專利名稱：用于抗震鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于抗震鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于抗震鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱 剛性連接節(jié)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
[0002]鋼結(jié)構(gòu)向來(lái)被認(rèn)為延性好，抗震性能卓越，隨著多、高層建筑的大量新建，在 國(guó)內(nèi)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。鋼框架作為鋼結(jié)構(gòu)中最普遍的一種結(jié)構(gòu)形式，正在被大量使用。[0003]鋼框架在地震時(shí)通過(guò)其梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)的抗彎能力抵抗地震作用。按照我國(guó) 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011)的規(guī)定，抗震鋼結(jié)構(gòu)框架應(yīng)滿足“強(qiáng)柱弱梁”的要求。即，梁柱連接處鋼柱的總承載力強(qiáng)于鋼梁。在地震作用下，梁端先出現(xiàn)塑性鉸來(lái)耗 散地震能量而鋼柱保持彈性工作狀態(tài)?？蚣軜O限狀態(tài)呈現(xiàn)梁鉸機(jī)構(gòu)(即在遭遇強(qiáng)烈地震 時(shí)僅在梁端出現(xiàn)塑性鉸，柱僅在柱腳處出現(xiàn)塑性鉸，也稱總體機(jī)構(gòu))，框架可得到較好 的抗震性能。[0004]梁端塑性鉸的耗能能力取決于鋼梁截面的板件寬厚比，包括翼緣和腹板的寬厚 比。按照我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011)以及《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī) 程》(JGJ99)等的規(guī)定，為保證鋼框架的塑性鉸具有一定的轉(zhuǎn)動(dòng)和耗能能力，鋼框架的 梁柱需要滿足其截面寬厚比限值，才能確保其梁柱連接節(jié)點(diǎn)處的塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)能力，耗散 地震時(shí)的輸入能量，實(shí)現(xiàn)鋼框架的抗震目標(biāo)。[0005]在鋼框架梁柱截面已經(jīng)滿足一般靜力荷載要求的情況下，為滿足鋼梁腹板板件 寬厚比限值要求，一般的做法是，將腹板厚度加厚直至截面達(dá)到規(guī)定的板件寬厚比限 值，從而保證鋼框架的抗震性能。但是這會(huì)直接導(dǎo)致鋼框架單位面積用鋼量的較大上 升，經(jīng)濟(jì)性不佳?？蚣芰焊拱鍖捄癖仁菦Q定鋼框架設(shè)計(jì)單位面積用鋼量的關(guān)鍵性指標(biāo)(特別是在工業(yè)建筑中，梁截面較高)，直接影響其經(jīng)濟(jì)性。發(fā)明內(nèi)容[0006]基于以上原因，本實(shí)用新型提供了一種用于抗震鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱剛性連接節(jié) 點(diǎn)，可在不增加腹板厚度而設(shè)置加勁肋的基礎(chǔ)上達(dá)到梁端塑性鉸的延性要求，從而滿足 鋼框架抗震性能的目標(biāo)，解決了上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題。[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下[0008]一種用于抗震鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)，連接框架柱和框架梁，在框架 柱和框架梁之間安置懸臂梁段；[0009]所述懸臂梁段在潛在塑性鉸區(qū)的梁腹板上設(shè)置一道以上縱向加勁肋；[0010]所述懸臂梁段直接焊接連接在框架柱上，形成梁柱剛性連接；[0011]所述懸臂梁段的另一端與框架梁的梁端通過(guò)拼接節(jié)點(diǎn)拼接，形成鋼框架。[0012]所述懸臂梁段的縱向加勁肋為單面設(shè)置。[0013]所述懸臂梁段的縱向加勁肋為雙面設(shè)置。[0014]所述懸臂梁段在縱向加勁肋的端部設(shè)置橫向加勁肋。[0015]所述懸臂梁段的橫向加勁肋為單面設(shè)置。[0016]所述懸臂梁段的橫向加勁肋為雙面設(shè)置。[0017]所述懸臂梁段的長(zhǎng)度大于潛在塑性鉸區(qū)長(zhǎng)度。[0018]所述懸臂梁段與框架梁端相接處的截面相同。[0019]所述懸臂梁段連接框架梁端的相同的截面為H型截面。[0020]本實(shí)用新型由于采用了以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本實(shí)用新型 的用于抗震鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)，能將結(jié)構(gòu)延性耗能的要求整合在節(jié)點(diǎn)區(qū) 域，通過(guò)保證潛在塑性鉸區(qū)的延性來(lái)保證鋼框架整體的抗震性能。