一種可更換組合鋼板耗能鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種可更換組合鋼板耗能鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)，包括鋼柱(1)，柱端短梁段(2)，耳板(3)，銷軸(4)，主梁(5)和上、下組合鋼板(6)，所述鋼柱(1)與柱端短梁段(2)的一端連接，主梁(5)與柱端短梁段(2)通過耳板(3)及銷軸(4)形成鉸接連接，上、下組合鋼板(6)與柱端短梁段(2)及主梁(1)緊固連接形成整體。本發(fā)明節(jié)點(diǎn)受力合理明確，能夠?qū)崿F(xiàn)在罕遇地震作用下，結(jié)構(gòu)的變形和耗能集中在組合鋼板上，僅組合鋼板進(jìn)入塑性耗能，其余部分和結(jié)構(gòu)主體處于彈性范圍，地震作用后，可以通過更換組合鋼板(6)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體功能的快速恢復(fù)。
【專利說明】
一種可更換組合鋼板耗能鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可更換組合鋼板耗能鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、自重輕、抗震性能好、施工速度快、地基費(fèi)用省、占用面積小、工業(yè)化程度高、外形美觀等一系列優(yōu)點(diǎn)，與混凝土結(jié)構(gòu)相比具有環(huán)保的和可再次利用的優(yōu)點(diǎn)，也是易于產(chǎn)業(yè)化的結(jié)構(gòu)類型。梁與柱之間的連接節(jié)點(diǎn)是保證梁與柱協(xié)同工作、形成結(jié)構(gòu)整體的關(guān)鍵部件。盡管近些年梁柱節(jié)點(diǎn)有了很大的優(yōu)化和改進(jìn)，表現(xiàn)出了優(yōu)越的抗震性能，但是由于其抗震設(shè)計(jì)思想是基于框架梁中形成塑性鉸提供結(jié)構(gòu)所需延性，實(shí)際結(jié)構(gòu)在地震作用后修復(fù)相當(dāng)困難。
[0003]帶有可更換構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系是指將結(jié)構(gòu)某部位強(qiáng)度削弱，或在該部位設(shè)置延性耗能構(gòu)件，將削弱部位或耗能構(gòu)件設(shè)置為可更換構(gòu)件，并與主體結(jié)構(gòu)通過方便拆卸的裝置連接。在地震作用下，結(jié)構(gòu)將破壞集中于可更換構(gòu)件，通過延性可更換構(gòu)件發(fā)生塑性變形，耗散地震輸入能量，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)不受破壞或只受微小破壞，地震作用后只需更換耗能構(gòu)件即可恢復(fù)結(jié)構(gòu)功能，是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的一個(gè)理想的新方向。
[0004]目前諸多學(xué)者在框架結(jié)構(gòu)體系梁柱節(jié)點(diǎn)處設(shè)置了各種形式的可更換構(gòu)件，但研究主要集中在將梁柱連接件設(shè)為可更換構(gòu)件或在梁柱節(jié)點(diǎn)處設(shè)置可更換阻尼器，這些形式的可更換構(gòu)件一方面耗能能力不足，另一方面很難實(shí)現(xiàn)將結(jié)構(gòu)的變形和破壞集中于可更換構(gòu)件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種可更換組合鋼板耗能鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)。能夠?qū)崿F(xiàn)在罕遇地震作用下，結(jié)構(gòu)的變形和耗能集中在本發(fā)明節(jié)點(diǎn)上，僅組合鋼板進(jìn)入塑性耗能，其余部分和結(jié)構(gòu)主體處于彈性范圍，地震作用后，可以通過更換組合鋼板實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體功能的快速恢復(fù)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種可更換組合鋼板耗能鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)，包括鋼柱(I)，柱端短梁段(2)，耳板(3)，銷軸(4)，主梁(5)和上、下組合鋼板(6)，所述鋼柱(I)與柱端短梁段(2)的一端連接，主梁(5)與柱端短梁段(2)通過耳板(3)及銷軸
(4)形成鉸接連接，上、下組合鋼板(6)與柱端短梁段(2)及主梁(I)緊固連接形成整體。
