[實(shí)用新型]一種可恢復(fù)功能的裝配式波紋腹板咬合梁柱節(jié)點(diǎn)連接裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720145923.5
• 申請(qǐng)日: 2017-02-17
• 公開（公告）號(hào): CN206529888U
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張愛林;吳穎霞;姜子欽;王琦;程魁魁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B1/24
• 分類號(hào): E04B1/24;E04B1/58
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11203
• 代理人: 劉萍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種可恢復(fù)功能的裝配式波紋腹板咬合梁柱節(jié)點(diǎn)連接裝置，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅體系是鋼結(jié)構(gòu)住宅體系發(fā)展的重要方向。傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑施工時(shí)采用了大量的現(xiàn)場(chǎng)焊接，施工速度慢，對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重，最重要的是焊縫的質(zhì)量不宜控制，嚴(yán)重影響建筑物的安全性能，裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系有效地克服了傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)住宅的缺點(diǎn)。在裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系中，梁和梁現(xiàn)場(chǎng)拼裝后的受力性能是一個(gè)需要重點(diǎn)研究的問題。

在現(xiàn)有的裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系中，通常采用的是兩個(gè)槽鋼進(jìn)行拼裝，兩個(gè)槽鋼的腹板對(duì)接，通過螺栓進(jìn)行連接，形成裝配式的型鋼。但是，在這種拼接方式中，剪力是通過螺栓傳遞給腹板，腹板為平鋼板，所以所需的螺栓數(shù)和腹板的用鋼量很大。

波紋腹板工字型構(gòu)件作為一種節(jié)能、節(jié)材、綠色環(huán)保的新型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在國內(nèi)外工程領(lǐng)域已被廣泛運(yùn)用。本波紋腹板工字型構(gòu)件由兩塊有波浪腹板的槽鋼咬合拼接而成，腹板用螺栓連接。其中每塊槽鋼的波紋腹板與平直翼緣通過高頻連續(xù)焊接組成，可替代傳統(tǒng)的普通焊接H型鋼、工字鋼等。它與傳統(tǒng)的平腹板工字型構(gòu)件相比不僅節(jié)省了材料、減輕了自身重量，還提高了工字型構(gòu)件的面外抗彎剛度與扭轉(zhuǎn)剛度，能夠保證構(gòu)件在超過高寬比的限值時(shí)，構(gòu)件仍能滿足在制作、運(yùn)輸及安裝過程中的剛度要求，減少了因構(gòu)件腹板剛度不足給施工帶來的不便。與一般的波紋腹板工字型構(gòu)件相比，它是通過槽鋼拼接而成，更適合現(xiàn)場(chǎng)裝配式。

目前常見的適用于裝配式波浪腹板梁柱連接節(jié)點(diǎn)的發(fā)生破壞時(shí)塑性鉸距柱面較近，容易引起節(jié)點(diǎn)域柱腹板受剪屈曲、柱翼緣局部屈曲及梁端屈服，也無法實(shí)現(xiàn)快速裝配，施工耗時(shí)較長，不適用于裝配式建筑。同時(shí)，現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)都需通過加設(shè)蓋板、加勁肋或邊板等梁端加強(qiáng)措施才能達(dá)到梁端塑性鉸外移的目的，不僅對(duì)節(jié)點(diǎn)加工工藝提出了較高要求，還會(huì)引起多條焊縫疊加產(chǎn)生的復(fù)雜應(yīng)力場(chǎng)問題。且地震產(chǎn)生的塑性變形發(fā)生在梁構(gòu)件主體上，不利于實(shí)現(xiàn)震后快速修復(fù)。為克服上述問題，本實(shí)用新型專利在[201310139115.4]的基礎(chǔ)上提出了一種可恢復(fù)功能的裝配式波紋腹板咬合梁柱節(jié)點(diǎn)連接裝置，避免梁構(gòu)件主體出現(xiàn)大的塑性變形；連接件和高強(qiáng)螺栓的拆卸和再安裝都方便，有利于震后的快速修復(fù)。同時(shí)，兩個(gè)波紋腹板槽鋼梁的拼接便于實(shí)現(xiàn)波紋腹板咬合梁段與樓板工廠組裝成型形成模塊化裝配單元，而后在施工現(xiàn)場(chǎng)各裝配單元通過波紋腹板咬合梁段與帶懸臂梁段方鋼管柱實(shí)現(xiàn)裝配連接。

