[發明專利]一種模塊化設計的可恢復功能屈曲約束裝配式梁柱組合節點

有效

• 申請號: 201910071487.5
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109653357B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 姜子欽;楊曉峰;牛子堯;康軼濤;申存杰
• 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;E04H9/02;E04B1/98
• 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

本發明涉及一種模塊化設計的可恢復功能屈曲約束裝配式梁柱組合節點，屬于結構工程領域。該節點由帶法蘭盤的圓鋼管柱、普通槽型梁、懸臂梁組件、槽型腹板連接件、翼緣連接蓋板、墊板、高強螺栓、栓釘以及樓板組成。本發明在保證裝配式鋼結構模塊化施工的前提下，將屈曲約束理念應用于梁柱節點領域，通過翼緣連接蓋板內置與槽型腹板連接件的設置，為受壓變形后的翼緣連接蓋板提供支撐力，對翼緣蓋板的屈曲幅值進行有效控制，避免鋼構件失穩過早，增加其穩定性。此外，本發明通過懸臂梁組件與普通梁翼緣不等厚、翼緣單蓋板連接以及狗骨削弱等措施將塑性鉸轉移到翼緣連接蓋板上，震后僅需更換連接件即可實現結構的功能恢復。

技術領域

本專利涉及一種模塊化設計的可恢復功能屈曲約束裝配式梁柱組合節點裝置，屬于結構工程技術領域。

背景技術

工業化裝配式鋼結構是未來高層鋼結構住宅發展的必然趨勢，是我國實現建筑產業化的必由之路。2016年9月，國務院發文大力發展裝配式建筑，10年左右使裝配式建筑占比達30％。裝配式建筑是建造方式的重大變革，是推進結構性改革和新型城鎮化發展的重要舉措，完全符合綠色建筑“適用、高效、協調、發展”的內涵。建筑裝配化，能規范化各構件，工廠統一規格生產，現場螺栓精準裝配，避免由于施工誤差引起的建筑材料的消耗，且相對于其他結構形式減輕自重、簡化設計從而降低造價；工程的高度組織化，使得機械化作業很大程度替代手工勞動，更能減少相關費用。

目前常見的鋼結構梁柱節點在發生地震破壞時塑性鉸距柱面較近，容易引起節點域柱腹板受剪屈曲、柱翼緣局部屈曲及梁端屈服，使得主體梁柱均有不同程度的損傷，無法實現震后的更換修復，也無法實現快速裝配，施工耗時較長，不適用于裝配式建筑。同時，現有的栓焊時節點都是通過加設蓋板、加勁肋或邊板等梁端加強措施才能達到梁端塑性鉸外移的目的，裝配件繁多且工序復雜，而施工現場的不穩定因素又會導致施焊質量難以保證。

為克服上述問題，本發明提出了一種模塊化設計的可恢復功能屈曲約束裝配式梁柱組合節點裝置，避免了主體梁柱發生大的塑性變形；連接件和高強螺栓的拆卸和再安裝都很方便，有利于震后的快速修復；槽型腹板連接件和翼緣連接板內置的設置方式，為受壓變形后的翼緣連接蓋板提供支撐力，對翼緣蓋板的屈曲幅值進行有效控制，激發其受壓屈曲后的承載潛力，避免鋼構件失穩過早；同時，工廠加工制成的模塊化組合樓板運送至施工現場與帶法蘭盤的圓鋼管柱通過高強螺栓連接組成組合節點，沒有繁雜的施工工序，充分發揮了鋼結構模塊化施工的優勢。

本發明采用常見板件通過合理布置即可實現節點的模塊化裝配以及震后功能的可修復，同時將“屈曲約束”理念引入梁柱節點領域，整體構造巧妙且傳力清晰合理，特別適用于鋼框架結構住宅，在保證建筑安全性的同時，又能大大提高其經濟性與裝配效率，可為住宅產業化、建筑裝配化提供技術參考。

發明內容

本發明提出一種模塊化設計的可恢復功能屈曲約束裝配式梁柱組合節點，旨以解決在現有的裝配式鋼結構體系中裝配化程度低、構件失穩破壞早以及震后修復困難等弊端，避免鋼材浪費，延長節點使用壽命，提高經濟效益，同時也為裝配式梁柱節點提供了更多的選擇范圍。

為實現上述目的，本發明采用如下技術手段：