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附設(shè)粘滯流體阻尼器的鋼結(jié)構(gòu)古建筑雙梁?柱減震節(jié)點的制作方法

文檔序號:12433708閱讀:584來源:國知局
附設(shè)粘滯流體阻尼器的鋼結(jié)構(gòu)古建筑雙梁?柱減震節(jié)點的制作方法與工藝

本實用新型屬于仿古建筑減震控制技術(shù)領(lǐng)域,涉及鋼結(jié)構(gòu)仿古建筑減震節(jié)點構(gòu)造設(shè)計,特別是一種附設(shè)粘滯流體阻尼器雙梁-柱減震節(jié)點。



背景技術(shù):

仿古建筑是集古建筑特有的建筑結(jié)構(gòu)形式和現(xiàn)代建筑材料優(yōu)越的受力特性于一體的新型建筑形式。鋼結(jié)構(gòu)用于仿古建筑可以更加方便地做出古建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)造形式,可以減輕結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重,擁有安裝方便,施工周期短等特點。

古建筑雙梁-柱節(jié)點構(gòu)造,由圓柱、闌額梁(上梁),由額梁(下梁)等構(gòu)成。雙梁-柱節(jié)點增大了節(jié)點區(qū)范圍,在受力性能和變形能力等方面較常規(guī)梁柱節(jié)點有明顯的增強。

雀替,中國古建筑中的特色構(gòu)件之一,起源于北魏,經(jīng)唐宋發(fā)展,在明清被大量用于古建筑中。雀替用于古建筑中梁柱節(jié)點處??梢钥s短梁(枋)的凈跨,增強梁(枋)的承載力,提高梁(枋)的抗剪能力。

粘滯流體阻尼器作為主要的結(jié)構(gòu)被動控制主要措施之一,已被用于現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中,起到消能減震的作用,在地震中有效的保護了建筑結(jié)構(gòu)不會因為強烈的地震作用而被破壞,提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能。鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點在結(jié)構(gòu)抗設(shè)計中占有非常重要的地位,在地震作用下,也是破壞較為嚴重的結(jié)構(gòu)部位之一。其破壞多表現(xiàn)為梁柱連接焊縫過早撕裂而使結(jié)構(gòu)失去承載力,鋼材無法充分發(fā)揮其材料受力特性。為提高鋼結(jié)構(gòu)的抗震能力,可將仿古建筑中的原有構(gòu)件雀替用粘滯流體阻尼器替換,采用附設(shè)粘滯流體阻尼器的方法來為結(jié)構(gòu)提供阻尼,吸收地震作用,達到增強結(jié)構(gòu)抗震性能的目的。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本實用新型的目的在于,提供一種附設(shè)粘滯流體阻尼器的雙梁-柱減震節(jié)點,解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的鋼結(jié)構(gòu)用于仿古建筑雙梁-柱節(jié)點中因抗震能力不足而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在地震作用下過早破壞失效的問題。

為了實現(xiàn)上述任務(wù),本實用新型采取如下的技術(shù)解決方案:

一種附設(shè)粘滯流體阻尼器的鋼結(jié)構(gòu)古建筑雙梁-柱減震節(jié)點,包括由圓鋼柱、由額梁和闌額梁組成的雙梁柱節(jié)點,其特征在于,在圓鋼柱的柱頂還設(shè)置有方形截面鋼管短柱,所述方形截面鋼管短柱穿過圓鋼柱的柱頂加強環(huán)伸入圓鋼柱的柱頂內(nèi),在圓鋼柱上的由額、闌額連接處和下方分別設(shè)有內(nèi)加勁板,其中,圓鋼柱下方的內(nèi)加勁板連接有下支座,在由額兩端有第一內(nèi)加勁板,在闌額兩端分別有第二內(nèi)加勁板和第三內(nèi)加勁板,其中,第三內(nèi)加勁板連接有上支座,通過下支座和上支座連接有粘滯流體阻尼器。

本實用新型的其它特點是:

