于实际工程项目中的推广应用。

技术特征：

1.一种frp金属组合防屈曲支撑，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的frp金属组合防屈曲支撑，其特征在于，所述金属芯材的两端相对向外延伸出所述金属套筒形成用于与主体结构连接的延伸段。

3.如权利要求2所述的frp金属组合防屈曲支撑，其特征在于，所述限位件为固定于所述金属套筒端部的限位板，所述限位板上开设有与所述延伸段的横截面相匹配的孔洞，所述孔洞内壁与所述金属芯材固定连接。

4.如权利要求1所述的frp金属组合防屈曲支撑，其特征在于，所述frp拉挤型材内部在所述约束腔体周围形成有空腔。

5.如权利要求4所述的frp金属组合防屈曲支撑，其特征在于，所述约束腔体和所述空腔的角部为圆角。

6.如权利要求1所述的frp金属组合防屈曲支撑，其特征在于，所述金属套筒的长度与所述frp拉挤型材的长度相等。

7.一种如权利要求1所述的frp金属组合防屈曲支撑的组装方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.如权利要求7所述的frp金属组合防屈曲支撑的组装方法，其特征在于，所述金属芯材的两端相对向外延伸出所述金属套筒形成延伸段；

技术总结本发明提供了一种FRP金属组合防屈曲支撑及其组装方法，FRP金属组合防屈曲支撑包括：金属芯材，金属芯材的横截面为双轴对称结构；用于约束金属芯材的约束体，约束体为FRP拉挤型材，FRP拉挤型材内部通长形成有与金属芯材横截面形状相匹配的约束腔体；金属套筒，金属套筒套设于FRP拉挤型材外，且金属套筒的内壁贴设于FRP拉挤型材外壁，金属套筒的两端固定有用于限制FRP拉挤型材移动的限位件。本发明可以在保障屈曲约束作用的条件下，极大程度地减轻自重，避免了混凝土浇筑养护的时间消耗，且在FRP拉挤型材外套金属套筒的组合形式便于构件防火保护，有助于工程项目应用，达到消能减震效果。技术研发人员：楼挺,吴思远,杨朔,黄青隆,许国文,杨燕,白洁,陈星受保护的技术使用者：中国建筑第八工程局有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5