本發(fā)明涉及工業(yè)與民用建筑鋼結(jié)構(gòu)連接構(gòu)造,具體涉及到常用民用鋼結(jié)構(gòu)框架梁柱連接形式,特別是涉及到有耐火需求的民用鋼結(jié)構(gòu)框架梁柱連接構(gòu)造。
背景技術(shù):
鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑(物)的安全穩(wěn)健起到了至關(guān)重要的作用。在正常使用或抵御災(zāi)害過程中,均需要梁柱節(jié)點(diǎn)具有荷載傳遞、變形消能及維持結(jié)構(gòu)整體性等能力;一旦節(jié)點(diǎn)破壞,結(jié)構(gòu)將形成機(jī)動(dòng)構(gòu)架而失去承載能力。
在火災(zāi)過程中,鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)須先承受框架梁熱膨脹壓力,然后承擔(dān)框架梁的“懸鏈線”拉力,如圖1所示。大部分梁柱節(jié)點(diǎn)均在火災(zāi)升溫過程中被鋼梁熱脹擠壓破壞,或是在降溫階段,懸鏈線拉力超過梁柱連接承載力而造成節(jié)點(diǎn)破壞。因此,梁柱節(jié)點(diǎn)須具備足夠的抗壓和抗拉能力以及足夠的柔性變形能力,以保障梁柱節(jié)點(diǎn)的火災(zāi)安全。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷,提供一種提高鋼結(jié)構(gòu)耐火性能、避免結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌破壞的適用于耐火需求的鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供的適用于耐火需求的鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu),包括型鋼柱、型鋼梁、與型鋼柱焊接的連接板;所述型鋼柱設(shè)有加勁肋;所述型鋼梁包括翼緣、腹板、補(bǔ)強(qiáng)板;所述翼緣與型鋼柱焊接,所述連接板通過高強(qiáng)螺栓與腹板連接;所述補(bǔ)強(qiáng)板分別與型鋼柱、翼緣焊接;所述加強(qiáng)肋與翼緣厚度相同。
作為改進(jìn),所述加強(qiáng)肋與加焊補(bǔ)強(qiáng)板后的翼緣寬度相同。
作為改進(jìn),所述補(bǔ)強(qiáng)板與翼緣厚度相同,補(bǔ)強(qiáng)板的長度不長于腹板與型鋼柱的距離的1/3,補(bǔ)強(qiáng)板的斜切角不高于45°。
作為改進(jìn),所述腹板與型鋼柱的距離為翼緣厚度的10~15倍。
作為改進(jìn),所述腹板與型鋼柱的距離為翼緣厚度的13倍。
作為改進(jìn),所述連接板長度為翼緣厚度的10~15倍與高強(qiáng)螺栓栓孔直徑的4倍之和,連接板與腹板的厚度相同。
作為改進(jìn),所述連接板長度為翼緣厚度的13倍與高強(qiáng)螺栓栓孔直徑的4倍之和。
本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的適用于耐火需求的鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)在常溫下能夠同常規(guī)梁柱節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)性能一樣,承擔(dān)外部荷載引起的彎矩和剪力。在火災(zāi)升溫過程中,型鋼梁的上下翼緣及腹板被型鋼梁熱脹壓屈,通過幾何大變形吸收型鋼梁熱脹變形能;在型鋼梁進(jìn)入懸鏈線拉力階段,梁端壓屈翼緣及腹板重新展平,利用材料非線性避免型梁柱連接部位強(qiáng)度破壞。且由于型鋼梁端的翼緣與腹板不連續(xù),該節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)具有較高的轉(zhuǎn)動(dòng)能力,因此能夠滿足鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)的耐火需求,也能夠滿足鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)抗震耗能需求。
本發(fā)明傳力明確,構(gòu)造簡單,在設(shè)計(jì)與加工方面不存在技術(shù)難度。針對(duì)火災(zāi)作用特性與鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)響應(yīng)基本特征,充分利用節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)的幾何非法性與鋼材的材料非線性,即滿足了節(jié)點(diǎn)具備較高耐火性能的需求,又具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。
附圖說明
圖1為節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)受力示意圖;
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明沿A-A剖面圖;
圖中:1-型鋼柱、2-型鋼梁、3-連接板、4-高強(qiáng)螺栓、5-補(bǔ)強(qiáng)板、1a-加勁肋、2a-翼緣、2b-腹板。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。
如圖2至3所示,本發(fā)明的適用于耐火需求的鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu),包括型鋼柱1、型鋼梁2、與型鋼柱1焊接的連接板3;所述型鋼柱1為標(biāo)準(zhǔn)型鋼柱,設(shè)有加勁肋1a,加強(qiáng)肋1a對(duì)型鋼柱1起強(qiáng)化作用;所述型鋼梁2包括翼緣2a、腹板2b、補(bǔ)強(qiáng)板5;所述翼緣2a與型鋼柱1焊接,所述連接板3通過高強(qiáng)螺栓4與腹板2b連接;所述補(bǔ)強(qiáng)板5分別與型鋼柱1、翼緣2a焊接,補(bǔ)強(qiáng)板5用于加強(qiáng)型鋼梁2的端部。
所述加強(qiáng)肋1a與翼緣2a厚度相同,加強(qiáng)肋1a與加焊補(bǔ)強(qiáng)板5后的翼緣2a寬度相同;所述補(bǔ)強(qiáng)板5與翼緣2a厚度相同,補(bǔ)強(qiáng)板5的長度為腹板2b與型鋼柱1的距離的1/3,補(bǔ)強(qiáng)板5的斜切角為45°;所述腹板2b與型鋼柱1的距離為翼緣2a厚度的13倍;所述連接板3長度為翼緣2a厚度的13倍與高強(qiáng)螺栓4栓孔直徑的4倍之和,連接板3與腹板2b的厚度相同。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下還可以做出若干改進(jìn),這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。