本實(shí)用新型專利提出的一種可恢復(fù)功能的裝配式波紋腹板咬合梁柱節(jié)點(diǎn)連接裝置，由帶懸臂梁段方鋼管柱、波紋腹板槽鋼梁段及兩者的連接裝置組成。帶懸臂梁段方鋼管柱由上方鋼管柱、中方鋼管柱、下方鋼管柱、上部方狀環(huán)形隔板、下部方狀環(huán)形隔板以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狀環(huán)形隔板焊接；下方鋼管柱、中方鋼管柱分別與下部方狀環(huán)形隔板焊接；懸臂梁段腹板分別與上部方狀環(huán)形隔板、中方鋼管柱及下部方狀環(huán)形隔板焊接。波紋腹板工字型鋼由兩塊波紋腹板槽鋼拼接而成，中間腹板用螺栓連接。其中，波紋腹板槽鋼梁也可替換為平腹板槽鋼梁。帶懸臂梁段方鋼管柱與波紋腹板槽鋼梁段之間的連接裝置主要是高強(qiáng)螺栓。

本專利的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、不僅能夠適應(yīng)現(xiàn)行的裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系，并且可以通過拼接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)較弱與增加環(huán)形隔板的厚度共同作用而達(dá)到耗能與塑性鉸外移的目的，而無需采取加設(shè)拼接板、加勁肋及邊板等梁端加強(qiáng)措施，降低了施工難度，避免了多條焊縫的復(fù)雜應(yīng)力場(chǎng)。

2、懸臂梁段與普通梁段的上下翼緣均采用連接板的連接方式，故可先將下翼緣連接板與下部方狀環(huán)形隔板栓接，波紋腹板工形梁段可搭在帶懸臂梁段圓鋼管柱下部環(huán)形隔板上，降低了吊裝難度，加快了施工進(jìn)度，且拼裝處臺(tái)階式構(gòu)造使波紋腹板槽鋼梁段拼接好放置到位后與懸臂梁段互相咬合，易于現(xiàn)場(chǎng)拼裝定位。

3、此節(jié)點(diǎn)還可以通過調(diào)整上部方狀環(huán)形隔板與下部方狀環(huán)形隔板厚度、螺栓數(shù)量等設(shè)計(jì)參數(shù)，將塑性鉸轉(zhuǎn)移到可更換的翼緣連接板上，實(shí)現(xiàn)螺栓摩擦滑移及連接板塑性變形的雙重耗能，提高節(jié)點(diǎn)的延性以及轉(zhuǎn)動(dòng)能力，確保帶懸臂梁段方鋼管柱及普通波紋腹板槽鋼梁段無損壞或輕微損壞，震后只需更換連接板、墊板、腹板剪切板和高強(qiáng)螺栓即可達(dá)到震后可恢復(fù)功能的效果，保護(hù)人員的生命安全。

4、普通波紋腹板槽鋼梁的拼裝，可極大的發(fā)揮了波紋腹板梁自身節(jié)省鋼材的優(yōu)勢(shì)；同時(shí)，兩個(gè)波紋腹板槽鋼梁的拼接便于實(shí)現(xiàn)波紋腹板槽鋼梁與樓板工廠組裝成型形成模塊化裝配單元，而后在施工現(xiàn)場(chǎng)各裝配單元通過波紋腹板槽鋼梁與帶懸臂梁段方鋼管柱實(shí)現(xiàn)裝配連接。

發(fā)明內(nèi)容