一种端部刚度提升钢筋约束圆钢管构件

1.本发明属于钢结构技术领域，涉及一种圆钢管构件，具体涉及一种端部刚度提升钢筋约束圆钢管构件。


背景技术：

2.现阶段，在大跨度空间网格结构中，重要构件的稳定性尤为重要。假如这些构件发生了失稳，整体结构的稳定性变得极差，进而引起整体结构发生连续性倒塌，造成重大人员伤亡以及经济损失。现有的技术，比如双套管、局部双层构件等措施施工困难，并且用钢量偏大，进而造成构件自重大，运输困难。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种端部刚度提升钢筋约束圆钢管构件，该构件具有用钢量小、施工方便及承载力较强的特点。
4.为达到上述目的，本发明所述的端部刚度提升钢筋约束圆钢管构件包括第一端板、第一连接环板、第二连接环板、第二端板、圆钢管、若干约束环及若干钢筋；
5.第一端板、第一连接环板、各约束环、第二连接环板及第二端板依次设置，且第一端部套管的一端与第一端板相连接，第一端部套管的另一端与第一连接环板相连接，且第二端部套管的一端与第二端板相连接，第二端部套管的另一端与第二连接环板相连接，圆钢管的一端穿过第一连接环板插入于第一端部套管内后固定于第一端板上，圆钢管的另一端依次穿过各约束环及第二连接环板插入于第二端部套管内后固定于第二端板上，且圆钢管与约束环上中心通孔的内壁相接触，各钢筋的一端设置有第一限位件，各钢筋的另一端依次穿过第一连接环板、各约束环及第二连接环板后设置有第二限位件。
6.各钢筋沿周向均匀分布。
7.各钢筋与各约束环之间相焊接。
8.所述钢筋为螺纹钢筋或者预应力钢筋。
9.第一端板与第一连接环板之间设置有若干第一加劲肋。
10.各第一加劲肋沿周向均匀分布。
11.第二端板与第二连接环板之间设置有若干第二加劲肋。
12.各第二加劲肋沿周向均匀分布。
13.第一端板与第一连接环板之间设置有第一蝶形弹簧及第一环向垫板，其中，第一蝶形弹簧及第一环向垫板均套接于第一端部套管，第一蝶形弹簧位于第一环向垫板与第一端板之间。
14.第二端板与第二连接环板之间设置有第二蝶形弹簧及第二环向垫板，第二蝶形弹簧及第二环向垫板套接于第二端部套管上，第二蝶形弹簧位于第二环向垫板与第二端板之间。
15.本发明具有以下有益效果：
16.本发明所述的端部刚度提升钢筋约束圆钢管构件在具体操作时，圆钢管的一端穿过第一连接环板后插入于第一端部套管内，圆钢管的另一端依次穿过各约束环及第二连接环板后插入于第二端部套管内，且圆钢管与约束环上中心通孔的内壁相接触，各钢筋依次穿过第一连接环板、各约束环及第二连接环板后设置有第二限位件，利用钢筋结合约束环，增加圆钢管的侧向约束，进而提高构件的稳定性，最终达到整体结构稳定性及承载力提高的目的，同时结构简单，用钢量较小。
附图说明
17.图1为设置有加劲肋时本发明的分解图；
18.图2为设置有加劲肋时本发明的结构图；
19.图3为设置有蝶形弹簧时本发明的分解图；
20.图4为设置有蝶形弹簧时本发明的结构图；
21.图5为端部加劲肋加强钢筋约束圆钢管的荷载位移曲线图。
22.其中，11为第一端部套管、12为第二端部套管、21为第一限位件、22为第二限位件、31为第一连接环板、32为第二连接环板、4为约束环、5为钢筋、6为圆钢管、7为焊缝、81为第一加劲肋、82为第二加劲肋、91为第一端板、92为第二端板、101为第一蝶形弹簧、102为第二蝶形弹簧、111为第一环向垫板、112为第二环向垫板。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
24.在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
25.参考图1至图4，本发明所述的端部刚度提升钢筋约束圆钢管构件包括第一端板91、第一连接环板31、第二连接环板32、第二端板92、圆钢管6、若干约束环4及若干钢筋5；
26.第一端板91、第一连接环板31、各约束环4、第二连接环板32及第二端板92依次设置，且第一端部套管11的一端与第一端板91相焊接，第一端部套管11的另一端与第一连接环板31相焊接，且第二端部套管12的一端与第二端板92相焊接，第二端部套管12的另一端与第二连接环板32相焊接，圆钢管6的一端穿过第一连接环板31插入于第一端部套管11内后焊接于第一端板91上，圆钢管6的另一端依次穿过各约束环4及第二连接环板32插入于第二端部套管12内后焊接于第二端板92上，且圆钢管6与约束环4上中心通孔的内壁相接触，各钢筋5的一端设置有第一限位件21，各钢筋5的另一端依次穿过第一连接环板31、各约束
环4及第二连接环板32后设置有第二限位件22；
27.其中，各钢筋5沿周向均匀分布，且各钢筋5与各约束环4之间相焊接，所述钢筋5为螺纹钢筋或者预应力钢筋，即钢筋5与约束环4之间通过焊缝7相连接。
28.另外，第一端板91与第一连接环板31之间设置有若干第一加劲肋81，其中，各第一加劲肋81沿周向均匀分布，第二端板92与第二连接环板32之间设置有若干第二加劲肋82，其中，各第二加劲肋82沿周向均匀分布。
29.或者第一端板91与第一连接环板31之间设置有第一蝶形弹簧101及第一环向垫板111，其中，第一蝶形弹簧101及第一环向垫板111均套接于第一端部套管11，且，第一蝶形弹簧101位于第一环向垫板111与第一端板91之间；第二端板92与第二连接环板32之间设置有第二蝶形弹簧102及第二环向垫板112，其中，第二蝶形弹簧102及第二环向垫板112套接于第二端部套管12上，第二蝶形弹簧102位于第二环向垫板112与第二端板92之间。
30.参考图5，本发明利用钢筋5结合约束环4，增加圆钢管6的侧向约束，进而提高构件的稳定性，最终达到整体结构稳定性提高的目的。端部通过加劲肋加强，防止端部发生局部屈曲以及提高节点刚度，或者利用蝶形弹簧对端部的加强效果，防止端部发生局部屈曲以及提高节点刚度，同时加强了节点处的耗能。
31.相对于圆钢管6，端部加劲肋加钢筋5约束圆钢管6与钢筋5约束圆钢管6的稳定承载力分别提高2.0倍与3.1倍。


