CN105604188A - 螺栓连接铝合金框架结构t形梁柱节点及其安装方法 - Google Patents

螺栓连接铝合金框架结构t形梁柱节点及其安装方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点,包括T形框架结构和加固组件,T形框架结构通过加固组件连接为整体,共同受力,协同变形,共同抵抗荷载作用,所述T形框架结构包括铝合金梁(1)和铝合金柱(2),铝合金梁(1)设置在铝合金柱(2)中部侧面,加固组件设置在铝合金梁(1)和铝合金柱(2)之间。本发明是一种可工厂化制作现场装配的简单易行结构,不仅可改善铝合金框架结构梁柱连接节点的受力性能和抗震耗能能力,进而提高铝合金整体结构的抗震性能,而且可促进铝合金材料在建筑结构中的应用,满足绿色智慧城市的发展要求。

Description

螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点及其安装方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种新型螺栓连接铝合金框架结构,具体涉及一种螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点,属于建筑结构抗震技术领域。
背景技术
[0002]铝合金材料在建筑领域的应用已有上百年的历史,通常作为建筑围护、辅助材料,如铝合金门窗外框、玻璃幕墙支撑体系、玻璃幕墙围护体系等。欧美国家在20世纪50年代开始研究铝合金材料再建筑承重结构中的应用,我国对将铝合金结构应用于承重结构的研究相对起步较晚,但近年发展迅速,工程应用已很广泛,需加快对其受力机理的理论研究。
[0003]铝合金结构发展早期,因为铝型材热挤压机吨位限制,挤压成本高,与钢结构相比,铝合金结构总体造价较高,因此主要应用在一些要求较高的民用大跨度公共建筑中。近年,铝型材热挤压机吨位不断提高,挤压工艺不断成熟,挤压成本有所下降,数控精加工技术也获得了显著提高。与钢结构相比,铝合金结构的性价比优势越来越明显。
[0004]铝合金材料具有自重轻、动力反应小、抗震性能好、耐腐蚀、免维护、工厂化制作、装配式施工、施工工艺简单、防渗漏、高热量反射、材料回收率高等优点,而且可很好的表现建筑美学,是一种节能环保的建筑材料,符合绿色智慧城市发展的需求。铝合金结构不仅适用于建筑结构领域,亦适合高温高湿、海边污染环境下使用,甚至可用于酸性污染环境下而不被腐蚀,因此在游泳馆、温室展览建筑、桥梁工程、石化行业、煤炭储备堆场、海边环境等领域的使用具有明显优势,铝合金结构特别适用于对重量要求极为苛刻的航空航天器、轻量化高速化的船舶、快速机动能力要求高的工程兵渡河桥梁装备等。
[0005]铝合金材料由于其一系列的优点,在建筑结构中得到了广泛的应用,而其亦有自身的不足之处,如弹性模量低、结构变形较大、稳定性较差、温度敏感性明显、抗疲劳性能差等,特别是焊接性能较差,热影响区域大,热应力明显的问题,抗震性能差。
发明内容
[0006]本发明的目的是,针对上述现有技术的不足提供一种螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点及其安装方法,该梁柱节点可避免由于焊接对铝合金结构受力性能产生不利影响,可显著提高铝合金框架结构梁柱连接节点的整体抗震性能,进而保证整体框架结构的抗震效果,可有效促进铝合金材料再建筑结构中的应用,同时也实现了绿色智慧城市的发展思想。
[0007]为达到上述技术效果,本发明所采用的技术方案如下:
本发明螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点,包括T形框架结构和加固组件,T形框架结构通过加固组件连接为整体,共同受力,协同变形,共同抵抗荷载作用,所述T形框架结构包括铝合金梁和铝合金柱,铝合金梁设置在铝合金柱中部侧面,加固组件设置在铝合金梁和铝合金柱之间。
[0008]进一步的,所述加固组件包括梁上翼缘处连接件、梁下翼缘处连接件、梁腹板处连接件、螺栓和加劲肋板,梁上翼缘处连接件和梁下翼缘处连接件分别相对设置在铝合金梁外部上下两侧和铝合金柱之间的折角连接处,梁腹板处连接件的数量为两个,两个梁腹板处连接件分别相对设置在铝合金梁内部前后两侧和铝合金柱之间的折角连接处,所述上翼缘处连接件、梁下翼缘处连接件和梁腹板处连接件通过螺栓进行固定,加劲肋板横向设置在铝合金柱内部且加劲肋板与铝合金梁相平行。
[0009]进一步的,所述梁上翼缘处连接件、梁下翼缘处连接件和梁腹板处连接件为铝合金或不锈钢材料连接件。
[0010]进一步的,所述铝合金梁为工字形截面铝合金梁,在工字形截面铝合金梁的翼缘和腹板上预置有螺栓孔。
[0011]进一步的,所述铝合金柱为工字形截面或箱形截面铝合金柱,在工字形截面或箱形截面铝合金柱的翼缘和腹板或壁板上预置有螺栓孔,且位于工字形截面或箱形截面铝合金柱与位于工字形截面铝合金梁的翼缘和腹板上预置有螺栓孔数量和位置相对应,并与螺栓直径相匹配。
