專利名稱：新型鋼梁柱連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型鋼梁柱連接結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種應(yīng)用在結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng) 域中的特別適用于高烈度設(shè)防地震區(qū)的新型鋼梁柱連接結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、自重輕、抗震性能好、施工速度快、地基費(fèi)用省、占用面積小、 工業(yè)化程度高、外形美觀等一系列優(yōu)點(diǎn)，與混凝土結(jié)構(gòu)相比它是環(huán)保型的和可再次利用的， 也是易于產(chǎn)業(yè)化的結(jié)構(gòu)。梁與柱之間的連接節(jié)點(diǎn)是保證梁與柱協(xié)同工作、形成結(jié)構(gòu)整體的 關(guān)鍵部件。在多高層鋼結(jié)構(gòu)框架中，典型的梁_柱連接是梁翼緣與柱對(duì)接焊、腹板與柱子 利用高強(qiáng)螺栓連接。過去一直認(rèn)為該梁_柱栓焊混合節(jié)點(diǎn)具有良好的抗震性能，然而，在 1994年的北嶺(Northridge)地震和1995年的阪神(Hyogoken - Nanbu)地震中，采用該 節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的數(shù)百棟鋼結(jié)構(gòu)建筑雖未倒塌，卻在節(jié)點(diǎn)部位出現(xiàn)了嚴(yán)重的脆性破壞。研究者們 在探尋其破壞原因的同時(shí)，對(duì)傳統(tǒng)梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，提出了延性和耗能能力強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)形 式。改進(jìn)的主要措施有對(duì)連接部位進(jìn)行加強(qiáng)，對(duì)梁截面進(jìn)行削弱，改進(jìn)扇形切角構(gòu)造，省掉 焊接操作孔把梁腹板與柱焊接等。盡管上述改進(jìn)的梁柱節(jié)點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)室中表現(xiàn)出優(yōu)越的抗震 性能，但由于其抗震設(shè)計(jì)思想是基于框架梁中形成塑性鉸提供結(jié)構(gòu)所需延性，應(yīng)用這些節(jié) 點(diǎn)的實(shí)際工程若受到破壞，修復(fù)相對(duì)困難。由于梁-柱節(jié)點(diǎn)連接處的質(zhì)量不易保證的梁下翼緣與柱子之間的現(xiàn)場(chǎng)焊縫是導(dǎo) 致節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)脆性破壞的誘因，因此，無現(xiàn)場(chǎng)焊縫的全螺栓連接的梁柱節(jié)點(diǎn)重新受到審視。采 用全螺栓的梁-柱節(jié)點(diǎn)通常需要借助于連接件，典型的連接件有T形連接件、角鋼和端板 等。梁-柱全螺栓連接節(jié)點(diǎn)延性較好、耗能能力強(qiáng)、抗震性能優(yōu)越。根據(jù)連接部位與被連 接梁的抗彎承載力之間的關(guān)系，把連接分成全強(qiáng)連接和部分強(qiáng)度連接兩類。其中，全強(qiáng)連接 是連接部位的承載能力高于被連接梁的承載力，節(jié)點(diǎn)破壞時(shí)在梁上形成塑性鉸。部分強(qiáng)度 連接是連接部位的承載能力小于被連接梁的承載力，連接件首先破壞。全強(qiáng)連接的螺栓連 接節(jié)點(diǎn)破壞后的修復(fù)與焊接連接節(jié)點(diǎn)類似，相對(duì)比較困難。部分強(qiáng)度的螺栓連接的修復(fù)工 作量根據(jù)所采用的連接不同而有所差別由于端板與梁端焊接，采用端板連接的節(jié)點(diǎn)修復(fù) 困難；T形連接件和角鋼與主體結(jié)構(gòu)梁柱之間均采用螺栓連接，節(jié)點(diǎn)破壞后連接更換相對(duì) 容易。但梁上翼緣部位的連接件由于埋在混凝土中，更換時(shí)仍需要先去除連接件附近的鋼 筋混凝土。