技术特征：
1.一种端部刚度提升钢筋约束圆钢管构件，其特征在于，包括第一端板(91)、第一连接环板(31)、第二连接环板(32)、第二端板(92)、圆钢管(6)、若干约束环(4)及若干钢筋(5)；第一端板(91)、第一连接环板(31)、各约束环(4)、第二连接环板(32)及第二端板(92)依次设置，且第一端部套管(11)的一端与第一端板(91)相连接，第一端部套管(11)的另一端与第一连接环板(31)相连接，且第二端部套管(12)的一端与第二端板(92)相连接，第二端部套管(12)的另一端与第二连接环板(32)相连接，圆钢管(6)的一端穿过第一连接环板(31)插入于第一端部套管(11)内后固定于第一端板(91)上，圆钢管(6)的另一端依次穿过各约束环(4)及第二连接环板(32)插入于第二端部套管(12)内后固定于第二端板(92)，且圆钢管(6)与约束环(4)上中心通孔的内壁相接触，各钢筋(5)的一端设置有第一限位件(21)，各钢筋(5)的另一端依次穿过第一连接环板(31)、各约束环(4)及第二连接环板(32)后设置有第二限位件(22)。2.根据权利要求1所述的端部刚度提升钢筋约束圆钢管构件，其特征在于，各钢筋(5)沿周向均匀分布。3.根据权利要求1所述的端部刚度提升钢筋约束圆钢管构件，其特征在于，各钢筋(5)与各约束环(4)之间相焊接。4.根据权利要求1所述的端部刚度提升钢筋约束圆钢管构件，其特征在于，所述钢筋(5)为螺纹钢筋或者预应力钢筋。5.根据权利要求1所述的端部刚度提升钢筋约束圆钢管构件，其特征在于，第一端板(91)与第一连接环板(31)之间设置有若干第一加劲肋(81)。6.根据权利要求5所述的端部刚度提升钢筋约束圆钢管构件，其特征在于，各第一加劲肋(81)沿周向均匀分布。7.根据权利要求5所述的端部刚度提升钢筋约束圆钢管构件，其特征在于，第二端板(92)与第二连接环板(32)之间设置有若干第二加劲肋(82)。8.根据权利要求7所述的端部刚度提升钢筋约束圆钢管构件，其特征在于，各第二加劲肋(82)沿周向均匀分布。9.根据权利要求1所述的端部刚度提升钢筋约束圆钢管构件，其特征在于，第一端板(91)与第一连接环板(31)之间设置有第一蝶形弹簧(101)及第一环向垫板(111)，其中，第一蝶形弹簧(101)及第一环向垫板(111)均套接于第一端部套管(11)，第一蝶形弹簧(101)位于第一环向垫板(111)与第一端板(91)之间。10.根据权利要求9所述的端部刚度提升钢筋约束圆钢管构件，其特征在于，第二端板(92)与第二连接环板(32)之间设置有第二蝶形弹簧(102)及第二环向垫板(112)，其中，第二蝶形弹簧(102)及第二环向垫板(112)套接于第二端部套管(12)上，第二蝶形弹簧(102)位于第二环向垫板(112)与第二端板(92)之间。

技术总结
本发明公开了一种端部刚度提升钢筋约束圆钢管构件，第一端部套管的一端与第一端板相连接，第一端部套管的另一端与第一连接环板相连接，且第二端部套管的一端与第二端板相连接，第二端部套管的另一端与第二连接环板相连接，圆钢管的一端穿过第一连接环板插入于第一端部套管内后固定于第一端板上，圆钢管的另一端依次穿过各约束环及第二连接环板插入于第二端部套管内后固定于第二端板上，且圆钢管与约束环上中心通孔的内壁相接触，各钢筋的一端设置有第一限位件，各钢筋的另一端依次穿过第一连接环板、各约束环及第二连接环板后设置有第二限位件，该构件具有用钢量小、施工方便及承载力较强的特点。承载力较强的特点。承载力较强的特点。


技术研发人员：田黎敏 白冲
受保护的技术使用者：西安建筑科技大学
技术研发日：2022.06.29
技术公布日：2022/8/30