一种金属消能器的制作方法

1.本实用新型涉及建筑减震技术领域，具体为一种金属消能器。


背景技术：

2.地震等情况发生时消能器钢板发生剪切弹性变形或弹塑性变形，以此耗散震动时输入结构的能量，实现减震目标。金属消能器中，腹板为主要的耗能部件，左右侧翼缘对腹板起约束作用，抑制腹板发生转动，上下端连接板使消能器与支撑连接为整体，软钢腹板可焊接加劲肋板，可控制腹板在加载过程中向外屈曲。此类消能器在建筑结构中可广泛应用，提升建筑的减震能力，保证整体结构安全性，同时具有安装简易，在震后易于更换的优点。
3.目前使用的金属消能器中，部分是不含加劲肋板的结构，此类金属消能器在承受剪切变形时，腹板容易出现面外失稳情况，为此一般会将腹板增厚来限制此情况出现，但腹板增厚同时会导致消能器屈服点的提升，无法达到理想的减震耗能效果。
4.另一部分广泛存在于市场的是添加了加劲肋板的金属消能器，加劲肋板可有效提高腹板屈曲应力，延迟面外失稳的发生，同时也使腹板屈服面积扩大，有效提高耗能。但加劲肋的设置同时也一定程度上削弱了腹板的延性，且实际应用情况下多为焊接，焊缝存在诸多不确定因素，焊接过多加劲肋也会降低消能器的低周疲劳性能，消能器的安全性能将得不到保证。同时，过多的加劲肋也带来了工艺复杂，造价偏高的缺点，因此，亟待一种改进的技术来解决现有技术中所存在的上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种金属消能器，利用软钢屈服点低的特性，在地震时通过腹板剪切滞回变形与翼缘板弯曲变形进行耗能，同时加劲肋板起到防止腹板面外失稳的作用，可以有效达到结构减震的目的，通过两块互相垂直的横向加劲肋板及纵向加劲肋板限制软钢腹板面外失稳，减少了加劲肋板的数量，降低了对腹板延性的削弱和实际使用中焊缝的影响，且有效扩大了腹板屈服面积，从而通过较为简易的结构达到足够的耗能效果，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种金属消能器，包括上连接板、下连接板、左翼缘板、右翼缘板、软钢腹板、横向加劲肋板及纵向加劲肋板，所述上连接板和下连接板平行布置、且所述上连接板与下连接板之间对称设置有左翼缘板及右翼缘板，所述左翼缘板及右翼缘板均与上连接板及下连接板垂直连接，所述软钢腹板设置于由上连接板、下连接板、左翼缘板及右翼缘板构成的矩形框架内，所述横向加劲肋板设置于软钢腹板一侧，所述横向加劲肋板的两端分别与左翼缘板及右翼缘板的内壁垂直相连，所述纵向加劲肋板设置于软钢腹板另一侧，所述纵向加劲肋板与左翼缘板及右翼缘板平行布置，所述纵向加劲肋板的顶端与上连接板下表面之间留有间距，所述纵向加劲肋板的底端与下连接板上表面之间留有间距。
7.优选的，本实用新型提供的一种金属消能器，其中，所述上连接板、下连接板、左翼
缘板、右翼缘板分别与软钢腹板通过焊接固定连接且焊缝处打磨成平滑过渡。
8.优选的，本实用新型提供的一种金属消能器，其中，所述上连接板及下连接板与左翼缘板及右翼缘板通过焊接或螺栓其中任意一种方式连接。
9.优选的，本实用新型提供的一种金属消能器，其中，所述横向加劲肋板及纵向加劲肋板均通过焊接的方式与软钢腹板相连。
10.优选的，本实用新型提供的一种金属消能器，其中，所述纵向加劲肋板到左翼缘板和右翼缘板的距离相同。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
12.通过两块互相垂直的横向加劲肋板及纵向加劲肋板限制软钢腹板面外失稳，减少了加劲肋板的数量，降低了对腹板延性的削弱和实际使用中焊缝的影响，且有效扩大了腹板屈服面积，从而通过较为简易的结构达到足够的耗能效果。
附图说明
13.图1为本实用新型的结构示意图；
14.图2为本实用新型正视结构示意图；
15.图3为本实用新型后视结构示意图；
16.图4为本实用新型侧视截面结构示意图；
17.图5为附图4中a-a处截面结构示意图。