所述的方形截面鋼管短柱上有豎向加勁肋。

所述的方形截面鋼管短柱上方有第五內(nèi)加勁板。

本實用新型的附設(shè)粘滯流體阻尼器的鋼結(jié)構(gòu)古建筑雙梁-柱減震節(jié)點,將原有古建筑特有的雀替替換為粘滯流體阻尼器后,保持了古建筑特有的結(jié)構(gòu)制式,充分體現(xiàn)了仿古建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的宗旨。其抗震性能有了明顯的提高。在地震作用下,地震能量更多的被阻尼器吸收,節(jié)點構(gòu)造得到較好的保護,破壞不再由梁柱連接焊縫過早撕裂引起,而是表現(xiàn)為鋼材母材達到其極限承載力而撕裂導(dǎo)致節(jié)點破壞失效,充分發(fā)揮了鋼材優(yōu)越的材料受力特性。此外,由于粘滯流體阻尼器的運用,節(jié)點的承載力和變形能力有所提高,增強了節(jié)點結(jié)構(gòu)的延性,使結(jié)構(gòu)破壞表現(xiàn)出明顯的征兆,結(jié)構(gòu)可靠性有所增強,從一定程度上加強了鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是本實用新型的附設(shè)粘滯流體阻尼器的鋼結(jié)構(gòu)古建筑雙梁-柱減震節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2是圖1中1-1橫截面焊接圖。

圖中的標記分別表示:A、圓鋼柱,B、由額梁,C、闌額梁,D、方形截面鋼管短柱,1、第一內(nèi)加勁板,2、第二內(nèi)加勁板,3、第三內(nèi)加勁板,4、底面水平板,5、豎向加勁肋,6、第四內(nèi)加勁板,7、加強環(huán),8、上支座,9、粘滯流體阻尼器,10、下支座,11、第五內(nèi)加勁板。

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步進行詳細說明。

具體實施方式

參見如圖1所示,本實施例給出一種附設(shè)粘滯流體阻尼器的鋼結(jié)構(gòu)古建筑雙梁-柱減震節(jié)點的構(gòu)造設(shè)計,包括由圓鋼柱A、由額梁B(下梁)和闌額梁C(上梁)組成的雙梁柱節(jié)點,在圓鋼柱A的柱頂還設(shè)置有方形截面鋼管短柱D,所述方形截面鋼管短柱D穿過圓鋼柱A的柱頂加強環(huán)7伸入圓鋼柱A的柱頂內(nèi),在圓鋼柱A上的由額梁B、闌額梁C連接處和下方分別設(shè)有內(nèi)加勁板6,其中,圓鋼柱A下方的內(nèi)加勁板6連接有下支座10,在由額B兩端有第一內(nèi)加勁板1,在闌額C兩端分別有第二內(nèi)加勁板2和第三內(nèi)加勁板3,其中,第三內(nèi)加勁板3連接有上支座8,通過下支座10和上支座8連接有粘滯流體阻尼器9。

在圓鋼柱A的柱頂焊接加強環(huán)7,加強環(huán)7下面焊接豎向加勁肋5,豎向加勁肋5分別位于方形截面鋼管短柱D的周圍(即前后左右四面上均有),在豎向加勁肋5下面焊接內(nèi)加強板6。在圓柱A中部焊接兩塊內(nèi)加強板6,其位置與下支座10位置相對應(yīng),在圓柱A與由額鋼B連接部位內(nèi)部焊接各兩塊內(nèi)加強板6,如圖1所示。

所述方形截面鋼管短柱D穿過圓鋼柱A柱頂加強7環(huán)伸入圓鋼柱A柱頂內(nèi),如圖1所示。方形截面鋼管短柱D與柱頂上部加強環(huán)7接觸部位進行焊接,如圖2所示。在方形截面鋼管短柱D柱頂焊接如圖1所示第五內(nèi)加勁板11。

由額梁B和闌額梁C組成的雙梁焊接于圓鋼柱A頂側(cè)壁,由額梁B和闌額梁C的雙梁左右側(cè)面鋼板與圓鋼柱A側(cè)壁焊接,由額梁B和闌額梁C的雙梁上下底面預(yù)切割有與圓鋼柱A相同弧度的弧面,方便其與圓鋼柱A側(cè)壁的焊接,焊接點如圖2所示。

