[發(fā)明專利]一種用于鋼管柱-H形梁連接的鑄鋼模塊化節(jié)點(diǎn)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310077642.7
• 申請(qǐng)日: 2013-03-11
• 公開（公告）號(hào): CN103174222A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王偉;王明興;陳以一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B1/58
• 分類號(hào): E04B1/58;E04B1/98
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鋼框架結(jié)構(gòu)中鋼管柱-H形梁連接結(jié)構(gòu)，尤其適用于對(duì)抗震性能要求較高的鋼框架結(jié)構(gòu)和鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

鑄鋼節(jié)點(diǎn)在鋼管柱-H形梁節(jié)點(diǎn)中的應(yīng)用是一片空白。傳統(tǒng)的鋼管柱-H形梁節(jié)點(diǎn)一般采用焊接連接、螺栓連接或栓焊混合連接，焊縫熱影響區(qū)和螺栓滑移都是節(jié)點(diǎn)的薄弱環(huán)節(jié)。三種連接方式中，焊接連接使用最多，往往需要焊接加勁肋，如內(nèi)隔板或外環(huán)板，設(shè)置內(nèi)隔板需要兩次切割鋼管柱，然后才能焊接內(nèi)隔板，最后再將鋼管柱焊接接合，整個(gè)過(guò)程經(jīng)歷了多道焊接工序；而外環(huán)板的存在影響建筑物的美觀，并且外環(huán)板不能完全適應(yīng)鋼管柱的彎角處的幾何形狀。焊縫熱影響區(qū)處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)容易發(fā)生脆性斷裂，造成節(jié)點(diǎn)的延性和耗能能力不足，是工程中應(yīng)予以規(guī)避或嚴(yán)格控制的。鋼管柱-H形梁節(jié)點(diǎn)的剛度受到加勁肋尺寸和鋼管柱壁厚的影響，節(jié)點(diǎn)的剛度往往表現(xiàn)為較弱。

為避免焊縫和螺栓對(duì)節(jié)點(diǎn)延性和耗能的不利影響、減少焊接工作量、提高節(jié)點(diǎn)剛度，需要研制延性良好、耗能穩(wěn)定、剛度合適的鋼管柱-H形梁節(jié)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于鋼管柱-H形梁連接的鑄鋼模塊化節(jié)點(diǎn)，解決了鋼管柱-H形梁節(jié)點(diǎn)對(duì)延性、耗能、剛度的需求問(wèn)題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一種用于鋼管柱-H形梁連接的模塊化節(jié)點(diǎn)，包括空心設(shè)置的連接柱、位于所述連接柱外壁的至少一組連接梁結(jié)構(gòu)以及位于所述連接柱中的上下兩組內(nèi)隔板，所述上下兩組內(nèi)隔板為環(huán)形內(nèi)隔板，所述連接梁結(jié)構(gòu)為H形結(jié)構(gòu)，所述上下兩組內(nèi)隔板分別平齊所述H形連接梁結(jié)構(gòu)的上下翼緣設(shè)置。

所述模塊化節(jié)點(diǎn)為鑄鋼工藝成型。模塊化節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)整體不布設(shè)焊縫。

所述上下翼緣與所述連接柱節(jié)點(diǎn)域?yàn)閳A角過(guò)渡連接。

所述上下兩組內(nèi)隔板與所述連接柱節(jié)點(diǎn)域?yàn)閳A角過(guò)渡連接.

所述圓角半徑至少為梁連接結(jié)構(gòu)翼緣厚度的兩倍。

所述環(huán)形內(nèi)隔板中設(shè)置方形開孔。

優(yōu)選的，所述方形開孔的角部為圓角。

所述環(huán)形內(nèi)隔板的板寬度不小于2倍連接壁的柱壁厚度。

所述連接柱的柱壁厚度大于所述鋼管柱的柱壁厚度。

所述連接柱角部的圓角對(duì)應(yīng)鋼管柱的彎角設(shè)置。

所述H形的連接梁結(jié)構(gòu)的尺寸與所述H形梁一致，所述連接梁結(jié)構(gòu)的上下翼緣的寬度以及兩者之間的高度對(duì)應(yīng)所述H形梁設(shè)置。

由于采用上述方案，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明與傳統(tǒng)鋼管柱-H形梁節(jié)點(diǎn)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、節(jié)點(diǎn)的延性良好、剛度較高、耗能性能穩(wěn)定高效，比傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)具有更優(yōu)越的抗震性能。

2、模塊化的鑄鋼節(jié)點(diǎn)與梁段、柱段焊接連接即可，減少了施工工序。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的鑄鋼模塊化節(jié)點(diǎn)的西南等軸測(cè)的示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的鑄鋼模塊化節(jié)點(diǎn)的三維補(bǔ)充示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的鑄鋼模塊化節(jié)點(diǎn)的平面圖的示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的鑄鋼模塊化節(jié)點(diǎn)的立面圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的內(nèi)隔板的西南等軸測(cè)圖的示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例的具體實(shí)施方式示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖1至圖4所示，一種用于鋼管柱-H形梁連接的模塊化節(jié)點(diǎn)6，包括空心設(shè)置的連接柱1、位于連接柱1外壁的至少一組連接梁結(jié)構(gòu)2以及位于連接柱1中的上下兩組內(nèi)隔板3，上下兩組內(nèi)隔板3為環(huán)形內(nèi)隔板，連接梁結(jié)構(gòu)2為H形結(jié)構(gòu)，上下兩組內(nèi)隔板3分別平齊H形連接梁結(jié)構(gòu)的上、下翼緣4設(shè)置。下兩組內(nèi)隔板3區(qū)中心平面的間距與連接梁結(jié)構(gòu)2翼緣4中心的間距相等。

模塊化節(jié)點(diǎn)6采用鑄鋼工藝制成，模塊化節(jié)點(diǎn)6結(jié)構(gòu)整體不布設(shè)焊縫。

如圖6所示，鑄鋼模塊化節(jié)點(diǎn)6通過(guò)連接梁結(jié)構(gòu)2和連接柱1分別與梁柱焊接連接，內(nèi)隔板3傳遞上下翼緣4處的拉壓力，并能夠提高節(jié)點(diǎn)的柱壁剛度，防止梁端上下翼緣4的過(guò)度扭結(jié)。

連接梁結(jié)構(gòu)2采用H形連接件。H形連接件的尺寸與H形梁8一致，上下翼緣4的寬度以及兩者之間的高度對(duì)應(yīng)鋼管柱‐H形梁設(shè)置。連接梁結(jié)構(gòu)2的設(shè)置數(shù)目也依據(jù)需要連接的鋼管柱-H形梁確定，對(duì)于框架結(jié)構(gòu)的中柱節(jié)點(diǎn)，整個(gè)的鑄鋼模塊化節(jié)點(diǎn)6通過(guò)四個(gè)連接梁結(jié)構(gòu)2進(jìn)行焊接連接，對(duì)于邊柱和角柱可分別通過(guò)三個(gè)和兩個(gè)對(duì)應(yīng)的連接梁結(jié)構(gòu)2進(jìn)行焊接連接。連接柱1的尺寸也與鋼管柱7的尺寸一致。在實(shí)際使用中，由工程師選擇確定。