18.图中：上连接板1、下连接板2、左翼缘板3、右翼缘板4、软钢腹板5、横向加劲肋板6、纵向加劲肋板7。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型的实施例和附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围；
20.需要说明的是，在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“两侧”、“一端”、“另一端”“左”“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
21.请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种金属消能器，包括上连接板1、下连接板2、左翼缘板3、右翼缘板4、软钢腹板5、横向加劲肋板6及纵向加劲肋板7，上连接板1和下连接板2平行布置、且上连接板1与下连接板2之间对称设置有左翼缘板3及右翼缘板4，左翼缘板3及右翼缘板4均与上连接板1及下连接板2垂直连接，上连接板1及下连接板2与左翼缘板3及右翼缘板4通过焊接或螺栓其中任意一种方式连接，软钢腹板5设置于由上连接板1、下连接板2、左翼缘板3及右翼缘板4构成的矩形框架内，上连接板1、下连接板2、左翼缘板3、右翼缘板4分别与软钢腹板5通过焊接固定连接且焊缝处打磨成平滑过渡，横向加劲肋板6设置于软钢腹板5一侧，横向加劲肋板6的两端分别与左翼缘板3及右翼缘板4的内壁
垂直相连，纵向加劲肋板7设置于软钢腹板5另一侧，横向加劲肋板6及纵向加劲肋板7均通过焊接的方式与软钢腹板5相连，纵向加劲肋板7与左翼缘板3及右翼缘板4平行布置，纵向加劲肋板7到左翼缘板3和右翼缘板4的距离相同，纵向加劲肋板7的顶端与上连接板1下表面之间留有间距，纵向加劲肋板7的底端与下连接板2上表面之间留有间距。
22.制作方法及使用原理：上连接板1和下连接板2尺寸相同且对称布置，左翼缘板3和右翼缘板4尺寸相同且对称布置，将软钢腹板5通过焊接的方式与上连接板1和下连接板2相连，且焊缝处打磨成平滑过渡，防止出现压力集中现象，左翼缘板3和右翼缘板4与软钢腹板5焊接。纵向加劲肋板7垂直焊接于软钢腹板5焊接，与上连接板1和下连接板2之间均留有间距且不连接，横向加劲肋板6水平焊接于软钢腹板5的后面，并且两端与左翼缘板3和右翼缘板4焊接，完成组装。当地震等情况发生时，建筑物下层产生震动，层间发生的位移通过与下层建筑连接的下连接板2传递给消能器，左翼缘板3、右翼缘板4和软钢腹板5进入剪切弹性变形，由于软钢腹板5材质为软钢，屈服强度较低，先进入屈服状态，横向加劲肋板6及纵向加劲肋板7加劲固定，使得软钢腹板5屈服时不发生失稳破坏，达到了扩大腹板屈服面积的作用，减弱了传递给上连接板1的能量，进而减弱了上层建筑结构的位移，从而起到减震作用。金属消能器可通过埋件、人字支撑或支墩等安装方式，安装在建筑物的层间,同一水平层间需安装数个。当整体建筑承受如地震等情况下的位移时，消能器下层结构将位移传递给消能器，消能器通过软钢腹板5和翼缘板承受剪应力进入变形，腹板进入屈服阶段来消耗能量，减弱传递给上层建筑的冲击力，从而达到抗震减震的作用。震后进行检查时，易于更换失去耗能能力的消能器。
23.与现有的金属消能器相比，本实用新型通过两块互相垂直的横向加劲肋板6及纵向加劲肋板7限制软钢腹板5面外失稳，减少了加劲肋板的数量，降低了对腹板延性的削弱和实际使用中焊缝的影响，且有效扩大了腹板屈服面积，从而通过较为简易的结构达到足够的耗能效果。
24.本实用新型未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
25.最后所要说明的是：以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改和等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。