[實用新型]一種裝配式鋼-竹組合半剛性消能節(jié)點框架

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921103086.5
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN210597654U
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃東升;周愛萍;朱彥;黃子睿;馮巖
• 申請（專利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 南京君陶專利商標(biāo)代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

本實用新型提出的是一種裝配式鋼?竹組合半剛性消能節(jié)點框架，其特征是包括鋼柱，半剛性消能節(jié)點，竹梁；其中竹梁設(shè)于兩根互相平行的鋼柱的頂端之間，竹梁的兩端分別設(shè)有一個半剛性消能節(jié)點，半剛性消能節(jié)點的底板與鋼柱通過螺栓連接，肋板與竹梁通過螺栓連接。本實用新型將竹梁、鋼柱連接成具有抗震能力的框架結(jié)構(gòu)體系，不需要墻體承載，充分利用材料的力學(xué)性能，造價較低，并采用鋼柱代替?zhèn)鹘y(tǒng)實心竹柱改善框架體系中構(gòu)件受力；通過半剛性消能節(jié)點既保證節(jié)點具有足夠的抗剪和抗彎承載力，同時提高節(jié)點轉(zhuǎn)動剛度，避免多高層木/竹結(jié)構(gòu)中各層柱之間的拼接問題，以及由于柱構(gòu)件開洞、槽而造成的削弱。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及的是一種裝配式鋼-竹組合半剛性消能節(jié)點框架，屬于工程結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國傳統(tǒng)竹/木結(jié)構(gòu)與現(xiàn)代輕型木結(jié)構(gòu)，大多采用純竹/木框架和剪力墻結(jié)構(gòu)體系，以實心竹/木柱、梁或剪力墻作為豎向承重構(gòu)件。由于竹/木材料具備蠕變性能，在結(jié)構(gòu)長期服役過程中，柱的蠕變會引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力重分布的不確定性，影響結(jié)構(gòu)安全性能。竹/木結(jié)構(gòu)作為綠色可持續(xù)發(fā)展結(jié)構(gòu)形式的其中一種，多、高層設(shè)計是其未來的發(fā)展趨勢，當(dāng)建筑層數(shù)不斷增加時，底部豎向構(gòu)件的軸力不斷增大，需要增大柱截面尺寸以滿足設(shè)計要求；同時大截面木柱的加工，長柱的運(yùn)輸、拼接問題都是多高層竹/木結(jié)構(gòu)發(fā)展面臨的問題。

現(xiàn)有竹/木結(jié)構(gòu)連接技術(shù)中采用的銷連接、齒板連接、植筋連接等節(jié)點形式，雖然在強(qiáng)度和連接性能上滿足設(shè)計要求，但在發(fā)生地震情況下，其延性和消能作用不明顯，完全依賴構(gòu)件的變形來耗散地震能量，導(dǎo)致震后構(gòu)件與節(jié)點破壞嚴(yán)重。因此，對未來竹/木結(jié)構(gòu)往多高層發(fā)展而言，豎向構(gòu)件長期服役材料的蠕變問題、構(gòu)件尺寸過大、長構(gòu)件拼接問題、構(gòu)件連接問題都有待更好地解決。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有竹/木結(jié)構(gòu)連接方式存在的上述缺陷，提供一種新型裝配式鋼-竹組合的、具有水平抗側(cè)剛度和地震耗能特性、適用于多、高層木/竹結(jié)構(gòu)的框架體系。

本實用新型的技術(shù)解決方案：一種裝配式鋼-竹組合半剛性消能節(jié)點框架，其結(jié)構(gòu)包括鋼柱，半剛性消能節(jié)點，竹梁；其中竹梁設(shè)于兩根豎直且互相平行的鋼柱的頂端之間，竹梁的兩端分別通過一個半剛性消能節(jié)點與鋼柱相連接組成框架基礎(chǔ)；或通過一根中心鋼柱同時與四根鋼柱連接組成，其中中心鋼柱與其余四根鋼柱之間均通過一根竹梁連接，每根竹梁的兩端分別設(shè)有一個半剛性消能節(jié)點，相鄰兩根鋼柱之間呈90°夾角。所述的鋼柱和中心鋼柱采用Q235 H型鋼。

進(jìn)一步的，所述的半剛性消能節(jié)點包括節(jié)點底板、抗剪鍵、耗能板、肋板，其中兩塊平行的耗能板分別通過焊縫連接固定于節(jié)點底板的上部和下部，肋板通過焊縫連接垂直固定于上、下兩塊耗能板之間，肋板靠近底板的側(cè)邊上設(shè)有抗剪鍵，并通過通過剪力鍵螺栓與節(jié)點底板的中部連接。所述的節(jié)點底板的表面沿耗能板底部設(shè)有若干螺孔，并與鋼柱的側(cè)面通過螺栓連接；所述的肋板的表面等距離地設(shè)有若干排螺孔，并與竹梁通過螺栓連接。

進(jìn)一步的，所述的中心鋼柱在柱截面弱軸方向設(shè)有一片加勁肋和兩片連接底板，其中加勁肋與中心鋼柱的腹板相垂直，兩片連接底板分別設(shè)于加勁肋兩端，并與中心鋼柱的翼緣相連接，組成橫截面為“田”字形的鋼柱結(jié)構(gòu)。所述加勁肋的厚度與中心鋼柱的腹板厚度相等，沿節(jié)點高度方向通長布置，并與中心鋼柱的腹板和連接底板通過焊縫連接；所述連接底板的厚度與中心鋼柱的翼緣厚度相等，沿節(jié)點高度方向通長布置，并與中心鋼柱的翼緣和加勁肋通過焊縫連接。

本實用新型的優(yōu)點：

1）將竹梁、鋼柱連接成具有抗震能力的框架結(jié)構(gòu)體系，不需要墻體承載，充分利用材料的力學(xué)性能，造價較低；

2）采用鋼柱代替?zhèn)鹘y(tǒng)實心竹柱，有效減小柱構(gòu)件截面尺寸，避免竹材蠕變產(chǎn)生的影響，改善框架體系中構(gòu)件受力；