如圖1所示,在闌額梁C(上梁)兩端內(nèi)部焊接第一內(nèi)加勁板1,在由額梁B(下梁)兩端內(nèi)部焊接第二內(nèi)加勁板2和第三加勁板3,其中,第三加勁板3各焊接上支座8。

闌額梁C(上梁)兩端的兩塊第一內(nèi)加勁板1組成闌額梁C第一組加勁肋,由額梁B(下梁)外兩端內(nèi)部的兩塊第二內(nèi)加勁板2組成第二組加勁肋。

粘滯流體阻尼器9通過栓釘連接在圖1所示的上支座8和下支座10上,位置與圓鋼柱A下方的內(nèi)加勁板6位置相對應(yīng),如圖1所示。

安裝步驟如下:

1、圓鋼柱A中的加勁板焊接和方形截面鋼管短柱的焊接:

步驟一,在圓鋼柱A中部焊接加勁板6位置的側(cè)壁上打眼,前后左右共四個,將加勁板6推送到空洞位置并在空洞中進行焊接,將加勁板6焊接在圓鋼柱A內(nèi)部,兩塊加勁板6的焊接方式一致。

步驟二,首先將圓鋼柱A頂部的加強板6焊接在圓鋼柱A內(nèi)部,將方形截面鋼管短柱D焊接到圓鋼柱A柱頂?shù)募訌姲?的中心,然后在圓鋼柱A頂四周內(nèi)壁焊接豎向加勁肋5,豎向加勁肋5與柱頂內(nèi)部加勁板6接觸部位進行焊接。

步驟三,將加強環(huán)7蓋在圓鋼柱A柱頂并在圓周上進行焊接,方形截面鋼管短柱D四周與加強環(huán)7進行焊接。

步驟四,在方形截面鋼管短柱D上方焊接兩塊第五內(nèi)加勁板11。完成方形截面鋼管短柱與圓鋼柱A的拼接。

2、由額梁B和闌額梁C雙梁組裝焊接及圓鋼柱A之間的連接

步驟一,所述由額梁B和闌額梁C雙梁皆由四塊矩形鋼板組裝焊接而成,四塊鋼板的尺寸分別為梁兩側(cè)和上下底面的四邊尺寸,上下底面鋼板與圓鋼柱A焊接一端預(yù)先切割有與圓鋼柱A相同弧度的弧面,以方便額梁B和闌額梁C焊接到圓鋼柱側(cè)面上。

步驟二,首先將圖1所示由額梁B(下梁)底面水平板焊接在梁底內(nèi)側(cè)表面上,然后將梁兩側(cè)面焊接在梁底面兩邊,形成U形鋼梁模型。

步驟三,將內(nèi)勁肋焊接在梁底水平板上,并將其與梁兩側(cè)面接觸部位進行焊接。將第二內(nèi)加勁板2和第三內(nèi)加勁板3焊接在梁兩端,第三內(nèi)加勁板3焊接上支座8,位置如圖1所示,第二內(nèi)加勁板2和第三內(nèi)加勁板3與梁兩側(cè)面和底面接觸進行焊接。

步驟四,將梁上底面焊接到鋼梁上,完成最后的由額鋼梁B(下梁)模型。將做好的額鋼梁B焊接到圓鋼柱A上,如圖1和圖2示。

步驟五,闌額梁C做法與由額梁B做法一致,闌額梁C外端內(nèi)部只焊接第一內(nèi)加勁板1,如圖1所示,其他步驟依照由額梁B做法。

3、粘滯流體阻尼器的安裝

步驟一,如圖1所示,將下支座10焊接在圓鋼柱A上,將上支座8焊接由額梁B(下梁)下底面。

步驟二,如圖1所示,通過螺栓將粘滯流體阻尼器9安裝在上、下支座(8,10)上,注意粘滯流體阻尼器9的上下方向不可顛倒。圓鋼柱A兩側(cè)粘滯流體阻尼器9布置方式一致。

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