發(fā)明內(nèi)容為了避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，本實(shí)用新型提供了一種特別適合于高 烈度設(shè)防地震區(qū)的新型鋼梁柱連接結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可以有效防止發(fā)生脆性破壞，具有良好的 延性破壞特征，可廣泛應(yīng)用于地震區(qū)、尤其是高烈度設(shè)防地震區(qū)的結(jié)構(gòu)中，而且施工方便， 便于震后修復(fù)。本實(shí)用新型提供了一種新型鋼梁柱連接結(jié)構(gòu)，包括豎直的H型鋼柱和其端部垂直連接在H型鋼柱側(cè)翼板上的H型鋼梁，其特征在于所述H型鋼梁腹板與H型鋼柱側(cè)翼板連 接端經(jīng)一與H型鋼梁腹板相貼合的加強(qiáng)連接板及貫穿加強(qiáng)連接板的高強(qiáng)度螺栓實(shí)現(xiàn)連接， 所述加強(qiáng)連接板與H型鋼柱側(cè)翼板相焊接，所述H型鋼梁底側(cè)翼板的連接端兩側(cè)分別經(jīng)一 T型連接板及貫穿高強(qiáng)度螺栓與H型鋼柱實(shí)現(xiàn)鎖緊連接，所述T型連接板橫向放置，其縱向 上下端分別經(jīng)墊片和貫穿高強(qiáng)度螺栓與H型鋼柱側(cè)翼板鎖緊連接，所述T型連接板的橫向 板支撐于H型鋼梁底側(cè)翼板的下方，并經(jīng)貫穿高強(qiáng)度螺栓鎖緊。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在1、可以較好的解決傳統(tǒng)梁柱連接節(jié)點(diǎn)延性不足、易發(fā)生脆性破壞的問題；2、可以較好的解決改進(jìn)型梁柱連接節(jié)點(diǎn)震后不易修復(fù)的問題；3、和傳統(tǒng)的全螺栓連接梁柱節(jié)點(diǎn)相比，破壞集中于梁下翼緣的連接件上，修復(fù)相 對(duì)簡(jiǎn)單；4、適當(dāng)降低了梁柱之間的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度約束，使梁上彎矩分布更合理，帶來更經(jīng)濟(jì)的 設(shè)計(jì)結(jié)果；5、連接節(jié)點(diǎn)施工比較方便，質(zhì)量易于控制；6、梁下翼緣與柱翼緣之間通過T形連接件利用高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接，梁腹板與焊接 在柱翼緣上的拼接板采用高強(qiáng)螺栓連接，梁上翼緣中心作為連接部位的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，下翼緣 的T形連接件的承載能力設(shè)計(jì)的相對(duì)較弱，以此來保護(hù)梁柱構(gòu)件與上翼緣處的連接件在地 震中免受損壞；7、梁下翼緣部位的T形連接件的翼緣與柱翼緣之間設(shè)置墊板，使T形連接件的翼 緣能夠向正反兩個(gè)方向發(fā)生彎矩屈服，保證梁向正反兩個(gè)方向發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，連接部位的變 形都由梁下翼緣部位的變形提供。塑性變形和破壞集中于梁下翼緣部位的T形件，達(dá)到保 護(hù)主體免受損壞、連接節(jié)點(diǎn)便于修復(fù)的目的。

[0014]圖1為實(shí)施侈1的立面圖。[0015]圖2為實(shí)施侈1的正視圖。[0016]圖3為實(shí)施侈1的右視圖。[0017]圖4為實(shí)施侈2的立面圖。[0018]圖5為實(shí)施侈2的正視圖。[0019]圖6為實(shí)施侈2的右視圖。[0020]圖7為實(shí)施侈3的立面圖。[0021]圖8為實(shí)施侈3的正視圖。[0022]圖9為實(shí)施侈3的右視圖。[0023]圖10為實(shí)施列4的立面圖。[0024]圖11為實(shí)施列4的正視圖。[0025]圖12為實(shí)施列4的右視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
