[發(fā)明專利]單邊屈曲約束式鋼梁柱連接節(jié)點和鋼結(jié)構(gòu)建筑

有效

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• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107338873B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曲冰;李永超;侯和濤;羅建良;侯全勝
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58;E04B1/24
• 代理公司: 北京頭頭知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11729
• 代理人: 劉鋒

本發(fā)明公開了一種單邊屈曲約束式鋼梁柱連接節(jié)點和鋼結(jié)構(gòu)建筑，屬于建筑鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。所述連接節(jié)點包括鋼梁和鋼柱，所述鋼梁與鋼柱的接合處設(shè)置有上翼緣連接件和下翼緣連接件，所述上翼緣連接件包括水平設(shè)置的第一連接板和與第一連接板的端部連接且豎向設(shè)置的第二連接板，所述第一連接板與鋼梁的上翼緣連接，所述第二連接板與鋼柱的翼緣連接，所述第一連接板上距離第二連接板最近的螺栓孔與第二連接板之間形成板鉸，所述下翼緣連接件同時與鋼梁的下翼緣和鋼柱的翼緣連接，所述下翼緣連接件的中部為削弱區(qū)。本發(fā)明抗震性能優(yōu)越，能夠控制連接節(jié)點的損傷；地震后鋼梁和鋼柱不損壞，在不破壞原有結(jié)構(gòu)(如樓板)的前提下即可快速更換和修復(fù)連接件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別是指一種單邊屈曲約束式鋼梁柱連接節(jié)點和鋼結(jié)構(gòu)建筑。

背景技術(shù)

鋼框架結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑中應(yīng)用廣泛，與傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有自重輕、強度高、可加工性能好、工業(yè)化程度高、抗震性能好等優(yōu)點。鋼梁柱連接節(jié)點是鋼結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵部位。傳統(tǒng)的鋼梁柱節(jié)點連接多采用栓焊混合的連接方式，鋼柱上焊接的抗剪板與鋼梁的腹板通過摩擦型高強度螺栓進行連接，鋼梁翼緣與鋼柱翼緣之間采用全熔透焊縫焊接在一起。雖然該節(jié)點被廣泛采用，但存在以下缺點：存在現(xiàn)場施工焊縫，施工工序多，施焊質(zhì)量難控制；焊接處存在嚴重的應(yīng)力集中，在地震荷載下，焊縫易開裂。這些不足使該節(jié)點的延性和耗能能力大幅下降，抗震能力不好。而且，若栓焊混合連接節(jié)點在地震荷載下上翼緣與鋼柱的連接焊縫發(fā)生開裂，就需要用切割工具割開節(jié)點附近的樓板，再將上翼緣連接焊縫進行補焊，最后將割開的樓板重新澆筑。

后來，人們經(jīng)過研究，提出了梁翼緣削弱型的梁柱節(jié)點，這大大提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能。但是，在地震發(fā)生后，由于鋼梁削弱部位也是鋼梁的一部分，這一部分發(fā)生破壞之后整根梁就必須全部更換。采用這種鋼梁柱節(jié)點連接方式的鋼框架結(jié)構(gòu)建筑的修復(fù)成本依舊很高，修復(fù)難度大。

為了使得鋼梁柱節(jié)點震后易于修復(fù)，同時也為了避免施工現(xiàn)場焊接，近些年來，借助于連接件，采用全螺栓式的連接方式成為一種發(fā)展方向。這類全螺栓的鋼梁柱連接節(jié)點又分為全強連接和部分強度連接。地震中，全強連接節(jié)點的鋼梁更容易發(fā)生破壞，修復(fù)難度大；部分強度連接節(jié)點的破壞主要發(fā)生在連接件部位，更好的保護了鋼梁和鋼柱，震后更容易修復(fù)。但是，在現(xiàn)有的諸多全螺栓鋼梁柱節(jié)點連接方式中，由于鋼梁上翼緣的連接件埋在樓板混凝土中，若鋼梁上翼緣連接件在地震中發(fā)生破壞，修復(fù)時就必須清除覆蓋在鋼梁上翼緣連接件附近的混凝土，這給修復(fù)工作帶來了不小的難度，同時，容易對鋼結(jié)構(gòu)造成二次破壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種單邊屈曲約束式鋼梁柱連接節(jié)點和鋼結(jié)構(gòu)建筑，其抗震性能優(yōu)越，能夠控制連接節(jié)點的損傷；地震后鋼梁和鋼柱不損壞，在不破壞原有結(jié)構(gòu)(如樓板)的前提下即可快速更換和修復(fù)連接件。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下：

一種單邊屈曲約束式鋼梁柱連接節(jié)點，包括鋼梁和鋼柱，所述鋼梁與鋼柱的接合處設(shè)置有上翼緣連接件和下翼緣連接件，所述上翼緣連接件包括水平設(shè)置的第一連接板和與所述第一連接板的端部連接且豎向設(shè)置的第二連接板，所述第一連接板通過第一組螺栓與所述鋼梁的上翼緣連接，所述第二連接板通過第二組螺栓與所述鋼柱的翼緣連接，所述第一連接板上距離第二連接板最近的螺栓孔與第二連接板之間形成板鉸，所述下翼緣連接件同時與所述鋼梁的下翼緣和所述鋼柱的翼緣連接，所述下翼緣連接件的中部為削弱區(qū)。

進一步的，所述第一連接板上距離第二連接板最近的螺栓孔與第二連接板之間距離為20～100mm。

進一步的，所述鋼梁靠近鋼柱的翼緣的端部沿鋼柱的長度方向上為自上而下的楔形。

進一步的，所述下翼緣連接件為T型芯板或L型芯板，所述下翼緣連接件包括水平設(shè)置的第三連接板和與所述第三連接板的端部連接且豎向設(shè)置的第四連接板，所述第三連接板與鋼梁的下翼緣連接，所述第四連接板與鋼柱的翼緣連接，所述削弱區(qū)設(shè)置于所述第三連接板上。