CN108179835A - 一种针对大变形梁的抗裂楼板 - Google Patents

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    • E04B5/43—Floor structures of extraordinary design; Features relating to the elastic stability; Floor structures specially designed for resting on columns only, e.g. mushroom floors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
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    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings

Abstract

本发明属于结构工程抗震技术领域，提供一种针对大变形梁的抗裂楼板，包括变截面楼板，楼板预埋件，Z形楼板连接件。变截面楼板与大变形梁非变形段上翼缘连接；变截面楼板两边设有楼板预埋件,通过Z形楼板连接件与柱连接。其中变截面楼板为倒凸形，中间为厚板两端为薄板，为大变形梁和柱的相对转动和耗能装置的设置预留出了空间。本发明为大变形梁和柱的相对转动预留出空间，防止楼板承受负弯矩开裂；小震时Z形楼板连接件能够传递剪力，大震时Z形楼板连接件屈服能够允许楼板发生转动，防止楼板受弯开裂；震后仅更换Z形楼板连接件即可恢复建筑的使用。

Description

一种针对大变形梁的抗裂楼板
技术领域
本发明属于结构工程抗震技术领域，涉及一种针对大变形梁的抗裂楼板。
背景技术
框架结构为了达到耗能减震的目的会沿框架主要侧移方向的梁端处设置耗能装置，这时梁柱之间会发生大的相对转动，这种梁被称为大变形梁。大变形梁被耗能装置分为三段：中间为非变形段，两端为变形段，变形集中在变形段，震后仅更换变形段即可完成结构的修复。但是这种大变形梁存在两技术缺陷：首先，通常楼板与大变形梁整体刚性连接，这种连接方式会使楼板在大变形梁两端的变形段处受到负弯矩造成严重开裂；其次，为了获得好的耗能效果，耗能装置通常设置在梁端的翼缘处，但是传统楼板厚度均匀无法为耗能装置提供设置的空间。
以上技术缺陷不仅造成楼板严重开裂影响使用，而且为震后结构的快速修复带来了较大困难。
发明内容
本发明旨在克服上述传统的框架钢结构体系建筑所存在的问题，提出了一种能够防止楼板开裂的，震后可快速修复的变截面楼板。本发明框架结构为了达到耗能减震的目的会沿框架主要侧移方向的梁端处设置耗能装置，这种梁有较大的侧移被称为大变形梁；大变形梁被耗能装置分为三段：中间为非变形段，两端为变形段。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种针对大变形梁的抗裂楼板，包括变截面楼板1、楼板预埋件2、Z形楼板连接件3。所述的变截面楼板1与大变形梁4的翼缘连接，变截面楼板1的两边设有楼板预埋件2，楼板预埋件2通过Z形楼板连接件3与柱5连接。
所述的变截面楼板1为倒凸形，中间厚度大于两端，其中间为厚板两端为薄板，中间厚板的宽度小于大变形梁4两端塑性铰净距离20mm-40mm；变截面楼板1中间厚板的底部与大变形梁4的非变形段上翼缘连接；所述的薄板和厚板的厚度差由大变形梁4和柱5的相对转角确定，以保证大变形梁4的翼缘不与变截面楼板1接触。变截面楼板1为大变形梁4和柱5的相对转动和翼缘耗能装置6的设置预留空间。
所述的楼板预埋件2的横截面为不对称的槽形，相互平行的两边一边为长边另一边为短边，长边上设有螺栓孔，短边连接在变截面楼板1的侧面。
所述的Z形楼板连接件3的中间为变形部分，其两端分别设有螺栓连接板，螺栓连接板上设有螺栓孔；中间的变形部分为“Z”形，变形部分的厚度通过计算确定，螺栓连接板分别垂直焊接在变形部分的水平端部。所述的Z形楼板连接件3的一块螺栓连接板通过螺栓与楼板预埋件2的长边连接，另一块螺栓连接板通过螺栓与连接柱5连接。
所述的楼板预埋件2的强度高于Z形楼板连接件3的强度。
本发明的有益效果为：本发明为大变形梁和柱的相对转动预留出了空间，防止楼板承受负弯矩开裂；小震时Z形楼板连接件能够传递剪力，大震时Z形楼板连接件屈服能够允许楼板发生转动，防止楼板受弯开裂；震后仅更换Z形楼板连接件即可恢复建筑的使用。
附图说明
图1是本发明实施例1的安装示意图；
图2是本发明实施例1变截面楼板端部和柱连接的示意图；
图3是本发明实施例1楼板预埋件的示意图；(a)为楼板预埋件的左视图，(b)为楼板预埋件的主视图，(c)为楼板预埋件的俯视图；
图4是本发明实施例1Z形楼板连接件的示意图；(a)为形楼板连接件的主视图，(b)为形楼板连接件的左视图，(c)为形楼板连接件的俯视图；