4[0027]實(shí)施例1本實(shí)用新型提供了一種新型鋼梁柱連接結(jié)構(gòu)，包括豎直的H型鋼柱1和其端部垂 直連接在H型鋼柱側(cè)翼板2上的H型鋼梁3，所述H型鋼梁腹板4與H型鋼柱側(cè)翼板2連接 端經(jīng)一與H型鋼梁腹板4相貼合的加強(qiáng)連接板5及貫穿加強(qiáng)連接板5的高強(qiáng)度螺栓6實(shí)現(xiàn) 連接，所述加強(qiáng)連接板5與H型鋼柱側(cè)翼板2相焊接，所述H型鋼梁底側(cè)翼板7的連接端兩 側(cè)分別經(jīng)一 T型連接板8及貫穿高強(qiáng)度螺栓6與H型鋼柱1實(shí)現(xiàn)鎖緊連接，所述T型連接 板8橫向放置，其縱向上下端9分別經(jīng)墊片10和貫穿高強(qiáng)度螺栓6與H型鋼柱側(cè)翼板2鎖 緊連接，所述T型連接板8的橫向板11支撐于H型鋼梁底側(cè)翼板7的下方，并經(jīng)貫穿高強(qiáng) 度螺栓6鎖緊(見圖1至3)。如圖1至3所示，H型鋼柱1在位于H型鋼梁3底側(cè)翼板7同一水平位置上設(shè)置 與H型鋼柱1的腹板12及兩側(cè)翼板2相連接的加強(qiáng)筋板13。如圖1至3所示，H型鋼柱1在位于H型鋼梁頂側(cè)翼板14同一水平位置上設(shè)置與 H型鋼柱1的腹板12及兩側(cè)翼板2相連接的加強(qiáng)筋板15。如圖1至3所示，H型鋼梁頂側(cè)翼板14的連接端兩側(cè)分別經(jīng)一 T型連接板16及 貫穿高強(qiáng)度螺栓6與H型鋼柱1實(shí)現(xiàn)鎖緊連接，所述T型連接板16橫向放置，其縱向上下 端17經(jīng)貫穿高強(qiáng)度螺栓6與H型鋼柱側(cè)翼板2鎖緊連接，所述T型連接板16的橫向板18 貼合于H型鋼梁頂側(cè)翼板14的頂面，并經(jīng)貫穿高強(qiáng)度螺栓6鎖緊。實(shí)施例2在具體實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，H型鋼梁3頂側(cè)翼板14上連接有包覆在H型鋼柱1上 端外圍的鋼筋混凝土構(gòu)件19 (見圖4至6)。為了使H型鋼梁3與鋼筋混凝土構(gòu)件19共同 變形，減小剪切力作用，H型鋼梁3與鋼筋混凝土構(gòu)件19之間設(shè)置有抗剪栓釘20 (見圖5 和圖6)。實(shí)施例3該具體實(shí)施例與具體實(shí)施例1的區(qū)別在于H型鋼梁3頂側(cè)翼板14與H型鋼柱1 側(cè)翼板2利用全熔透焊縫21進(jìn)行連接(見圖7至9)。實(shí)施例4在具體實(shí)施例3的基礎(chǔ)上，H型鋼梁3頂側(cè)翼板14上連接有包覆在H型鋼柱1上 端外圍的鋼筋混凝土構(gòu)件19。為了使H型鋼梁3與鋼筋混凝土構(gòu)件19共同變形，減小剪切 力作用，H型鋼梁3與鋼筋混凝土構(gòu)件19之間設(shè)置有抗剪栓釘20 (見圖10至12)。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所做的均 等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
權(quán)利要求一種新型鋼梁柱連接結(jié)構(gòu)，包括豎直的H型鋼柱和其端部垂直連接在H型鋼柱側(cè)翼板上的H型鋼梁，其特征在于所述H型鋼梁腹板與H型鋼柱側(cè)翼板連接端經(jīng)一與H型鋼梁腹板相貼合的加強(qiáng)連接板及貫穿加強(qiáng)連接板的高強(qiáng)度螺栓實(shí)現(xiàn)連接，所述加強(qiáng)連接板與H型鋼柱側(cè)翼板相焊接，所述H型鋼梁底側(cè)翼板的連接端兩側(cè)分別經(jīng)一T型連接板及貫穿高強(qiáng)度螺栓與H型鋼柱實(shí)現(xiàn)鎖緊連接，所述T型連接板橫向放置，其縱向上下端分別經(jīng)墊片和貫穿高強(qiáng)度螺栓與H型鋼柱側(cè)翼板鎖緊連接，所述T型連接板的橫向板支撐于H型鋼梁底側(cè)翼板的下方，并經(jīng)貫穿高強(qiáng)度螺栓鎖緊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型鋼梁柱連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述H型鋼柱在位于H型 