方鋼管混凝土與鋼梁抗連續(xù)倒塌半剛性加固節(jié)點的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種方鋼管混凝土與鋼梁抗連續(xù)倒塌半剛性加固節(jié)點，它包括方鋼管混凝土柱和工字型鋼梁；它是在對應(yīng)于鋼梁上、下翼緣的方鋼管壁內(nèi)外分別設(shè)內(nèi)隔板和加勁板；將一根U型鋼制連接板繞過方鋼管柱壁，并與柱兩側(cè)的工字型鋼梁腹板通過高強螺栓固定。本發(fā)明梁柱之間通過U型鋼制連接板與高強螺栓連接，U型鋼制連接板兼作節(jié)點豎向連接板使用；放置的內(nèi)隔板，在沖擊荷載作用下，能避免方鋼管柱壁的局部屈曲；采用的加勁板可以增加節(jié)點端部的抗彎能力。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，將不連續(xù)的梁連為一體，同時兼顧柱的連續(xù)性，提高了結(jié)構(gòu)的整體性和節(jié)點的延性，減緩了局部構(gòu)件失效時的動力效應(yīng)，提高了結(jié)構(gòu)抵抗連續(xù)倒塌的能力。
【專利說明】方鋼管混凝土與鋼梁抗連續(xù)倒塌半剛性加固節(jié)點
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑工程【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種適用于多高層鋼結(jié)構(gòu)中的方鋼管混凝土柱與鋼梁的抗連續(xù)倒塌加固節(jié)點。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來，隨著工程技術(shù)水平的不斷提高，建筑結(jié)構(gòu)向大型化、復雜化發(fā)展。與此同時，對結(jié)構(gòu)安全性的要求也在不斷的提高。一般來說，如果結(jié)構(gòu)的最終破壞狀態(tài)與初始破壞狀態(tài)不成比例，即可稱之為連續(xù)倒塌。連續(xù)倒塌一旦發(fā)生，一般造成嚴重的生命財產(chǎn)損失，并產(chǎn)生惡劣的社會影響。因而，如何減少局部破壞對整體結(jié)構(gòu)的影響，并防止結(jié)構(gòu)因局部破壞而導致連續(xù)性倒塌，得到了研究者們的高度重視。
[0003]在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，根據(jù)“強柱弱梁”的原則和施工的需要，一般采取柱貫通而梁不貫通的方式，將梁通過節(jié)點連接在柱上。因此，節(jié)點是鋼框架結(jié)構(gòu)抵抗偶然荷載、沖擊荷載的軟肋，一旦節(jié)點喪失承載能力則必將導致結(jié)構(gòu)倒塌。
[0004]目前的抗倒塌節(jié)點加固的方法主要有節(jié)點四面焊接鋼板、在梁肋處加肋等方法，這類方法雖然可以有效的控制倒塌過程中節(jié)點的破壞，但是其造價高、施工復雜；近年來出現(xiàn)的增加梁連接板的方法需要在柱翼緣和腹板上打孔，并使連接板貫穿柱，這樣會破壞柱的連續(xù)性、削弱柱翼緣截面，造成翼緣應(yīng)力集中，具有一定的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有上述技術(shù)上的不足，提供一種有利于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)抵抗連續(xù)倒塌的新型延性加固節(jié)點形式。解決了目前抗倒塌加固梁柱節(jié)點造價高、施工復雜等技術(shù)難題。
[0006]為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
在對應(yīng)于鋼梁上、下翼緣的方鋼管壁內(nèi)分別設(shè)內(nèi)隔板，在鋼梁上、下翼緣處的方鋼管壁上分別設(shè)加勁板，與水平連接板共同形成角連接件焊接在鋼管混凝土柱壁外；將一根U型鋼制連接板繞過且焊接在方鋼管柱壁上，U型鋼制連接板兼作豎向連接板使用，并與柱兩側(cè)的工字型鋼梁腹板通過高強螺栓固定；在保證足夠連接強度的前提下，將U型鋼制連接板中部的一部分切除。