图5是本发明实施例2的安装示意图；
图中：1变截面楼板，2楼板预埋件，3Z形楼板连接件，4大变形梁，5柱， 6翼缘耗能装置，7腹板耗能装置，8加劲肋，9螺栓，10抗剪栓钉。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一种实施例，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作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。
实施例1
图1是本实施例的安装示意图。本实例包括变截面楼板1，楼板预埋件2， Z形楼板连接件3，大变形梁4，柱5，翼缘耗能装置6，腹板耗能装置7，加劲肋8，螺栓9。其中，变截面楼板1采用压型钢板组合楼板。组装时，变截面楼板1的底部与大变形梁4非变形段的上翼缘焊接；变截面楼板1的两侧焊接楼板预埋件2，楼板预埋件2通过Z形楼板连接件3与柱5连接，Z形楼板连接件 3与柱5之间通过螺栓9连接。翼缘耗能装置6和腹板耗能装置7分别连接大变形梁4的长梁段和短梁段的翼缘和腹板；加劲肋8设置在梁柱的节点域，与梁的翼缘在同一水平方向。
图2是本发明实施例变截面楼板1和柱5的连接示意图；其中楼板预埋件2 的短边与变截面楼板1的端部焊接，Z形楼板连接件3的一块螺栓连接板连接楼板预埋件2的长边，另一块螺栓连接板和柱5通过螺栓9连接。变截面楼板1 为大变形梁4和柱5的相对转动和翼缘耗能装置6的设置预留空间，腹板耗能装置7与翼缘耗能装置6连接。
图3是本发明实施例楼板预埋件2示意图。楼板预埋件2的横截面为不对称的槽形，相互平行的两边一边为长边另一边为短边，长边上设有螺栓孔，短边焊接在变截面楼板1的边上。楼板预埋件2的强度高于Z形楼板连接件3的强度，使用过程中损伤控制在Z形楼板连接件3上，楼板预埋件2始终保持弹性。
图4是本发明实施例Z形楼板连接件3的示意图。Z形楼板连接件3中间的变形部分为“Z”形，两端垂直设有螺栓连接板，螺栓连接板设螺栓孔，Z形楼板连接件3的厚度通过计算确定。Z形楼板连接件小震下传递剪力，大震下Z 形楼板连接件屈服，允许变截面楼板发生转动以防止其受弯开裂。震后更换Z 形楼板连接件即可完成结构的修复。
实施例2
图5是本实施例的安装示意图。在实施例1的基础上，将压型钢板组合楼板替换为混凝土楼板。混凝土楼板采用现场浇筑的方式，通过抗剪栓钉10保证混凝土楼板和梁的协同工作。且楼板预埋件2预埋在混凝土楼板的端部。
以上实施例普遍适用于框架钢结构体系建筑，为大变形梁和柱的相对转动预留出了空间，防止楼板承受负弯矩开裂；小震时Z形楼板连接件能够传递剪力，大震时Z形楼板连接件屈服能够允许楼板发生转动，防止楼板受弯开裂；震后仅更换Z形楼板连接件即可恢复建筑的使用。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种针对大变形梁的抗裂楼板，其特征在于，所述的抗裂楼板包括变截面楼板(1)、楼板预埋件(2)、Z形楼板连接件(3)；所述的变截面楼板(1)与大变形梁(4)的翼缘连接，变截面楼板(1)的两边设有楼板预埋件(2)，楼板预埋件(2)通过Z形楼板连接件(3)与柱(5)连接；
所述的变截面楼板(1)为倒凸形，中间厚度大于两端，其中间为厚板两端为薄板；变截面楼板(1)中间厚板的底部与大变形梁(4)的非变形段上翼缘连接；所述的薄板和厚板的厚度差由大变形梁(4)和柱(5)的相对转角确定，保证大变形梁(4)的翼缘不与变截面楼板(1)接触；变截面楼板(1)为大变形梁(4)和柱(5)的相对转动和翼缘耗能装置(6)的设置预留空间；
所述的楼板预埋件(2)的横截面为不对称的槽形，相互平行的两边一边为长边另一边为短边，长边上设有螺栓孔，短边连接在变截面楼板(1)的侧面；
所述的Z形楼板连接件(3)的中间为变形部分，其两端分别设有螺栓连接板，螺栓连接板上设有螺栓孔；中间的变形部分为“Z”形，变形部分的厚度通过计算确定，螺栓连接板分别垂直焊接在变形部分的水平端部；所述的Z形楼板连接件(3)的一块螺栓连接板通过螺栓与楼板预埋件(2)的长边连接，另一块螺栓连接板通过螺栓与连接柱(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种针对大变形梁的抗裂楼板，其特征在于，所述的变截面楼板(1)中间厚板的宽度小于大变形梁(4)两端塑性铰净距离20mm-40mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种针对大变形梁的抗裂楼板，其特征在于，所述的楼板预埋件(2)的强度高于Z形楼板连接件(3)的强度。
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