[實用新型]一種由圓管替代部分鋼梁腹板的鋼框架梁柱節(jié)點

有效

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• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN205088794U
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王書圣;董妙;鐘儲營;王然
• 申請（專利權(quán)）人: 北京住總集團有限責(zé)任公司
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58;E04B1/98;E04G23/02
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及建筑工程的建設(shè)領(lǐng)域，尤其是涉及鋼結(jié)構(gòu)在地震作用下梁柱節(jié)點抗震構(gòu)造的改進措施。

背景技術(shù)

我國地處環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶之間，國土的大部分地區(qū)為地震區(qū)，特別是我國的西部地區(qū)多為強震區(qū)，地震活動頻繁。隨著我國城市人口的日益密集，許多大城市的建筑正向高空發(fā)展，我國如此量大面廣的房屋建設(shè)必然給結(jié)構(gòu)設(shè)計提出新的挑戰(zhàn)。

歷次震害調(diào)查表明：鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點的破壞是危害最大的建筑震害形式之一。美國北嶺地震和日本阪神地震中，大量的鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點并沒有像人們期待的那樣形成塑性鉸，而是發(fā)生了預(yù)想不到的脆性破壞。這不僅引起了結(jié)構(gòu)工程界的震驚，同時也使人們對鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點的傳統(tǒng)設(shè)計方法提出了質(zhì)疑。防止節(jié)點在地震作用下的脆性破壞，改善節(jié)點的抗震性能，完善節(jié)點抗震設(shè)計理論和設(shè)計方法，提出抗震對策，成為目前迫切需要解決的問題。

鑒于我國嚴(yán)峻的抗震形勢和大規(guī)模房屋建設(shè)的現(xiàn)狀，有必要研發(fā)出結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，耗能能力更好的新型節(jié)點，使其有效防止鋼結(jié)構(gòu)在地震作用下的節(jié)點破壞。圓管替代部分腹板的新型連接節(jié)點由梁柱通過螺栓、焊縫連接，在梁端部附近用圓管替代部分梁腹板，在地震作用下塑性鉸外移，更好的耗散地震能量。本實用新型概念清晰，原理明確，易于生產(chǎn)。

目前，用于鋼框架及其它鋼結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點形式主要有削弱型節(jié)點和加強型節(jié)點。這些節(jié)點形式都起到了良好的效果，一定程度上提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能。

發(fā)明內(nèi)容

鋼框架梁柱節(jié)點在地震作用下，梁端部焊接處存在很大的應(yīng)力集中，節(jié)點容易發(fā)生脆性斷裂。為克服上述缺點，本實用新型提供了一種由圓管替代部分鋼梁腹板的梁柱節(jié)點，該節(jié)點構(gòu)造使塑性鉸形成在梁上，破壞發(fā)生在梁端的圓管處，節(jié)點發(fā)生局部構(gòu)造的屈曲破壞，提高了節(jié)點的抗震延性。

本實用新型提供一種由圓管替代部分鋼梁腹板的鋼框架梁柱節(jié)點，該節(jié)點由工字型鋼梁(1)、工字型鋼柱(2)、橫隔板(6)、圓管(3)、剪切板(4)、高強度螺栓(5)組成，其中工字型鋼柱(2)和工字型鋼梁(1)通過螺栓和焊縫連接，圓管(3)焊接在工字型鋼梁(1)上。

工字型鋼梁(1)的翼緣板通過焊接連接于工字型鋼柱(2)的翼緣板，工字型鋼梁(1)的腹板通過一塊剪切板(4)與工字型鋼柱(2)由高強度螺栓(5)連接。

圓管(3)由鋼材制成，圓管(3)的外徑小于工字型鋼梁(1)的翼緣寬度，圓管(3)的中軸線離工字型鋼梁(1)和工字型鋼柱(2)連接端存在間距，圓管(3)的上、下端部焊接于工字型鋼梁(1)的上、下翼緣板上。

橫隔板(6)焊接在工字型鋼柱(2)上，位置與工字型鋼梁(1)的上、下翼緣板平齊。

與現(xiàn)有實用新型相比，本實用新型的有益效果體現(xiàn)在：

1、可解決加強型節(jié)點為滿足“強柱弱梁”設(shè)計理念而需加大柱截面尺寸的問題，造成不經(jīng)濟；

2、與傳統(tǒng)的栓焊混合連接的梁柱節(jié)點相比，破壞集中在圓管附近；

3、可有效解決傳統(tǒng)梁柱連接節(jié)點延性不足、易發(fā)生脆性破壞的缺點；

4、在基本不改變梁柱節(jié)點強度與剛度的前提下實現(xiàn)節(jié)點塑性鉸外移，避免節(jié)點脆性破壞；

5、連接節(jié)點施工比較方便，施工質(zhì)量易于控制。

本實用新型提供一種由圓管替代部分鋼梁腹板的鋼框架梁柱節(jié)點。該類節(jié)點可以使梁柱節(jié)點的抗震性能得到提高，將塑性鉸外移，使其具有良好的延性破壞特征，可以有效地避免節(jié)點在梁端焊縫區(qū)發(fā)生破壞，可適用于鋼框架梁柱節(jié)點地震后的加固改造。

附圖說明

圖1是圓管替代部分鋼梁腹板的鋼框架新型梁柱節(jié)點的構(gòu)造示意圖。

圖中：1—工字型鋼梁；2—工字型鋼柱；3—圓管；4—剪切板；5—高強度螺栓；6—橫隔板。

具體實施方式

一種由圓管替代部分鋼梁腹板的鋼框架梁柱節(jié)點是在標(biāo)準(zhǔn)型梁柱節(jié)點的基礎(chǔ)上，在工字型鋼梁梁端一定距離處用圓管替代部分腹板組成，圓管焊接于工字型鋼梁，主要用于鋼框架結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點中。

如圖1所示，本實用新型提供了一種等強耗能鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點，工字型鋼柱(2)的側(cè)面翼緣板和工字型鋼梁(1)的翼緣板采用全熔透焊縫連接，橫隔板(6)與工字型鋼柱(2)采用雙面角焊縫連接。圓管(3)的上、下端部及側(cè)面與工字型鋼梁(1)的連接采用全熔透焊縫連接方式。