[發(fā)明專利]一種基于承壓型高強(qiáng)螺栓的混合強(qiáng)度抗剪連接節(jié)點(diǎn)有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110705926.0 | 申請(qǐng)日： | 2021-06-24 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN113389266B | 公開（公告）日： | 2022-05-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 狄謹(jǐn);肖博文;張茜;秦鳳江 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 重慶大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | E04B1/08 | 分類號(hào)： | E04B1/08;E04B1/61 |
| 代理公司： | 北京睿智保誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11732 | 代理人： | 龍濤 |
| 地址： | 400044 重慶市*** | 國省代碼： | 重慶;50 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 承壓型 高強(qiáng) 螺栓 混合 強(qiáng)度 連接 節(jié)點(diǎn) | ||
本發(fā)明公開了一種基于承壓型高強(qiáng)螺栓的混合強(qiáng)度抗剪連接節(jié)點(diǎn)，屬于橋梁工程技術(shù)領(lǐng)域，其包括具有高截面抗拉強(qiáng)度的第一鋼板和具有低截面抗拉強(qiáng)度的第二鋼板，第一鋼板和第二鋼板之間通過n個(gè)螺栓固定連接，自第二鋼板靠近連接端的端部起，依次將n個(gè)螺栓分為m排進(jìn)行排列，其中，設(shè)置在第一排螺栓的數(shù)量為n1，第二排螺栓的數(shù)量為n2,依次類推至第m排螺栓的數(shù)量為nm；設(shè)置在第一排、第二排……至第m排的螺栓數(shù)量依次單調(diào)遞減。本發(fā)明在保護(hù)低截面抗拉強(qiáng)度待連接鋼板可靠的同時(shí)，對(duì)高截面抗拉強(qiáng)度待連接鋼板實(shí)現(xiàn)高效率的材料利用率；在同等節(jié)點(diǎn)剪切抗力需求下，新型節(jié)點(diǎn)中高截面抗拉強(qiáng)度待連接鋼板能夠提升33％利用率。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于橋梁工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于承壓型高強(qiáng)螺栓的混合強(qiáng)度抗剪連接節(jié)點(diǎn)。
背景技術(shù)
承壓型高強(qiáng)螺栓連接是目前常用的鋼材抗剪連接形式之一，其理想的抗剪連接承載力應(yīng)主要源于鋼板孔壁承壓與螺栓螺桿受剪，盡量避免凈截面破壞的形式出現(xiàn)，從而保證較高的材料利用率以及可靠的延性。
工程中常出現(xiàn)由于截面厚度、寬度或鋼種不同而導(dǎo)致截面抗拉性能不同的鋼材搭接問題。現(xiàn)有的承壓型螺栓抗剪連接節(jié)點(diǎn)多采用規(guī)則或錯(cuò)列的排列布局方式，考慮到需要避免低截面抗拉強(qiáng)度待連接鋼板單個(gè)截面布置過多螺栓導(dǎo)致截面被過度削弱，單個(gè)截面上能夠布置的螺栓數(shù)量受到限制，高截面抗拉強(qiáng)度待連接鋼板截面上不能合理的布置更多螺栓，充分利用其較強(qiáng)的性能，往往需要布置較長(zhǎng)的連接區(qū)域，導(dǎo)致對(duì)鋼材利用的低效率。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案：
