[發(fā)明專利]裝配式自恢復(fù)圓形鋼管混凝土組合節(jié)點

有效

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• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN107916726B
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 牟犇;王悅;王君昌;葛蓓蓓
• 申請（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58;E04B1/18
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種裝配式自恢復(fù)圓形鋼管混凝土組合節(jié)點，其包括圓鋼管柱和H型鋼梁，圓鋼管柱內(nèi)貫穿鋼筋，圓鋼管柱包括上段鋼管柱、中心插接柱和下段鋼管柱，上段鋼管柱與中心插接柱之間通過上套筒連接件連接，中心插接柱與下段鋼管柱之間通過下套筒連接件連接；H型鋼梁通過上下兩個套筒連接件與圓鋼管柱連接。本發(fā)明中所有構(gòu)件均可在工廠加工完成，現(xiàn)場全部通過螺栓連接，實現(xiàn)了完全裝配化施工，可避免現(xiàn)場焊接可能帶來的質(zhì)量問題，并加快施工進(jìn)度、提高勞動生產(chǎn)率；通過節(jié)點的設(shè)計實現(xiàn)了小震不壞、中震后變形迅速恢復(fù)、大震后可精準(zhǔn)拆卸并實現(xiàn)快速更換的抗震設(shè)防目標(biāo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種裝配式自恢復(fù)圓形鋼管混凝土組合節(jié)點。

背景技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件通過連接節(jié)點組成結(jié)構(gòu)體系，節(jié)點形式的選擇對于結(jié)構(gòu)整體性、可靠度、建設(shè)周期以及附屬構(gòu)件設(shè)計施工有著直接的影響。框架結(jié)構(gòu)梁與柱的連接按轉(zhuǎn)動剛度的不同可分為剛性連接、柔性連接和半剛性連接。

目前來說，剛性連接設(shè)計的應(yīng)用最為廣泛,傳統(tǒng)的框架梁柱剛接節(jié)點又可分為全焊接節(jié)點、栓焊混合連接和螺栓連接三種形式。研究發(fā)現(xiàn)前兩種連接形式在地震發(fā)生時容易因梁端焊縫質(zhì)量問題以及得不到有效保護(hù)而發(fā)生脆性破壞，且傳統(tǒng)節(jié)點形式皆存在破壞后難以修復(fù)、加固的問題，這樣就必然會造成節(jié)點可靠度難以保證或者是材料浪費(fèi)的問題。

自恢復(fù)功能結(jié)構(gòu)是一種新型的減震控制結(jié)構(gòu)，它不僅能在地震時保護(hù)人們的生命財產(chǎn)安全，也能幫助人們在大地震之后，盡快復(fù)位正常生活，是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的一個理想的新方向。自恢復(fù)結(jié)構(gòu)體系主要包括可更換結(jié)構(gòu)構(gòu)件，搖擺結(jié)構(gòu)，以及自復(fù)位裝置等。近年來，研究表明，結(jié)構(gòu)的搖擺可以降低地震作用和結(jié)構(gòu)本身的延性設(shè)計需求，減小地震破壞，節(jié)約結(jié)構(gòu)造價。放松結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間約束或構(gòu)件間約束，使結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)或構(gòu)件接觸面處僅有受壓能力而無受拉能力，則結(jié)構(gòu)在地震作用下發(fā)生搖擺，通過預(yù)應(yīng)力使結(jié)構(gòu)復(fù)位，形成自復(fù)位結(jié)構(gòu)。這種新型結(jié)構(gòu)體系既能有效控制結(jié)構(gòu)“最大變形”，又能減少結(jié)構(gòu)“殘留變形”。

目前諸多學(xué)者在框架結(jié)構(gòu)體系梁柱節(jié)點中框架梁處設(shè)置了預(yù)應(yīng)力拉索來實現(xiàn)地震后結(jié)構(gòu)復(fù)位的功能，短梁段與柱通過在工廠張拉預(yù)應(yīng)力索完成連接，在施工現(xiàn)場只需像普通鋼梁一樣的方法通過全栓接或栓焊混合連接安裝中間梁段，現(xiàn)場無需張拉預(yù)應(yīng)力拉索，方便了施工、提高了施工質(zhì)量且減少了安裝時間。但是對于在柱間采用高強(qiáng)鋼筋的鋼管混凝土組合節(jié)點實現(xiàn)柱間自復(fù)位方面有待研究和開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于針對上述問題，提供一種新型的裝配式自恢復(fù)圓形鋼管混凝土組合節(jié)點。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的裝配式自恢復(fù)圓形鋼管混凝土組合節(jié)點，包括圓鋼管柱和H型鋼梁，圓鋼管柱內(nèi)貫穿鋼筋，圓鋼管柱包括上段鋼管柱、中心插接柱和下段鋼管柱，上段鋼管柱與中心插接柱之間通過上套筒連接件連接，中心插接柱與下段鋼管柱之間通過下套筒連接件連接；

上段鋼管柱的上端和下段鋼管柱的下端均固定有鋼筋固定板，鋼筋固定板中心設(shè)置有通孔，通孔四周設(shè)置有鋼筋孔，鋼筋依次穿過上段鋼管柱上端的鋼筋固定板、圓鋼管柱和下段鋼管柱下端的鋼筋固定板，鋼筋兩端通過緊固件固定；

上套筒連接件包括圓管、連接環(huán)板和插板，圓管的直徑小于圓鋼管柱的直徑，圓管中間位置設(shè)置有連接環(huán)板，連接環(huán)板包括至少兩塊端板，插板固定在端板下方，與圓管、端板均垂直連接；下套筒連接件的結(jié)構(gòu)與上套筒連接件對稱，插板固定在端板上方；

中心插接柱上端及下端均設(shè)置有與插板相匹配的凹槽；

H型鋼梁與圓鋼管柱連接的一端的腹板中間位置設(shè)置有凸板，凸板上邊緣與H型鋼梁上翼緣之間的距離不小于上套筒連接件插板的高度，凸板下邊緣與H型鋼梁下翼緣之間的距離不小于下套筒連接件插板的高度；