[發明專利]一種帶弧形耗能元件的鋼結構吊柱節點

在審

• 申請號: 201810757054.0
• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN108729549A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 萬濤;劉坤;張煒;舒偉偉
• 申請（專利權）人: 遠象建設集團有限公司
• 主分類號: E04B1/24
• 分類號: E04B1/24;E04B1/58;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 戴繼翔

本發明屬于鋼結構裝配式建筑領域，尤其是涉及鋼結構連接中一種抗震耗能處理的吊柱連接節點。包括鋼梁或鋼桁架弦桿、鋼吊柱、鋼吊柱加勁肋、鋼梁或鋼桁架弦桿加勁肋、鋼梁或鋼桁架弦桿貼板、弧形耗能元件、摩擦型高強螺栓、端承型高強螺栓；鋼梁或鋼桁架弦桿與鋼吊柱進行坡口焊接連接，在鋼吊柱的兩側與弧形耗能元件通過摩擦型高強螺栓進行連接固定；鋼梁或鋼桁架弦桿的下端與弧形耗能元件通過鋼梁或鋼桁架弦桿貼板和端承型高強螺栓連接固定。能夠加強吊柱和大梁或桁架弦桿的連接強度，有效的實現“強節點弱構件“的設計原則，并且在地震作用下能夠耗散足夠的能量。地震作用后，耗能元件損壞后可以更換耗能元件，螺栓連接后繼續投入正常使用。

技術領域

本發明屬于鋼結構裝配式建筑領域，尤其是涉及鋼結構連接中一種抗震耗能處理的吊柱連接節點。

背景技術

目前鋼結構裝配式建筑領域中為了充分發揮鋼結構材料強度，有一些工程常采用吊柱結構，鋼結構吊柱和大梁或桁架弦桿的連接直接采用柱端剖口焊，或者柱端擴大頭坡口焊，這種處理的節點不僅安全系數低，而且在地震作用下延性不足，節點容易發生脆性破壞。

發明內容

本發明為了克服上述缺陷，目的在于提供一種帶弧形耗能元件的鋼結構吊柱節點，加強吊柱和大梁或桁架弦桿的連接強度，有效的實現“強節點弱構件“的設計原則，并且在地震作用下能夠耗散足夠的能量。

本發明為了實現上述目的，采用如下技術方案：

一種帶弧形耗能元件的鋼結構吊柱節點，它包括鋼梁或鋼桁架弦桿、鋼吊柱、鋼吊柱加勁肋、鋼梁或鋼桁架弦桿加勁肋、鋼梁或鋼桁架弦桿貼板、弧形耗能元件、摩擦型高強螺栓、端承型高強螺栓；

鋼梁或鋼桁架弦桿與鋼吊柱進行坡口焊接連接，

在鋼吊柱的兩側與弧形耗能元件通過摩擦型高強螺栓進行連接固定；

鋼梁或鋼桁架弦桿的下端與弧形耗能元件通過鋼梁或鋼桁架弦桿貼板和端承型高強螺栓連接固定。

進一步的，鋼梁或桁架弦桿在鋼吊柱兩側翼緣處、弧形耗能元件起弧點和端點處焊接鋼梁或鋼桁架弦桿加勁肋加強；

鋼吊柱在弧形耗能元件起弧點和端點處焊接鋼吊柱加勁肋加強。

進一步的，鋼吊柱截面采用H形截面或者箱形截面；鋼梁或鋼桁架弦桿采用H形截面或箱形截面。

進一步的，所述H形截面為H×B×T_w/T_f，所述箱形截面為H×B×T。

進一步的，弧形耗能元件與鋼吊柱的翼緣等強，故其寬度與鋼吊柱的翼緣等寬為B，厚度與鋼吊柱的翼緣等厚為T_f或T，圓弧段直徑D≥8d₀；

d₀為螺栓孔徑，取摩擦型高強螺栓、端承型高強螺栓的較大孔徑，平直段L≥D。

進一步的，鋼梁或鋼桁架弦桿貼板的寬度與鋼吊柱的翼緣等寬為B，厚度與鋼吊柱的翼緣等厚為T_f或T，長度與弧形耗能元件的平直段等長為L。

弧形耗能元件與鋼吊柱翼緣等強連接，摩擦型螺栓預拉力采用公式P=1.11fyBT/（μn）計算（式中fy為鋼材抗拉強度設計值，B為弧形耗能元件的寬度與鋼吊柱翼緣等寬，T為弧形耗能元件的厚度與鋼吊柱翼緣等厚，μ為摩擦面的抗滑移系數，n為摩擦型高強螺栓數量宜取偶數且大于等于4）；弧形耗能元件與鋼梁或鋼桁架弦桿連接，端承型螺栓預拉力采用公式P=1.25fyBT/n計算；查《鋼結構設計規范》GB50017-2003表7.2.2-2可得出高強螺栓的型號，并且得出高強螺栓孔徑d0。

本發明的有益效果如下：