[0012]进一步的,所述梁上翼缘处连接件、梁下翼缘处连接件和梁腹板处连接件均为L形梁上翼缘处连接件、L形梁下翼缘处连接件和L形梁腹板处连接件,在L形梁上翼缘处连接件、L形梁下翼缘处连接件和L形梁腹板处连接件上预置有螺栓孔,螺栓孔的数量和位置与铝合金梁和铝合金柱上的螺栓孔数量为位置相对应,并与螺栓直径相匹配。
[0013]进一步的,所述螺栓为高强螺栓或普通螺栓,采用铝合金材料或不锈钢材料制成。
[0014]进一步的,所述加劲肋板的厚度与铝合金梁上翼缘和下翼缘厚度相等。
[0015]本发明螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点,安装方法如下:
首先,将铝合金柱固定在建筑基础中或者下层柱中;
之后,通过螺栓将梁下翼缘处连接件固定在铝合金柱上,但此时应使螺栓处于未拧紧状态;
再将铝合金梁放置在梁下翼缘处连接件上,并用螺栓将其连接在一起,避免滑落;
然后,将梁上翼缘处连接件和梁腹板处连接件通过螺栓分别与铝合金梁和铝合金柱连接;
最后,调整铝合金梁的水平标高和平面位置以满足设计要求,再拧紧所有螺栓。
[0016]本发明本发明所述螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点是一种可工厂化制作现场装配的简单易行结构,不仅可改善铝合金框架结构梁柱连接节点的受力性能和抗震耗能能力,进而提高铝合金整体结构的抗震性能,而且可促进铝合金材料在建筑结构中的应用,满足绿色智慧城市的发展要求。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本发明螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点的立体图。
[0019]图2是本发明螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点的正立投影图。
[0020]图3是本发明螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点的水平投影图。
[0021 ]图4是本发明螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点的侧立投影图。
[0022]图中,1-铝合金梁,2-铝合金柱,3-梁上翼缘处连接件,4-梁下翼缘处连接件,5-梁腹板处连接件,6-螺栓,7-加劲肋板。
具体实施方式
[0023]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0024]本发明螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点,包括T形框架结构和加固组件,T形框架结构通过加固组件连接为整体,共同受力,协同变形,共同抵抗荷载作用。
[0025]所述T形框架结构包括铝合金梁I和铝合金柱2,铝合金梁I设置在铝合金柱2中部侧面,加固组件设置在铝合金梁I和铝合金柱2之间。
[0026]所述加固组件包括梁上翼缘处连接件3、梁下翼缘处连接件4、梁腹板处连接件5、螺栓6和加劲肋板7,梁上翼缘处连接件3和梁下翼缘处连接件4分别相对设置在铝合金梁I外部上下两侧和铝合金柱2之间的折角连接处,梁腹板处连接件5的数量为两个,两个梁腹板处连接件5分别相对设置在铝合金梁I内部前后两侧和铝合金柱2之间的折角连接处,所述上翼缘处连接件3、梁下翼缘处连接件4和梁腹板处连接件5通过螺栓6进行固定,加劲肋板7横向设置在铝合金柱2内部且加劲肋板7与铝合金梁I相平行。
[0027]所述梁上翼缘处连接件3、梁下翼缘处连接件4和梁腹板处连接件5为铝合金或不锈钢材料连接件。
[0028]所述铝合金梁I为工字形截面铝合金梁,在工字形截面铝合金梁的翼缘和腹板上预置有螺栓孔。
[0029]所述铝合金柱2为工字形截面或箱形截面铝合金柱,在工字形截面或箱形截面铝合金柱的翼缘和腹板或壁板上预置有螺栓孔,且位于工字形截面或箱形截面铝合金柱与位于工字形截面铝合金梁的翼缘和腹板上预置有螺栓孔数量和位置相对应,并与螺栓直径相匹配。同时,螺栓孔的数量、直径和排列方式等应通过计算确定,并满足构造设计要求。
[0030]所述梁上翼缘处连接件3、梁下翼缘处连接件4和梁腹板处连接件5均为L形梁上翼缘处连接件、L形梁下翼缘处连接件和L形梁腹板处连接件,在L形梁上翼缘处连接件、L形梁下翼缘处连接件和L形梁腹板处连接件上预置有螺栓孔,螺栓孔的数量和位置与铝合金梁I和铝合金柱2上的螺栓孔数量为位置相对应,并与螺栓直径相匹配。同时,螺栓孔的数量、直径和排列方式等应通过计算确定,并满足构造设计要求。
[0031]所述螺栓6为高强螺栓或普通螺栓,采用铝合金材料或不锈钢材料制成。
[0032]所述加劲肋板7的厚度与铝合金梁I上翼缘和下翼缘厚度相等。加劲肋板7的作用是保证铝合金梁I和铝合金柱2之间的连接,其设置在铝合金梁I上翼缘和下翼缘的与铝合金柱2相交的部位设置。
[0033]本发明螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点,安装方法如下:
首先,将铝合金柱2固定在建筑基础中或者下层柱中; 之后,通过螺栓6将梁下翼缘处连接件4固定在铝合金柱2上,但此时应使螺栓处于未拧紧状态;