[0007]本發(fā)明方鋼管混凝土與鋼梁抗連續(xù)倒塌半剛性加固節(jié)點的施工方法是，施工時，將水平連接板、U型鋼制連接板和加勁板在方鋼管混凝土柱壁外定位，并焊接在方鋼管混凝土壁外；內(nèi)隔板與方鋼管混凝土柱壁外水平連接板齊平，并焊接在方鋼管混凝土柱壁內(nèi)；將工字型鋼梁的翼緣與水平連接板用高強螺栓相連，將工字型鋼梁的腹板與U型鋼制連接板用高強螺栓相連。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
1、本發(fā)明中U型鋼制連接板將同一軸線上不貫通的梁連接起來，又不破壞柱的整體性，增強了結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，從而有效的增強節(jié)點抵抗懸鏈線拉力的能力。[0009]2、所述U型鋼制連接板通過高強螺栓將柱兩側(cè)的鋼梁相連，兼起到豎向連接板的作用，在保證足夠連接強度的前提下，將連接板中部的一部分切除，節(jié)省鋼材、造價低、構(gòu)造簡單。
[0010]3、本發(fā)明中柱內(nèi)設(shè)內(nèi)隔板，傳力路線明確可靠，在沖擊荷載作用下，能避免方鋼管混凝土柱壁的局部屈曲。
[0011]4、本發(fā)明采用的加勁板可以增加節(jié)點端部的抗彎能力，從而調(diào)節(jié)節(jié)點轉(zhuǎn)動的位置。
[0012]5、半剛性加固節(jié)點具有良好的變形能力和耗能能力，通過控制梁端塑性鉸耗散沖擊能量，防止因連接節(jié)點破壞而引起結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明方鋼管混凝土與鋼梁抗連續(xù)倒塌半剛性加固節(jié)點的實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的俯視圖。
[0015]圖3為本發(fā)明中U型鋼制連接板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中1-方鋼管混凝土柱，2-工字型鋼梁，3-內(nèi)隔板，4-加勁板，5-水平連接板，6-高強度摩擦型螺栓，7-U型鋼制連接板。
【具體實施方式】
[0017]以下將結(jié)合附圖和實例詳細說明本發(fā)明的【具體實施方式】:
如圖1和圖2所示，本發(fā)明包括方鋼管混凝土柱I和工字型鋼梁2，在對應(yīng)于鋼梁2上、下翼緣的方鋼管壁內(nèi)分別設(shè)內(nèi)隔板3，在工字型鋼梁2上、下翼緣處的方鋼管壁外分別設(shè)有水平連接板5，水平連接板5通過高強螺栓6固定在工字型鋼梁2的翼緣上；在鋼梁2上、下翼緣處的方鋼管壁上分別設(shè)加勁板4，與水平連接板5共同形成角連接件焊接在鋼管混凝土柱I的壁外；將兩根U型鋼制連接板7繞過且焊接在方鋼管柱I的壁上，U型鋼制連接板7兼作豎向連接板使用，并與方鋼管混凝土柱I兩側(cè)的工字型鋼梁2腹板通過高強螺栓6固定；在保證足夠連接強度的前提下，將U型鋼制連接板7中部的一部分切除。
[0018]施工時:
1、將水平連接板4、U型鋼制連接板7和加勁板4在方鋼管混凝土柱壁外定位，并焊接在方鋼管混凝土柱I壁外；
2、內(nèi)隔板3與方鋼管混凝土柱I壁外水平連接板5齊平，并焊接在方鋼管混凝土柱I壁內(nèi)；
3、將工字型鋼梁2的翼緣與水平連接板5用高強螺栓6相連，將工字型鋼梁2的腹板與U型鋼制連接板7用高強螺栓6相連。
【權(quán)利要求】
1.一種方鋼管混凝土與鋼梁抗連續(xù)倒塌半剛性加固節(jié)點，包括方鋼管混凝土柱和工字型鋼梁，其特征在于，預(yù)制一根U型鋼制連接板，連接板繞過方鋼管壁，并與柱兩側(cè)的工字型鋼梁腹板通過高強螺栓固定。
2.如權(quán)利要求1所述的方鋼管混凝土與鋼梁抗連續(xù)倒塌半剛性加固節(jié)點，其特征在于，所述的U型鋼制連接板在保證足夠連接強度的前提下，將其中部的一部分切除。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方鋼管混凝土與鋼梁抗連續(xù)倒塌半剛性加固節(jié)點，其特征在于，所述的U型鋼制連接板與方鋼管混凝土柱壁采用角焊縫焊接，與鋼梁腹板通過高強螺栓固定。
【文檔編號】E04G23/02GK103526950SQ201310519227
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】邱婧, 童建紅, 陳壹竹, 劉青 申請人:山東科技大學