專利名稱：變翼緣工字鋼梁與方鋼管混凝土柱內(nèi)隔板型節(jié)點的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)，是一種方鋼管混凝土柱與鋼梁連接的節(jié)點形式。
背景技術(shù)：
鋼混組合結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較多的是鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，所謂的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)就是把混凝土灌入鋼管中并搗實以加大鋼管的強度和剛度。這種結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮了鋼管和混凝土兩種材料的長處，具有承載力高、塑性和韌性好、施工方便等優(yōu)點，被廣泛的應(yīng)用在單層和多層工業(yè)廠房柱、高層建筑和橋梁等結(jié)構(gòu)中。特別是今年來，隨著住宅鋼結(jié)構(gòu)的推廣和應(yīng)用，以鋼管混凝土柱與鋼梁形成的框架結(jié)構(gòu)體系在工程實踐中逐漸得到應(yīng)用和發(fā)展，并取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。目前，我國的方鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節(jié)點形式主要有外隔板式、內(nèi)隔板式和隔板貫通式。其中隔板貫通式節(jié)點要求方鋼管混凝土柱在鋼梁上下翼緣對應(yīng)位置截斷，將橫隔板焊于相應(yīng)位置后，重新焊接原方鋼管。這種節(jié)點施工復(fù)雜，焊縫較集中，在我國應(yīng)用較少。但這些矩形鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)節(jié)點構(gòu)造與鋼框架結(jié)構(gòu)相近，因此，也存在節(jié)點延性差、焊接殘余應(yīng)力大等問題，在地震作用下同樣容易出現(xiàn)脆性破壞。研究表明，通過控制梁端塑性鉸可耗散地震能量，防止因連接節(jié)點破壞而引起結(jié)構(gòu)的倒塌，從而大大降低震害，有利于抗震。實現(xiàn)延性節(jié)點的抗震設(shè)計在實際工程中的推廣應(yīng)用，具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容為了推廣鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用，本實用新型提供一種有利于結(jié)構(gòu)抗震的變翼緣工字鋼梁與方鋼管混凝土柱內(nèi)隔板型節(jié)點，這種接點即既能有效的傳遞梁端剪力和彎矩，又能有效的控制梁端形成塑性鉸，更好的耗散地震能量。變翼緣鋼梁與方鋼管混凝土柱相連接一端翼緣 寬于鋼梁其他部分，寬部與窄部直線過渡，通過梁端翼緣的加強迫使塑性鉸在距離梁柱節(jié)點一段距離的梁上出現(xiàn)，從而保護節(jié)點，實現(xiàn)“節(jié)點更強”的設(shè)計原則。為了實現(xiàn)上述節(jié)點形式，本實用新型采取的的技術(shù)方案為:一種變翼緣工字鋼梁與方鋼管混凝土柱內(nèi)隔板型節(jié)點:它包括工字型鋼梁和方鋼管混凝土柱，在工字型鋼梁上、下翼緣處的方鋼管內(nèi)分別焊接有內(nèi)隔板，其特征在于，所述的工字型鋼梁端部一段的翼緣為等寬度翼緣，等寬度翼緣之后到與方鋼管混凝土柱相連接的一段翼緣為變寬度翼緣，變寬度翼緣的截面為等腰梯形，等腰梯形斜坡的斜度為1:2.5，斜坡的水平寬度為等寬度翼緣寬度的1/10-1/5。