CN108951848A - 可修复装配式钢框架节点 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种可修复装配式钢框架节点，包括：钢管柱、上部隔板、下部隔板、悬臂梁段腹板、主梁段、翼缘削弱型T型钢及腹板连接板。其中，上部隔板与下部隔板均可分为两部分，分别为外隔板部分和扩翼翼缘段部分；外隔板部分作为节点域的加强部分，扩翼翼缘段部分作为与主梁和翼缘削弱型T型钢的拼接部分。通过本发明的技术方案，实现装配式钢框架节点在地震中的损伤控制，将损伤集中在可更换部件上，弥补了地震作用下节点区域的整体破坏且震后无法修复的缺点；地震后在不破坏原有结构的前提下即可快速更换腹板连接板和翼缘削弱型T型钢，有效提升装配式钢结构的抗震能力及震后可修复能力，满足抗震设防要求。

Description

可修复装配式钢框架节点

技术领域

本发明涉及结构工程技术领域，具体而言，涉及一种可修复装配式钢框架节点。

背景技术

装配式钢结构建筑具有标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修，信息化管理等特点，是全寿命周期内的绿色建筑。大力推广装配式钢结构建筑，可以减少建筑垃圾和建筑扬尘污染，缩短建造工期，提升工程质量，消化钢铁过剩产能，形成钢材战略储备。装配式钢结构建筑的安装和拆卸过程可以实现完全装配式，但若选取的装配式梁柱节点构造或设计不合理，则装配式梁柱节点和现有的栓焊式梁柱节点的破坏形式会大体相同，会发生节点区域内的整体破坏，震后无法快速恢复功能，无法实现“可快速恢复功能的装配式”。因此需要合理的节点构造和完善的设计方法，使得梁柱构件上的破坏转移为可更换部件的局部损伤破坏，震后只需更换局部损伤部件即可恢复结构的整体使用功能，有效提升装配式钢结构的抗震能力及震后可修复能力，满足抗震设防要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可修复装配式钢框架节点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种可修复装配式钢框架节点，包括：钢管柱；上部隔板，包括：第一外隔板部，与所述钢管柱固定连接；第一扩翼翼缘段部，与所述第一外隔板部固定连接，下部隔板，包括：第二外隔板部，与所述钢管柱固定连接；第二扩翼翼缘段部，与所述第二外隔板部固定连接，第一腹板，设于所述上部隔板与所述下部隔板之间，并与所述上部隔板与所述下部隔板垂直且固定连接；翼缘削弱型T型钢，包括：第一翼缘，与所述第二扩翼翼缘段部可拆卸连接；第二翼缘，与所述第一翼缘固定连接；第二腹板，固定于所述第一翼缘与所述第二翼缘的连接处，且与所述第一翼缘相垂直，主梁段，包括：上翼缘，与所述第一扩翼翼缘段部可拆卸连接；第三腹板，垂直设于所述上翼缘的下方，与所述上翼缘固定连接；下翼缘，垂直设于所述第三腹板的下方，与所述第三腹板固定连接，并且与所述第二翼缘可拆卸连接；第一组腹板连接板，与所述第一腹板可拆卸连接，且与所述第二腹板可拆卸连接，且与所述第三腹板可拆卸连接，且分别置于腹板两侧；第二组腹板连接板，与所述第二腹板可拆卸连接，且与第三腹板可拆卸连接，且分别置于腹板两侧。

可选地，所述第一翼缘与所述第二扩翼翼缘段部螺栓连接；所述上翼缘与所述第一扩翼翼缘段部螺栓连接；所述下翼缘与所述第二翼缘螺栓连接；所述第一组腹板连接板与所述第一腹板螺栓连接，且与所述第二腹板螺栓连接，且与所述第三腹板螺栓连接；所述第二组腹板连接板与所述第二腹板螺栓连接，且与所述第三腹板螺栓连接。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