[0007]本發(fā)明還具有如下特征:
[0008]1、所述鋼柱(I)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求選擇截面類型。
[0009]2、在所述鋼柱(I)上、其與柱端短梁段(2)的連接處相對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有水平加勁肋板(7)，其高度與柱端短梁段(2)的高度相對(duì)應(yīng)。
[0010]3、所述柱端短梁段(2)為實(shí)心鐵塊(13)，在靠近耳板(3)—端與主梁平行的四個(gè)面攻取內(nèi)螺紋(8)。
[0011]4、所述柱端短梁段(2)為H型鋼，設(shè)置有與主梁平行的豎直側(cè)面板(9)及與主梁垂直的端板(10)，在靠近耳板一端與主梁平行的四個(gè)面鉆取螺栓孔(11)。
[0012]5、所述主梁(5)為H型鋼(14)，設(shè)置有與主梁平行的豎直側(cè)面板(9)及與主梁垂直的端板(10)，在靠近耳板一端與主梁平行的四個(gè)面鉆取螺栓孔(11)。
[0013]6、所述的組合鋼板(6)的截面形狀為U型或L型，兩側(cè)均鉆取螺栓孔通過高強(qiáng)螺栓
(12)分別與柱端短梁段和主梁緊固連接。
[0014]由于采用了上述方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0015]1.受力合理明確，結(jié)構(gòu)豎向荷載由銷軸承受，組合鋼板僅傳遞彎矩并提供轉(zhuǎn)動(dòng)剛度；
[0016]2.結(jié)構(gòu)在大震作用下的破壞模式可控，能夠?qū)崿F(xiàn)在罕遇地震作用下，結(jié)構(gòu)的變形和耗能集中在組合鋼板上，僅組合鋼板進(jìn)入塑性耗能，其余部分和結(jié)構(gòu)主體處于彈性范圍；
[0017]3.組合鋼板作為主要變形耗能構(gòu)件，耗能能力強(qiáng)，且經(jīng)濟(jì)；
[0018]4.組合鋼板作為可更換構(gòu)件，通過高強(qiáng)螺栓連接，構(gòu)造簡(jiǎn)單，更換方便，地震作用后可通過更換組合鋼板實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)功能的快速恢復(fù)。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明實(shí)施例節(jié)點(diǎn)組裝示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明實(shí)施例組裝完成節(jié)點(diǎn)前視圖。
[0021 ]圖3為本發(fā)明實(shí)施例組裝完成節(jié)點(diǎn)俯視圖。
[0022]圖4為本發(fā)明實(shí)施例組裝完成節(jié)點(diǎn)右視圖。
[0023]圖5為本發(fā)明實(shí)施例中鋼柱前視圖。
[0024]圖6為本發(fā)明實(shí)施例中鋼柱俯視圖。
[0025]圖7為本發(fā)明實(shí)施例中柱端短梁段前視圖。
[0026]圖8為本發(fā)明實(shí)施例中柱端短梁段俯視圖。
[0027]圖9為本發(fā)明實(shí)施例中主梁前視圖。
[0028]圖10為本發(fā)明實(shí)施例中主梁俯視圖。
[0029]圖11為本發(fā)明實(shí)施例中組合鋼板前視圖。
[0030]圖12為本發(fā)明實(shí)施例中組合鋼板俯視圖。
[0031]圖13為本發(fā)明實(shí)施例中組合鋼板右視圖。
[0032]其中，1、鋼柱;2、柱端短梁段;3、耳板;4、銷軸;5、主梁;6、組合鋼板;7、水平加勁肋版;8、內(nèi)螺紋;9、側(cè)面板；10、端板；11、螺栓孔；12、高強(qiáng)螺栓；13、實(shí)心柱端短梁段；14、主梁用H型鋼;15、鋼柱用H型鋼。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0034]實(shí)施例1
[0035]如圖1-13所示，一種可更換組合鋼板耗能鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)，包括鋼柱I，柱端短梁段2，耳板3，銷軸4，主梁5和上、下組合鋼板6，鋼柱I與柱端短梁段2的一端通過焊接連接，主梁5與柱端短梁段2通過耳板3及銷軸4形成鉸接連接，上、下組合鋼板6通過高強(qiáng)螺栓12與柱端短梁段2及主梁5緊固連接形成整體。
[0036]鋼柱I根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求自主選擇截面類型，本實(shí)例選用H型鋼，在所述鋼柱I上、其與柱端短梁段2的連接處相對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有多個(gè)水平加勁肋板7，其高度與柱端短梁段2的高度相對(duì)應(yīng)