術(shù)語解釋:上述等腰梯形斜坡的水平寬度指的是等腰梯形上下底長之差的一半。上述等腰梯形斜坡的斜度指的是等腰梯形斜坡的水平寬度與等腰梯形高之比；本實用新型的有益效益是:通過翼緣寬度變化加強翼緣，迫使塑性鉸在距離梁柱節(jié)點一段距離的梁上出現(xiàn)，從而保護節(jié)點，避免由于節(jié)點變形能力的惡化導(dǎo)致的脆性破壞，增加結(jié)構(gòu)的延性，有利于實現(xiàn)“節(jié)點更強”的設(shè)計思想。在地震作用下，能夠更好的耗散能量。同時，焊接內(nèi)隔板，有效的傳遞梁端彎矩，相比外隔板節(jié)點形式，具有傳力直接、節(jié)省鋼材、保證建筑空間等優(yōu)點。與其它內(nèi)隔板式節(jié)點想比，可有效控制塑性鉸形成區(qū)域，并且減少現(xiàn)場安裝工序，是一種構(gòu)造簡單，傳力明確，施工簡單的新型節(jié)點形式。

圖1為本實用新型的立體示意圖；圖2為本實用新型的主視圖；圖3本實用新型的俯視圖。圖中:1-方鋼管混凝土柱；2_工字型鋼梁；3_內(nèi)隔板；4_豎向連接板；5_高強螺栓；6_焊縫；7_等寬度翼緣；8_變寬度翼緣。b代表變寬度翼緣截面斜坡的水平寬度，L代表變寬度翼緣截面斜坡的高度具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明:如圖1所示，本實用新型總體包括工字型鋼梁2和方鋼管混凝土柱1，在工字型鋼梁上、下翼緣處的方鋼管內(nèi)分別焊接有內(nèi)隔板3，從圖2和圖3可以看出:所述的工字型鋼梁2的翼緣不是等寬的翼緣，也就是說:工字型鋼梁2端部一段的翼緣為等寬度翼緣7，等寬度翼緣7之后到與方鋼管混凝土柱I相連接的一段翼緣為變寬度翼緣8 ;從圖3可以看出，變寬度翼緣8的截面為等腰梯形，要求:等腰梯形斜坡的水平寬度b為 等寬度翼緣7寬度的1/10 1/5 ;等腰梯形斜坡的斜度為b:L=I:2.5。實施時，工字型鋼梁2的上下翼緣與方鋼管混凝土柱I的連接采用坡口對接焊縫6連接，工字型鋼梁2的腹板通過焊接在方鋼管混凝土柱I上的豎向連接板4上并用高強螺栓5連接。方鋼管混凝土柱I與內(nèi)隔板3沿工字型鋼梁2翼緣平面方向與方鋼管混凝土柱I的坡口對焊；方鋼管由四塊鋼板采用坡口的對接焊縫焊接而成，方鋼管內(nèi)部澆筑的混凝土為普通混凝土、高強混凝土或自密實混凝土。
權(quán)利要求1.一種變翼緣工字鋼梁與方鋼管混凝土柱內(nèi)隔板型節(jié)點，它包括工字型鋼梁和方鋼管混凝土柱，在工字型鋼梁上、下翼緣處的方鋼管內(nèi)分別焊接有內(nèi)隔板，其特征在于，所述的工字型鋼梁端部一段的翼緣為等寬度翼緣，等寬度翼緣之后到與方鋼管混凝土柱相連接的一段翼緣為變寬度翼緣，變寬度翼緣的截面為等腰梯形，等腰梯形斜坡的斜度為1:2.5，斜坡的水平寬度為等寬 度翼緣寬度的1/10 1/5。
專利摘要本實用新型公開了一種變翼緣工字鋼梁與方鋼管混凝土柱內(nèi)隔板型節(jié)點，它包括工字型鋼梁和方鋼管混凝土柱，在工字型鋼梁上、下翼緣處的方鋼管內(nèi)分別焊接有內(nèi)隔板；所述的工字型鋼梁端部一段的翼緣為等寬度翼緣，等寬度翼緣之后到與方鋼管混凝土柱相連接的一段翼緣為變寬度翼緣，變寬度翼緣的截面為等腰梯形，等腰梯形斜坡的斜度為12.5，斜坡的水平寬度為等寬度翼緣寬度的1/10～1/5。本實用新型通過翼緣寬度變化加強翼緣，迫使塑性鉸在距離梁柱節(jié)點一段距離的梁上出現(xiàn)，從而保護節(jié)點，避免由于節(jié)點變形能力的惡化導(dǎo)致的脆性破壞，增加結(jié)構(gòu)的延性，有利于實現(xiàn)節(jié)點更強的設(shè)計思想。
文檔編號E04B1/98GK203145194SQ20132011167
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)明者王來, 王瑞剛, 尹艷霞 申請人:山東科技大學(xué)