一種基于承壓型高強(qiáng)螺栓的混合強(qiáng)度抗剪連接節(jié)點(diǎn)，用于采用搭接形式連接的具有不同截面抗拉強(qiáng)度的鋼板，所述不同截面抗拉強(qiáng)度的鋼板包括具有高截面抗拉強(qiáng)度的第一鋼板和具有低截面抗拉強(qiáng)度的第二鋼板，所述第一鋼板和所述第二鋼板之間通過n個(gè)螺栓固定連接，自所述第二鋼板靠近連接端的端部起，依次將所述n個(gè)螺栓分為m排進(jìn)行排列，其中，設(shè)置在第一排螺栓的數(shù)量為n1，第二排螺栓的數(shù)量為n2,依次類推至第m排螺栓的數(shù)量為nm；設(shè)置在第一排、第二排……至第m排的螺栓數(shù)量依次單調(diào)遞減。
進(jìn)一步地，設(shè)置在每排上的螺栓在所在的截面上采用對(duì)稱形式布置，相鄰兩排之間的間距等于兩倍邊距，且至少滿足中國鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范中規(guī)定的最小邊端距以及螺栓間距規(guī)定。
進(jìn)一步地，所述承壓型高強(qiáng)螺栓為8.8級(jí)、10.9級(jí)或12.9級(jí)中的一種。
進(jìn)一步地，對(duì)位于所述第二鋼板上的每一排螺栓所在的凈截面進(jìn)行驗(yàn)算，以保證其不會(huì)發(fā)生凈截面破壞。
進(jìn)一步地，對(duì)位于所述第一鋼板上靠近連接端端部的一排螺栓的所在凈截面進(jìn)行凈截面破壞驗(yàn)算，以保證其不會(huì)發(fā)生凈截面破壞。
本發(fā)明有益效果：
1)本發(fā)明基于承壓型螺栓連接受力特點(diǎn)，提出了一種不規(guī)則的排列方式，可以在避免低截面抗拉強(qiáng)度待連接鋼板凈截面破壞的前提下減小搭接長(zhǎng)度，減小搭接面積，提升材料利用率，在同等節(jié)點(diǎn)剪切抗力需求下，新型節(jié)點(diǎn)能夠至多50％搭接面積。
2)本發(fā)明的不規(guī)則排列節(jié)點(diǎn)的排列方式可以基于待連接的強(qiáng)弱不等鋼材的性質(zhì)進(jìn)行調(diào)整，在保護(hù)低截面抗拉強(qiáng)度待連接鋼板可靠的同時(shí)，對(duì)高截面抗拉強(qiáng)度待連接鋼板實(shí)現(xiàn)高效率的材料利用率；在同等節(jié)點(diǎn)剪切抗力需求下，新型節(jié)點(diǎn)中高截面抗拉強(qiáng)度待連接鋼板能夠提升33％利用率。
3)本發(fā)明構(gòu)造簡(jiǎn)單，受力明確，無需復(fù)雜工藝。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)概念示意圖；
圖2為本發(fā)明的各組件拆分后爆炸示圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明實(shí)施例2的各組件拆分后爆炸示圖；
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- 專利分類
E04B 一般建筑物構(gòu)造；墻，例如，間壁墻；屋頂；樓板；頂棚；建筑物的隔絕或其他防護(hù)
E04B1-00 一般構(gòu)造；不限于墻，例如，間壁墻，或樓板或頂棚或屋頂中任何一種結(jié)構(gòu)
E04B1-02 .主要由承重的塊狀或板狀構(gòu)件構(gòu)成的結(jié)構(gòu)
E04B1-16 .堆料結(jié)構(gòu)，例如混凝土在現(xiàn)場(chǎng)以澆制或類似方法成型的結(jié)構(gòu)，同時(shí)利用或不利用附加構(gòu)件，例如，永久性結(jié)構(gòu)、由承重材料覆蓋的基礎(chǔ)
E04B1-18 .包含長(zhǎng)形承重部件的結(jié)構(gòu)，例如，包含柱，大梁，骨架
E04B1-32 .拱形結(jié)構(gòu)；穹窿頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)；折板結(jié)構(gòu)
E04B1-34 .特種結(jié)構(gòu)，例如，用由桅桿結(jié)構(gòu)或封閉的電梯井或樓梯間等塔式結(jié)構(gòu)支承的懸吊或懸臂桿件；與彈性穩(wěn)定性有關(guān)的特征