可修复装配式钢框架节点通过合理设计实现损伤控制，将损伤集中在可更换部件上，避免了地震作用下节点区域的整体破坏以及震后无法修复的缺点；节点转动所形成的塑性铰位置可控；地震后钢梁和钢柱不损坏，在不破坏原有结构的前提下即可快速更换和修复腹板连接板和翼缘削弱型T型钢，在保证结构方便装配的前提下实现节点的震后快速修复功能，满足抗震设防要求。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个具体实施例的可修复装配式钢框架节点的示意图；

图2示出了根据本发明的一个具体实施例的可修复装配式钢框架节点的安装示意图。

其中，图1至图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10钢管柱，20上部隔板，202第一外隔板部，204第一扩翼翼缘段部，30下部隔板，302第二外隔板部，304第二扩翼翼缘段部，40翼缘削弱型T型钢，402第一翼缘，4022第一螺栓群，404第二翼缘，406第二腹板，50主梁段，502上翼缘，5022第二螺栓群，504第三腹板，506下翼缘，5062第三螺栓群，60第一腹板，70第一组腹板连接板，80第二组腹板连接板，802第四螺栓群，804第五螺栓群。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图2描述根据本发明的一些实施例。

如图1和图2所示，根据本发明提供的一个实施例的可修复装配式钢框架节点，包括：钢管柱10；上部隔板20，包括：第一外隔板部202，与所述钢管柱10固定连接；第一扩翼翼缘段部204，与所述第一外隔板部202固定连接，下部隔板30，包括：第二外隔板部302，与所述钢管柱10固定连接；第二扩翼翼缘段部304，与所述第二外隔板部302固定连接，第一腹板60，设于所述上部隔板20与所述下部隔板30之间，并与所述上部隔板20与所述下部隔板30垂直且固定连接，翼缘削弱型T型钢40，包括：第一翼缘402，与所述第二扩翼翼缘段部304可拆卸连接；第二翼缘404，与所述第一翼缘402固定连接；第二腹板406，固定于所述第一翼缘402与所述第二翼缘404的连接处，且与所述第一翼缘402相垂直，主梁段50，包括：上翼缘502，与所述第一扩翼翼缘段部204可拆卸连接；第三腹板504，垂直设于所述上翼缘502的下方，与所述上翼缘502固定连接；下翼缘506，垂直设于所述第三腹板504的下方，与所述第三腹板504固定连接，并且与所述第二翼缘404可拆卸连接；第一组腹板连接板70，与所述第一腹板60可拆卸连接，且与所述第二腹板406和第三腹板504可拆卸连接；第二组腹板连接板80，与所述第二腹板406可拆卸连接，且与第三腹板504可拆卸连接。

钢管柱10、上部隔板20、下部隔板30及第一腹板60相互焊接而成。其中，上部隔板20与下部隔板30均可分为两部分，上部隔板20分为第一外隔板部202和第一扩翼翼缘段部204，下部隔板30分为第二外隔板部302和第二扩翼翼缘段部304。外隔板部分作为节点域的加强部分，扩翼翼缘段部分作为与普通梁段翼缘的拼接部分。在现场施工安装时，先将主梁段50上翼缘502搭在带悬臂梁段钢管柱10的上隔板的第一扩翼翼缘段部204上，然后进行连接。而后将翼缘削弱型T型钢40的第一翼缘402与下部隔板30可拆卸连接，再将翼缘削弱型T型钢40翼缘的第二翼缘404与主梁段50下翼缘506连接。最后，利用第一组腹板连接板70和第二组腹板连接板80连接第一腹板60，第二腹板406和第三腹板504。

可修复装配式钢框架节点采用上部隔板20、第一腹板60和下部隔板30承受主梁段50端部的剪力和弯矩。主梁段50的上翼缘502可以通过抗剪连接件与楼板连接。在地震的循环载荷下，本实施例的基于可修复的装配式钢结构住宅削弱型梁柱节点将损伤集中在翼缘削弱型T型钢40上，在更换或修复翼缘削弱型T型钢40时无需破拆楼板，因此更换和修复时更易于施工，降低了连接节点修复成本，延长了结构的使用寿命。