[0021]本實(shí)用新型將鋼框架梁端潛在塑性鉸區(qū)整合進(jìn)梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)區(qū)域，通過(guò)在 潛在塑性鉸區(qū)梁腹板設(shè)置縱向加勁肋的方式，減小梁腹板的寬厚比，以阻止梁腹板的屈 曲，實(shí)現(xiàn)塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)的延性耗能目標(biāo)，保證鋼框架的抗震性能。[0022]本實(shí)用新型的用于抗震鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)主要有以下優(yōu)點(diǎn)[0023]1、在不增加框架梁腹板厚度的基礎(chǔ)上，僅通過(guò)在框架梁端預(yù)留的懸臂梁段腹板 設(shè)置縱向和橫向加勁肋即可減小腹板寬厚比，實(shí)現(xiàn)潛在塑性鉸區(qū)以致整個(gè)鋼框架延性耗 能的目標(biāo)，經(jīng)濟(jì)性較好。[0024]2、框架梁與柱通過(guò)懸臂梁段拼接連接，施工方便快捷。懸臂梁段與框架柱的連 接是在工廠焊接，質(zhì)量可得到保證，可有效防止剛性連接在強(qiáng)震下的斷裂問(wèn)題，安全可罪。


[0025]圖1是本實(shí)用新型的一種用于抗震鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)的鋼框架中 的中柱及中間層的梁柱連接節(jié)點(diǎn)實(shí)施例的示意圖。[0026]圖2是本實(shí)用新型的邊柱中間層連接節(jié)點(diǎn)實(shí)施例的示意圖。[0027]圖3是本實(shí)用新型的中柱頂層連接節(jié)點(diǎn)實(shí)施例的示意圖。[0028]圖4是本實(shí)用新型的邊柱頂層連接節(jié)點(diǎn)實(shí)施例的示意圖。[0029]附圖標(biāo)記[0030]1為框架柱，2為懸臂梁段，3為框架梁，4為拼接節(jié)點(diǎn)，21為縱向加勁肋，22 為橫向加勁肋，L為潛在塑性鉸區(qū)長(zhǎng)度。
具體實(shí)施方式
[0031]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。[0032]參看圖1至圖4，本實(shí)用新型是一種用于抗震鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)， 連接框架柱1和框架梁3，在框架柱1和框架梁3之間預(yù)留懸臂梁段2。[0033]懸臂梁段2直接焊接連接在框架柱1上，形成梁柱剛性連接。懸臂梁段2的另 一端與框架梁3的梁端通過(guò)拼接節(jié)點(diǎn)4拼接，形成鋼框架。[0034]懸臂梁段2在潛在塑性鉸區(qū)L長(zhǎng)度范圍內(nèi)的梁腹板上設(shè)置一道或二道縱向加勁肋 21。懸臂梁段2的縱向加勁肋21為單面設(shè)置或雙面設(shè)置。[0035]懸臂梁段2在縱向加勁肋21的端部設(shè)置橫向加勁肋22，該橫向加勁肋22與縱向 加勁肋21配合，單面設(shè)置或雙面設(shè)置。[0036]懸臂梁段2與框架梁端相接處的截面一般相同，一般為H型截面。懸臂梁段2 的長(zhǎng)度大于潛在塑性鉸區(qū)L長(zhǎng)度。[0037]本實(shí)用新型的實(shí)際應(yīng)用情況如下[0038]將鋼框架梁端潛在塑性鉸區(qū)整合進(jìn)梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)區(qū)域，通過(guò)在潛在塑性鉸 區(qū)梁腹板設(shè)置縱向加勁肋的方式，減小梁腹板的寬厚比，以阻止梁腹板的屈曲，實(shí)現(xiàn)塑 性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)的延性耗能目標(biāo)，保證鋼框架的抗震性能。[0039]框架梁端預(yù)留的懸臂梁段2直接焊接連接在框架柱1上，形成梁柱剛性連接。懸 臂梁段2和框架梁3—般為相同的截面，截面類型一般為H型?？蚣芰?與懸臂梁段2 通過(guò)拼接節(jié)點(diǎn)4進(jìn)行拼接，從而形成鋼框架。[0040]懸臂梁段2的長(zhǎng)度應(yīng)大于潛在塑性鉸區(qū)L長(zhǎng)度，其數(shù)值可按照經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，在 遭遇強(qiáng)烈地震時(shí)此長(zhǎng)度范圍內(nèi)可能出現(xiàn)塑性鉸(潛在塑性鉸區(qū))。同時(shí)，不在此區(qū)域的 鋼梁以及鋼柱由于始終處于彈性工作狀態(tài)，板件寬厚比只需滿足鋼結(jié)構(gòu)靜力彈性設(shè)計(jì)的 要求，結(jié)構(gòu)整體仍具有抗震要求的延性耗能和抗震性能。[0041]在剛性連接節(jié)點(diǎn)懸臂梁段的潛在塑性鉸區(qū)L長(zhǎng)度范圍內(nèi)設(shè)置縱向加勁肋21和橫 向加勁肋22，以減小塑性鉸區(qū)的腹板板件寬厚比?？v向加勁肋21可根據(jù)需要設(shè)置一道或 者二道?？v向加勁肋21和橫向加勁肋22既可單面設(shè)置，也可雙面設(shè)置。