[發(fā)明專利]一種新型耗能鋼框架節(jié)點(diǎn)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911197984.6
• 申請(qǐng)日: 2019-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN110761407A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬洪偉;張震;鄭浩;王宏軍;萬(wàn)澤青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B1/24
• 分類號(hào): E04B1/24;E04B1/58;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 32222 揚(yáng)州蘇中專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 許必元

本發(fā)明涉及一種鋼框架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，包括鋼柱、鋼梁，所述鋼柱、鋼梁連接處的節(jié)點(diǎn)域內(nèi)設(shè)有高強(qiáng)度鋁合金支架，高強(qiáng)度鋁合金支架位于鋼柱內(nèi)；所述高強(qiáng)度鋁合金支架包括內(nèi)方形框以及設(shè)置于內(nèi)方形框四邊的外支撐板，且內(nèi)方形框的每個(gè)邊均設(shè)有1個(gè)外支撐板；內(nèi)方形框的橫向板長(zhǎng)度l_a與橫向的外支撐板長(zhǎng)度l_c相同，且內(nèi)方形框的橫向板長(zhǎng)度l_a、橫向的外支撐板長(zhǎng)度l_c均為鋼柱的柱長(zhǎng)h_w的0.25~0.30倍；通過(guò)本發(fā)明，本發(fā)明在原有節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上采用了在節(jié)點(diǎn)域內(nèi)焊接高強(qiáng)度鋁合金加固的設(shè)計(jì)方法，以減少擴(kuò)翼處塑性鉸的應(yīng)力集中，幫助塑性鉸更好地外移，充分發(fā)揮鋼材的延性性能，以達(dá)到“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)宗旨，更好地提高了結(jié)構(gòu)的延性和抗震性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋼框架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，尤其是采用擴(kuò)翼型節(jié)點(diǎn)域內(nèi)加固實(shí)現(xiàn)塑性鉸外移的新型耗能鋼框架節(jié)點(diǎn)。

背景技術(shù)

梁柱連接處節(jié)點(diǎn)在鋼框架設(shè)計(jì)中占有舉足輕重的地位，它直接關(guān)系到整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。因此，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)建筑來(lái)說(shuō)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接處節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能和抗震性能的研究，防止節(jié)點(diǎn)在地震作用下發(fā)生脆性斷裂破壞和其它方式的破壞，改良節(jié)點(diǎn)的抗震性能是很有必要的。強(qiáng)震作用下鋼結(jié)構(gòu)框架破壞或倒塌的最直接原因是大量梁柱節(jié)點(diǎn)和部分構(gòu)件發(fā)生屈服、屈曲、破壞，使鋼框架恢復(fù)力退化，產(chǎn)生無(wú)法恢復(fù)的塑性變形，再加上P-Δ效應(yīng)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失去承受豎向荷載的能力，發(fā)生部分動(dòng)力失穩(wěn)，局部乃至整體倒塌?；诖爽F(xiàn)象，研究人員提出改善鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能的基本途徑是將塑性鉸外移。通過(guò)對(duì)鋼梁截面進(jìn)行加強(qiáng)或削弱，迫使塑性鉸先在梁上產(chǎn)生，并遠(yuǎn)離梁端部，從而避免在梁柱節(jié)點(diǎn)焊縫處過(guò)早產(chǎn)生裂縫而發(fā)生脆斷破壞，使梁端塑性變形在削弱區(qū)或加強(qiáng)區(qū)的位置出現(xiàn)并擴(kuò)展，充分發(fā)揮鋼材的延性性能，以達(dá)到“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)宗旨?；谒苄糟q外移的思想，近年來(lái)研究成果主要集中于加強(qiáng)型和削弱型兩種新型延性節(jié)點(diǎn)，在加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)中，凹弧擴(kuò)翼型節(jié)點(diǎn)憑借其耗散能力強(qiáng)、更好的塑性鉸外移能力得到了很多關(guān)注。

發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是減少擴(kuò)翼型鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)在地震作用下塑性鉸的應(yīng)力集中、延性不足等問(wèn)題，提出一種新型耗能鋼框架節(jié)點(diǎn)，在鋼框架擴(kuò)翼型節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)域內(nèi)采用高強(qiáng)度鋁合金加固的措施，提高節(jié)點(diǎn)延性性能及更好地實(shí)現(xiàn)塑性鉸外移的節(jié)點(diǎn)域內(nèi)焊接高強(qiáng)度鋁合金的加固節(jié)點(diǎn)。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種新型耗能鋼框架節(jié)點(diǎn)，包括鋼柱、鋼梁，其特征是：所述鋼柱、鋼梁連接處的節(jié)點(diǎn)域內(nèi)設(shè)有高強(qiáng)度鋁合金支架，高強(qiáng)度鋁合金支架位于鋼柱內(nèi)，并與鋼柱的鋼柱腹板固定接觸，鋼柱腹板的上部、下部分別設(shè)有上方加勁肋和下方加勁肋，鋼管置于上方加勁肋、下方加勁肋之間；

所述高強(qiáng)度鋁合金支架包括內(nèi)方形框以及設(shè)置于內(nèi)方形框四邊的外支撐板，且內(nèi)方形框的每個(gè)邊均設(shè)有1個(gè)外支撐板；內(nèi)方形框由兩個(gè)橫向板、兩個(gè)豎向板圍合組成；

內(nèi)方形框的橫向板長(zhǎng)度與橫向的外支撐板長(zhǎng)度相同，且內(nèi)方形框的橫向板長(zhǎng)度、橫向的外支撐板長(zhǎng)度均為鋼柱的柱長(zhǎng)的0.25~0.30倍；且左邊的橫向的外支撐板一端與內(nèi)方形框固定，另一端與鋼柱的左鋼柱翼緣固定；右邊的橫向的外支撐板一端與內(nèi)方形框固定，另一端與鋼柱的右鋼柱翼緣固定；

內(nèi)方形框的豎向板長(zhǎng)度與豎向的外支撐板長(zhǎng)度相同，且內(nèi)方形框的豎向板長(zhǎng)度與豎向的外支撐板長(zhǎng)度均為鋼柱的腹板高的0.10~0.15倍；且上邊的豎向的外支撐板一端與內(nèi)方形框固定，另一端與上方加勁肋固定；下邊的豎向的外支撐板一端與內(nèi)方形框固定，另一端與下方加勁肋固定；

內(nèi)方形框的厚度與外支撐板的厚度相同，內(nèi)方形框的厚度與外支撐板的厚度均為鋼柱的腹板厚度的1.10~1.20倍。