本实施例涉及到的带翼缘削弱T型钢的可修复装配式钢框架节点通过在翼缘削弱型T型钢40的翼缘处设置削弱区的方式，实现塑性铰的外移；并且通过合理的设计，在翼缘连接件的削弱区出现塑性铰时，钢梁和钢柱还保持弹性，避免了塑性铰出现在传统栓焊混合连接节点中应力集中严重的钢梁的翼缘端部，确保节点工作过程中钢梁和钢柱始终处于弹性状态。

可选地，如图2所示，所述第一翼缘402与所述第二扩翼翼缘段部304通过第一螺栓群4022螺栓连接；所述上翼缘502与所述第一扩翼翼缘段部204通过第二螺栓群5022螺栓连接；所述下翼缘506与所述第二翼缘404通过第三螺栓群5062螺栓连接；第二组腹板连接板80与所述第二腹板406通过第四螺栓群802螺栓连接，且与第三腹板504通过第四螺栓群802螺栓连接；所述第一腹板60、第二腹板406和第三腹板504与所述第一组腹板连接板70通过第五螺栓群804螺栓连接。

需要说明的是，第三腹板504与上翼缘502、下翼缘506分别焊接连接。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，通过本发明的技术方案，可修复装配式钢框架节点通过合理设计实现损伤控制，将损伤集中在可更换部件上，弥补了地震作用下节点区域的整体破坏以及震后无法修复的缺点；节点转动所形成的塑性铰位置可控；地震后钢梁和钢柱不损坏，在不破坏原有结构的前提下即可快速更换和修复腹板连接板和翼缘削弱型T型钢，在保证结构方便装配的前提下实现节点的震后快速修复功能，满足抗震设防要求。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种可修复装配式钢框架节点，其特征在于，包括：

钢管柱；

上部隔板，包括：

第一外隔板部，与所述钢管柱固定连接；

第一扩翼翼缘段部，与所述第一外隔板部固定连接，

下部隔板，包括：

第二外隔板部，与所述钢管柱固定连接；

第二扩翼翼缘段部，与所述第二外隔板部固定连接，

第一腹板，设于所述上部隔板与所述下部隔板之间，并与所述上部隔板与所述下部隔板垂直且固定连接；

翼缘削弱型T型钢，包括：

第一翼缘，与所述第二扩翼翼缘段部可拆卸连接；

第二翼缘，与所述第一翼缘固定连接；

第二腹板，固定于所述第一翼缘与所述第二翼缘的连接处，且与所述第一翼缘相垂直，

主梁段，包括：

上翼缘，与所述第一扩翼翼缘段部可拆卸连接；

第三腹板，垂直设于所述上翼缘的下方，与所述上翼缘固定连接；

下翼缘，垂直设于所述第三腹板的下方，与所述第三腹板固定连接，并且与所述第二翼缘可拆卸连接，

腹板连接板，包括

第一组腹板连接板，与所述第一腹板可拆卸连接，且与所述第二腹板可拆卸连接，且与所述第三腹板可拆卸连接，且分别置于腹板两侧；

第二组腹板连接板，与所述第二腹板可拆卸连接，且与第三腹板可拆卸连接，且分别置于腹板两侧。

2.根据权利要求1所述的可修复装配式钢框架节点，其特征在于，所述第一翼缘与所述第二扩翼翼缘段部螺栓连接；所述上翼缘与所述第一扩翼翼缘段部螺栓连接；所述下翼缘与所述第二翼缘螺栓连接；所述第一组腹板连接板与所述第一腹板螺栓连接，且与所述第二腹板螺栓连接，且与所述第三腹板螺栓连接；所述第二组腹板连接板与所述第二腹板螺栓连接，且与所述第三腹板螺栓连接。