[0037]柱端短梁段2本實(shí)例選用實(shí)心鐵塊13，在靠近耳板3—端與主梁5平行的四個(gè)面攻取內(nèi)螺紋8。
[0038]主梁5為H型鋼，設(shè)置有與主梁5平行的豎直側(cè)面板9及與主梁5垂直的端板10，在靠近耳板3—端與主梁5平行的四個(gè)面鉆取螺栓孔11。
[0039]上、下組合鋼板6的截面形狀本實(shí)例選用U型6，兩側(cè)均鉆取螺栓孔11通過高強(qiáng)螺栓12分別與柱端短梁段2和主梁5緊固連接。
[0040]具體施工時(shí)，鋼柱1、柱端短梁段2、耳板3、銷軸4、主梁5、組合鋼板6均可在工廠預(yù)制并完成相關(guān)焊接連接工作，現(xiàn)場(chǎng)只需在完成銷軸4連接后，采用高強(qiáng)螺栓12將組合鋼板6與主梁5和柱端短梁段2緊固連接，至此該梁柱節(jié)點(diǎn)裝配完成。
[0041 ] 實(shí)施例2
[0042]本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1基本相同，其不同之處在于柱端短梁段2為H型鋼，設(shè)置有與主梁平行的豎直側(cè)面板9及與主梁垂直的端板10，在靠近耳板一端與主梁平行的四個(gè)面鉆取螺栓孔11。上、下組合鋼板6的截面形狀本實(shí)例選用L型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可更換組合鋼板耗能鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)，包括鋼柱(I)，柱端短梁段(2)，耳板(3)，銷軸(4)，主梁(5)和上、下組合鋼板(6)，其特征在于:所述鋼柱(I)與柱端短梁段(2)的一端連接，主梁(5)與柱端短梁段(2)通過耳板(3)及銷軸(4)形成鉸接連接，上、下組合鋼板(6)與柱端短梁段(2)及主梁(I)緊固連接形成整體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可更換組合鋼板耗能鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述鋼柱(I)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求選擇截面類型。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可更換組合鋼板耗能鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)，其特征在于:在所述鋼柱(I)上、其與柱端短梁段(2)的連接處相對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有水平加勁肋板(7)，其高度與柱端短梁段(2)的高度相對(duì)應(yīng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可更換組合鋼板耗能鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述柱端短梁段(2)為實(shí)心鐵塊(13)，在靠近耳板(3) —端與主梁平行的四個(gè)面攻取內(nèi)螺紋(8)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可更換組合鋼板耗能鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述柱端短梁段(2)為H型鋼，設(shè)置有與主梁平行的豎直側(cè)面板(9)及與主梁垂直的端板(10)，在靠近耳板一端與主梁平行的四個(gè)面鉆取螺栓孔(11)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可更換組合鋼板耗能鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述主梁(5)為H型鋼(14)，設(shè)置有與主梁平行的豎直側(cè)面板(9)及與主梁垂直的端板(10)，在靠近耳板一端與主梁平行的四個(gè)面鉆取螺栓孔(11)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可更換組合鋼板耗能鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述的組合鋼板(6)的截面形狀為U型或L型，兩側(cè)均鉆取螺栓孔通過高強(qiáng)螺栓(12)分別與柱端短梁段和主梁緊固連接。
【文檔編號(hào)】E04H9/02GK106013467SQ201610422456
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】歐進(jìn)萍, 王晨, 劉敏
【申請(qǐng)人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)