由于設(shè)置了縱 向加勁肋，可實(shí)現(xiàn)在較小腹板厚度時(shí)仍滿足抗震要求的截面寬厚比限值，保證潛在塑性 鉸區(qū)在地震作用下形成塑性鉸并具有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)延性和耗能能力來(lái)耗散地震能量。[0042]綜上可知，采用本實(shí)用新型的用于抗震鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)，能將 結(jié)構(gòu)延性耗能的要求整合在節(jié)點(diǎn)區(qū)域，通過(guò)保證潛在塑性鉸區(qū)的延性來(lái)保證鋼框架整體 的抗震性能。[0043]當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，上述實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本 實(shí)用新型，而并非用作對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì) 上述實(shí)施例的變化、變型等都將落在本實(shí)用新型權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于抗震鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)，連接框架柱和框架梁，其特征在 于，在框架柱和框架梁之間安置懸臂梁段；所述懸臂梁段在潛在塑性鉸區(qū)的梁腹板上設(shè)置一道以上縱向加勁肋；所述懸臂梁段直接焊接連接在框架柱上，形成梁柱剛性連接；所述懸臂梁段的另一端與框架梁的梁端通過(guò)拼接節(jié)點(diǎn)拼接，形成鋼框架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于抗震鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所 述懸臂梁段的縱向加勁肋為單面設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于抗震鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所 述懸臂梁段的縱向加勁肋為雙面設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于抗震鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所 述懸臂梁段在縱向加勁肋的端部設(shè)置橫向加勁肋。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于抗震鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所 述懸臂梁段的橫向加勁肋為單面設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于抗震鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所 述懸臂梁段的橫向加勁肋為雙面設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于抗震鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所 述懸臂梁段的長(zhǎng)度大于潛在塑性鉸區(qū)長(zhǎng)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于抗震鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所 述懸臂梁段與框架梁端相接處的截面相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于抗震鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所 述懸臂梁段連接框架梁端的相同的截面為H型截面。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于抗震鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)，連接框架柱和框架梁，在框架柱和框架梁之間安置懸臂梁段。懸臂梁段在潛在塑性鉸區(qū)的梁腹板上設(shè)置一道以上縱向加勁肋。懸臂梁段直接焊接連接在框架柱上，形成梁柱剛性連接。懸臂梁段的另一端與框架梁的梁端通過(guò)拼接節(jié)點(diǎn)拼接，形成鋼框架。本實(shí)用新型將鋼框架梁端潛在塑性鉸區(qū)整合進(jìn)梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)區(qū)域，通過(guò)在潛在塑性鉸區(qū)梁腹板設(shè)置縱向加勁肋的方式，減小梁腹板的寬厚比，以阻止梁腹板的屈曲，實(shí)現(xiàn)塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)的延性耗能目標(biāo)，保證鋼框架的抗震性能。
文檔編號(hào)E04B1/58GK201809863SQ20102056529
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月18日
發(fā)明者路志浩, 陳炯 申請(qǐng)人:寶鋼工程技術(shù)集團(tuán)有限公司