再将铝合金梁I放置在梁下翼缘处连接件4上,并用螺栓6将其连接在一起,避免滑落;然后,将梁上翼缘处连接件3和梁腹板处连接件5通过螺栓6分别与铝合金梁I和铝合金柱2连接;
最后,调整铝合金梁I的水平标高和平面位置以满足设计要求,再拧紧所有螺栓。
[0034]本发明螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点的工作原理为:通过梁上翼缘处连接件3、梁下翼缘处连接件4和梁腹板处连接件5和螺栓6将铝合金梁I和铝合金柱2连接在一起,并用加劲肋板7进行强化连接,铝合金梁I和铝合金柱2成为整体,共同受力,协同变形,共同抵抗外荷载作用;室内荷载首先传递给楼板,楼板将荷载传递至铝合金梁I,铝合金梁I通过梁上翼缘处连接件3、梁下翼缘处连接件4和梁腹板处连接件5和螺栓6将荷载传递至铝合金柱2上,最后传递至基础,这就是螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点的受力传递过程。
[0035]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点,其特征在于:包括T形框架结构和加固组件,T形框架结构通过加固组件连接为整体,共同受力,协同变形,共同抵抗荷载作用,所述T形框架结构包括铝合金梁(I)和铝合金柱(2),铝合金梁(I)设置在铝合金柱(2)中部侧面,加固组件设置在铝合金梁(I)和铝合金柱(2)之间。
2.根据权利要求1所述的螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点,其特征在于:所述加固组件包括梁上翼缘处连接件(3)、梁下翼缘处连接件(4)、梁腹板处连接件(5)、螺栓(6)和加劲肋板(7),梁上翼缘处连接件(3)和梁下翼缘处连接件(4)分别相对设置在铝合金梁(I)外部上下两侧和铝合金柱(2)之间的折角连接处,梁腹板处连接件(5)的数量为两个,两个梁腹板处连接件(5)分别相对设置在铝合金梁(I)内部前后两侧和铝合金柱(2)之间的折角连接处,所述上翼缘处连接件(3)、梁下翼缘处连接件(4)和梁腹板处连接件(5)通过螺栓(6)进行固定,加劲肋板(7)横向设置在铝合金柱(2)内部且加劲肋板(7)与铝合金梁(I)相平行。
3.根据权利要求2所述的螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点,其特征在于:所述梁上翼缘处连接件(3)、梁下翼缘处连接件(4)和梁腹板处连接件(5)为铝合金或不锈钢材料连接件。
4.根据权利要求1所述的螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点,其特征在于:所述铝合金梁(I)为工字形截面铝合金梁,在工字形截面铝合金梁的翼缘和腹板上预置有螺栓孔。
5.根据权利要求4所述的螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点,其特征在于:所述铝合金柱(2)为工字形截面或箱形截面铝合金柱,在工字形截面或箱形截面铝合金柱的翼缘和腹板或壁板上预置有螺栓孔,且位于工字形截面或箱形截面铝合金柱与位于工字形截面铝合金梁的翼缘和腹板上预置有螺栓孔数量和位置相对应,并与螺栓直径相匹配。
6.根据权利要求5所述的螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点,其特征在于:所述梁上翼缘处连接件(3)、梁下翼缘处连接件(4)和梁腹板处连接件(5)均为L形梁上翼缘处连接件、L形梁下翼缘处连接件和L形梁腹板处连接件,在L形梁上翼缘处连接件、L形梁下翼缘处连接件和L形梁腹板处连接件上预置有螺栓孔,螺栓孔的数量和位置与铝合金梁(I)和铝合金柱(2)上的螺栓孔数量为位置相对应,并与螺栓直径相匹配。
7.根据权利要求2所述的螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点,其特征在于:所述螺栓(6)为高强螺栓或普通螺栓,采用铝合金材料或不锈钢材料制成。
8.根据权利要求2所述的螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点,其特征在于:所述加劲肋板(7)的厚度与铝合金梁(I)上翼缘和下翼缘厚度相等。
9.根据权利要求1所述的螺栓连接铝合金框架结构T形梁柱节点,其特征在于安装方法如下: 首先,将铝合金柱(2)固定在建筑基础中或者下层柱中; 之后,通过螺栓(6)将梁下翼缘处连接件(4)固定在铝合金柱(2)上,但此时应使螺栓处于未拧紧状态; 再将铝合金梁(I)放置在梁下翼缘处连接件(4)上,并用螺栓(6)将其连接在一起,避免滑落; 然后,将梁上翼缘处连接件(3)和梁腹板处连接件(5)通过螺栓(6)分别与铝合金梁(I)和铝合金柱(2)连接;最后,调整铝合金梁(I)的水平标高和平面位置以满足设计要求,再拧紧所有螺栓。
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