[實用新型]一種裝配式鋼結(jié)構(gòu)震后可替換的梁翼緣開孔削弱型節(jié)點

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202223455954.0
• 申請日: 2022-12-23
• 公開（公告）號: CN219240849U
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 熊曉莉;管欣旺;李璐;盧婭囡;李飛平;盧夢丹;袁光;趙晴;秦守婉
• 申請（專利權(quán)）人: 河南工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E04B1/24
• 分類號: E04B1/24;E04B1/58;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 鄭園

本實用新型公開了一種裝配式鋼結(jié)構(gòu)震后可替換的梁翼緣開孔削弱型節(jié)點，解決了現(xiàn)有技術(shù)中梁柱節(jié)點容易在梁下翼緣和梁柱相交處的連接焊縫邊緣處產(chǎn)生并向柱內(nèi)延伸的焊接破壞的工程問題。本實用新型包括鋼柱、支座段鋼梁、耗能段鋼梁和普通段鋼梁，耗能段鋼梁的兩端分別與支座段鋼梁和普通段鋼梁可拆卸連接，支座段鋼梁的另一端固定在鋼柱上。本實用新型構(gòu)造加工簡單，僅支座段鋼梁需要與鋼柱進行焊接，且所有的焊接均在工廠進行，現(xiàn)場只需要采用高強度螺栓拼接，保證了焊縫質(zhì)量，降低了施工難度。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及裝配式鋼結(jié)構(gòu)震后可替換的梁翼緣節(jié)點技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種裝配式鋼結(jié)構(gòu)震后可替換的梁翼緣開孔削弱型節(jié)點。

背景技術(shù)

針對國家“決定大力發(fā)展裝配式建筑，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級”的政策導(dǎo)向，可以預(yù)見在今后的十年至二十年的時間內(nèi)，標準化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、信息化管理、智能化應(yīng)用是推行綠色建筑，尤其是鋼結(jié)構(gòu)建造的重點發(fā)展方向。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)品是未來綠色建筑的典型代表，其低碳、環(huán)保且抗震性能良好，推廣裝配式鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化是一項重要且急需解決的工作。

裝配式鋼框架結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點構(gòu)造是鋼框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的一項重要內(nèi)容。鋼框架梁柱節(jié)點在1994年美國北嶺（Northridge）地震和1995年日本阪神（Nanshin?Awaji）地震中發(fā)生了大量破壞，此后眾多學(xué)者開展了大量的試驗研究和數(shù)值分析，以期提出能夠更好地滿足“強節(jié)點弱構(gòu)件”的梁柱節(jié)點形式，研究成果主要集中在加強型節(jié)點和削弱型節(jié)點上，二者的目的均是實現(xiàn)塑性鉸外移，從而有效地保護梁柱節(jié)點。加強型節(jié)點會在節(jié)點區(qū)域內(nèi)增加板件的焊縫，而焊縫過多容易引起次生應(yīng)力且焊縫質(zhì)量不高又會導(dǎo)致節(jié)點脆性破壞，即易在梁柱節(jié)點容易在梁下翼緣和梁柱相交處的連接焊縫邊緣處產(chǎn)生并向柱內(nèi)延伸的焊接破壞的工程問題。相對加強型節(jié)點來說，削弱型節(jié)點可以減少節(jié)點處多于的焊縫，從而加快現(xiàn)場安裝速度，且能節(jié)省鋼材。

削弱型節(jié)點主要包括梁翼緣削弱（Reduced?Beam?Section，簡稱RBS）及梁腹板削弱（Reduced?Web?Section，簡稱RWS）兩種。RBS節(jié)點一般采用弧形削弱的方法，即形成骨形節(jié)點。研究發(fā)現(xiàn)，這種骨形節(jié)點具有良好的抗震性能和經(jīng)濟性，但梁上下翼緣對接焊縫的質(zhì)量和強度會直接影響到這種連接的抗震性能，且翼緣削弱后其平面外剛度有所降低以致出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)；RWS節(jié)點一般采用對梁腹板開圓孔、矩形孔或平行長孔的方法，達到塑性鉸外移的目的。但是，由材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)的知識可知，梁的翼緣部分主要提供抗彎承載力，腹板部分主要提供抗剪承載力；在鋼框架的梁柱節(jié)點處，豎向荷載作用下梁端的剪力較大，水平荷載作用下梁端和梁中部的剪力大小恒定；加之在抗震設(shè)計時需達到“強剪弱彎”的要求，因此需要慎重對待削弱梁端的腹板部分的處理方式。

另一方面，在實際鋼框架建造過程中，常常會遇到管線在不同樓層、房間之間穿行，而鋼梁作為鋼框架的主要承重構(gòu)件通常不允許隨便開洞，管線外露，影響美觀。因此，建筑上希望能夠在梁翼緣上開洞，方便管線通過。

實用新型內(nèi)容

針對上述背景技術(shù)中的不足，本實用新型提出一種裝配式鋼結(jié)構(gòu)震后可替換的梁翼緣開孔削弱型節(jié)點，解決了現(xiàn)有技術(shù)中梁柱節(jié)點容易在梁下翼緣和梁柱相交處的連接焊縫邊緣處產(chǎn)生并向柱內(nèi)延伸的焊接破壞的工程問題。

本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種裝配式鋼結(jié)構(gòu)震后可替換的梁翼緣開孔削弱型節(jié)點，包括鋼柱、支座段鋼梁、耗能段鋼梁和普通段鋼梁，耗能段鋼梁的兩端分別與支座段鋼梁和普通段鋼梁可拆卸連接，支座段鋼梁的另一端固定在鋼柱上。

進一步的，所述耗能段鋼梁的上翼緣和下翼緣上均設(shè)有若干高強度螺栓并通過高強度螺栓與支座段鋼梁和普通段鋼梁連接；耗能段鋼梁的腹板上設(shè)有用于加強與支座段鋼梁和普通段鋼梁連接的拼接板。

進一步的，所述耗能段鋼梁為上翼緣外伸式的翼緣開孔削弱型H型鋼梁，耗能段鋼梁的上翼緣的長度大于耗能段鋼梁的下翼緣的長度，耗能段鋼梁的上翼緣與下翼緣上均對稱設(shè)有若干均布的螺栓孔一，上翼緣的中部設(shè)有至少兩排鋼梁孔，鋼梁孔位于兩側(cè)的螺栓孔一之間。