鋼梁底側(cè)板同一水平位置上設(shè)置與H型鋼柱的腹板及兩側(cè)翼板相連接的加強(qiáng)筋板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型鋼梁柱連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述H型鋼柱在位于 H型鋼梁頂側(cè)翼板同一水平位置上設(shè)置與H型鋼柱的腹板及兩側(cè)翼板相連接的加強(qiáng)筋板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述任意一種新型鋼梁柱連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述H型鋼梁 頂側(cè)翼板的連接端兩側(cè)分別經(jīng)一 T型連接板及貫穿高強(qiáng)度螺栓與H型鋼柱實(shí)現(xiàn)鎖緊連接， 所述T型連接板橫向放置，其縱向上下端經(jīng)貫穿高強(qiáng)度螺栓與H型鋼柱側(cè)翼板鎖緊連接，所 述T型連接板的橫向板貼合于H型鋼梁頂側(cè)翼板的頂面，并經(jīng)貫穿高強(qiáng)度螺栓鎖緊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型鋼梁柱連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述H型鋼梁頂側(cè)翼板 上連接有包覆在H型鋼柱上端外圍的鋼筋混凝土構(gòu)件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述任意一種新型鋼梁柱連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述H型鋼 梁頂側(cè)翼板與H型鋼柱側(cè)翼板利用全熔透焊縫進(jìn)行連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型鋼梁柱連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述H型鋼梁頂側(cè)翼板 上連接有包覆在H型鋼柱上端外圍的鋼筋混凝土構(gòu)件。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種新型鋼梁柱連接結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種應(yīng)用在結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域中的特別適用于高烈度設(shè)防地震區(qū)的新型鋼梁柱連接結(jié)構(gòu)，包括豎直的H型鋼柱和其端部垂直連接在H型鋼柱側(cè)翼板上的H型鋼梁，其特征在于所述H型鋼梁腹板與H型鋼柱側(cè)翼板連接端經(jīng)一與H型鋼梁腹板相貼合的加強(qiáng)連接板及貫穿加強(qiáng)連接板的高強(qiáng)度螺栓實(shí)現(xiàn)連接，所述加強(qiáng)連接板與H型鋼柱側(cè)翼板相焊接，所述H型鋼梁底側(cè)翼板的連接端兩側(cè)分別經(jīng)一T型連接板及貫穿高強(qiáng)度螺栓與H型鋼柱實(shí)現(xiàn)鎖緊連接，所述T型連接板橫向放置，其縱向上下端分別經(jīng)墊片和貫穿高強(qiáng)度螺栓與H型鋼柱側(cè)翼板鎖緊連接，所述T型連接板的橫向板支撐于H型鋼梁底側(cè)翼板的下方，并經(jīng)貫穿高強(qiáng)度螺栓鎖緊。該結(jié)構(gòu)可以有效防止發(fā)生脆性破壞，具有良好的延性破壞特征，可廣泛應(yīng)用于地震區(qū)、尤其是高烈度設(shè)防地震區(qū)的結(jié)構(gòu)中，而且施工方便，便于震后修復(fù)。
文檔編號(hào)E04C3/32GK201687086SQ20102018104
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者吳兆旗, 姜紹飛, 楊海, 蘇建強(qiáng) 申請(qǐng)人:福州大學(xué)