[發明專利]一種可恢復功能的裝配式槽鋼開洞梁柱節點連接裝置

在審

• 申請號: 201710087643.8
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN106869325A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 姜子欽;王琦;張愛林;李世歡;方浩
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04B1/24
• 分類號: E04B1/24;E04B1/58;E04B5/14
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 劉萍

技術領域

本專利涉及一種可恢復功能的裝配式槽鋼開洞梁柱節點連接裝置，屬于結構工程技術領域。

背景技術

裝配式建筑體系具有設計制造周期短、設計生產一體化、工人勞動強度低、生產效率高、節能方保、綜合經濟效益好等顯著優點，現已成為歐美日澳等發達國家重要的建筑住宅形式。

繼北嶺地震和阪神地震之后，人們對梁柱焊接剛性連接節點破壞原因進行了廣泛而深入的研究，并提出了多種改進梁柱節點抗震性能的措施。可主要分為改善梁柱節點焊縫性能和使塑性鉸外移兩種類型，其中對塑性鉸外移的研究偏多。而框架梁與柱通過懸臂梁段的連接方式，可以利用自身構造特點使塑性鉸位置從柱面外移，并且利用高強螺栓的滑移進行耗能。在保證梁柱節點強度的條件下，以此種方式來保護梁柱節點免于脆性破壞。這種梁柱連接節點由兩部分組成，一是梁與柱的焊接連接，由工廠加工完成；二是梁與梁的拼接，在施工現場完成。梁柱焊接連接加工在工廠完成，不但便于制作而且使焊縫精度和質量得到保證。梁梁拼接采用摩擦型高強螺栓連接，安裝方便快捷。由于在工地只進行高強螺栓拼接，不需要現場施焊，受場地氣候條件的影響較小，使施工速度大大提高。現有的梁柱節點主要存在以下缺點：①梁柱連接多采用現場焊接的連接形式，焊縫質量無法得到保證，且梁柱連接處的焊縫在地震作用下易發生脆性斷裂；②在柱端多采用加拼接板或加腋的加強方式，多條焊縫疊加，產生的應力較為復雜。③裝配式鋼結構建筑的安裝和拆卸過程可以實現全裝配式，但在震后修復方面，與傳統鋼結構建筑無異，無法實現“可快速恢復功能的裝配式”。為克服上述問題，本發明專利提出了一種可恢復功能的裝配式鋼結構體系梁柱節點連接裝置。

本發明專利提出的一種可恢復功能的裝配式槽鋼開洞梁柱節點連接裝置，由帶懸臂梁段的方鋼管柱、槽鋼開洞梁段及兩者的連接裝置組成。帶懸臂梁段的方鋼管柱由上方鋼管柱，中方鋼管柱，下方鋼管柱，上部方形隔板，下部方形隔板及懸臂梁段腹板焊接而成。上方鋼管柱、中方鋼管柱分別與上部方形隔板焊接；下方鋼管柱、中方鋼管柱分別與下部方形隔板焊接。槽鋼開洞梁段由兩個槽鋼開洞梁用螺栓拼接而成，槽鋼開洞梁可與樓板在工廠組裝成型，形成模塊化裝配單元，而后在施工現場各裝配單元通過槽鋼開洞梁與帶懸臂梁段方鋼管柱實現裝配連接。懸臂梁段與槽鋼開洞梁段之間的連接裝置由上翼緣上連接板，下翼緣下連接板，腹板剪切板，上翼緣下連接板，下翼緣上連接板，上翼緣墊板，下翼緣墊板及高強螺栓群組成。

所述的連接裝置中的上翼緣連接板和下翼緣連接板可以不設置狗骨削弱區，也可以設置成圓弧狗骨削弱區或平狗骨削弱區，狗骨削弱區的尺寸根據實際情況設計。

所述的方鋼管柱管內中空，或澆筑混凝土；所述的方鋼管柱也可替換為圓鋼管柱。

所述節點連接裝置也可采用翼緣單蓋板連接形式。

發明內容

本發明提出一種可恢復功能的裝配式槽鋼開洞梁柱節點連接裝置，屬于結構工程領域。本發明的節點連接裝置焊接部分均在工廠內完成，其焊縫精度和質量更易控制，現場只采用高強螺栓和拼接板對方鋼管帶懸臂梁段的及槽鋼開洞梁段進行裝配，螺栓的緊固工作方便快捷，施工速度與施工質量大大提高，適應裝配式鋼結構的發展。

一種可恢復功能的裝配式槽鋼開洞梁柱節點連接裝置，由帶懸臂梁段的方鋼管柱、槽鋼開洞梁段及兩者的連接裝置組成；

帶懸臂梁段的方鋼管柱由上方鋼管柱，中方鋼管柱，下方鋼管柱，上部方形隔板，下部方形隔板、懸臂梁段腹板及懸臂梁段端板焊接而成。上方鋼管柱、中方鋼管柱分別與上部方形隔板焊接；下方鋼管柱、中方鋼管柱分別與下部方形隔板焊接；懸臂梁段腹板分別與上部方形隔板、中方鋼管柱、下部方形隔板及懸臂梁段端板焊接；懸臂梁段端板與懸臂梁段腹板焊接外，還與上部方形隔板、下部方形隔板焊接。其中，上部方形隔板與下部方形隔板分為三部分，分別為方環部分、方弧連接段部分、翼緣段部分。方環部分作為節點域的加強部分、方弧連接段部分作為梁端部加腋部分、翼緣段部分作為與槽鋼開洞梁段的拼接部分。上部方形隔板、下部方形隔板的內方尺寸均小于方鋼管柱內方尺寸，外方尺寸均大于方鋼管柱外方尺寸，且方形隔板厚度可大于槽鋼開洞梁段翼緣厚度；

槽鋼開洞梁段由兩個槽鋼開洞梁通過第6螺栓群拼接組成，槽鋼開洞梁可與樓板在工廠組裝成型，形成模塊化裝配單元，而后在施工現場各裝配單元通過槽鋼開洞梁與帶懸臂梁段方鋼管柱實現裝配連接。