CN109958198A - 全装配式摩擦耗能自复位梁柱节点及其装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种全装配式摩擦耗能自复位梁柱节点及其装配方法，包括梁端板、柱端板、连接板，所述连接板前后对称设置两个，所述柱端板一端固定于柱端，另一端通过螺栓A与两个连接板的柱侧端连接固定，所述梁端板一端固定于梁端，另一端通过螺栓B与两个连接板的梁侧相铰接，梁端板的翼板上前后对称设置至少两个螺纹孔，上下翼板上的螺纹孔一一对应设置，连接板的梁侧端的上部、下部均设置有与同侧的螺纹孔相配合的通孔，螺栓C穿设通孔后经螺纹孔与梁端板相连接，螺栓C上套设有碟形弹簧，碟形弹簧一端抵靠螺栓C的螺栓头，另一端抵靠连接板，本节点结构简单，设计合理，在梁柱较小的相对转动下能够有较大的复位力。
Description
技术领域
本发明涉及一种全装配式摩擦耗能自复位梁柱节点及其装配方法, 属于土木工程结构消能减震技术领域。
背景技术
现有的自复位梁柱节点大多应用的是外加的预应力筋，预应力钢绞线或者各种形式的弹簧组等，利用这些外加部件所提供的反力来实现节点震后的自复位功能。
2018年07月24日国家知识产权局公开了一种“基于碳纤维碟簧的自复位梁柱抗震节点”发明专利申请（公告号为：CN 108316472 A）, 该发明在地震时，通过角钢的材料屈服进行耗能，并利用碳纤维碟簧为节点提供大抗力和回复力，以使节点在震后仍能自复位。该技术方案的缺陷在于该节点发生较大的梁柱相对运动时（包括转动与平动），连接梁柱（定位梁柱）的角钢将发生相应的塑性变形，即使碳纤维碟簧使节点产生一定的自复位，也无法解决角钢的塑性变形问题，从而导致节点无法大程度自复位。同时，碳纤维材料的价格之昂贵使该技术方案在实际应用中无法得到推广。
2019年02月01日国家知识产权局授权公告了“一种摩擦耗能自复位全装配式节点”的实用新型专利（公告号为：CN 208455820 U），该专利方案的缺陷在于供螺栓滑移的槽孔未经特殊设计，在强震下，连接梁柱的螺栓将与槽孔发生较为剧烈的碰撞，这种碰撞将放大结构的某些地震响应，甚至在该专利所设想的摩擦耗能尚未充分发挥作用之前，结构就已经发生了破坏。
2019年02月15日国家知识产权局公开了“一种钢梁-混凝土柱自复位消能节点”的发明专利申请（公告号为：CN 109339237 A），该技术方案的缺陷在于当梁柱节点发生较大相对运动时，连接梁柱的角钢将发生塑性变形，即使钢绞线使节点产生一定的自复位，但仍旧无法恢复连接角钢的塑性变形，从而实际上节点在大变形下整体自复位能力是大打折扣的。
发明内容
本发明提出一种全装配式摩擦耗能自复位梁柱节点及其装配方法。
本发明解决技术问题所采用的方案是，一种全装配式摩擦耗能-碟形弹簧组自复位梁柱节点，包括梁端板、柱端板、连接板，所述连接板前后对称设置两个，所述柱端板一端固定于柱端，另一端通过螺栓A与两个连接板的柱侧端连接固定，所述梁端板一端固定于梁端，另一端通过螺栓B与两个连接板的梁侧相铰接，梁端板的翼板上前后对称设置至少两个螺纹孔，上下翼板上的螺纹孔一一对应设置，连接板的梁侧端的上部、下部均设置有与同侧的螺纹孔相配合的通孔，螺栓C穿设通孔后经螺纹孔与梁端板相连接，螺栓C上套设有碟形弹簧，碟形弹簧一端抵靠螺栓C的螺栓头，另一端抵靠连接板。
进一步的，所述梁端板为H型钢，包括腹板、对称设置在底板两侧的翼板。
进一步的，所述连接板为槽钢，包括底板、对称设置在底板两侧的侧板，通孔设置在侧板上。
进一步的，所述连接板的柱端板侧于底板上均布有若干螺栓孔A，柱端板与连接板的连接的设置若干与螺栓孔A对应配合的螺栓孔B。
进一步的，所述螺栓孔A上下对称设置两排，每排间隔设置至少两个螺栓孔A。
进一步的，所述连接板的梁侧于底板上设置有一螺栓孔C，梁端板的腹板上设置一与螺栓孔C相配合的螺栓孔D。
一种全装配式摩擦耗能-碟形弹簧组自复位梁柱节点的装配方法：先将梁、柱端板分别与梁、柱固结相连，再将梁、柱端板通过连接板相连接，完成装配。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，设计合理，在梁柱较小的相对转动下能够有较大的复位力。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1为本梁柱节点的立面图；
图2为本梁柱节点的屏面图；
图3为本梁柱节点的右侧面图。
图中：
1-梁端板；2-柱端板；3-连接板；4-螺栓A；5-螺栓B；6-螺栓C；7-碟形弹簧。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1-3所示，一种全装配式摩擦耗能-碟形弹簧组自复位梁柱节点，包括梁端板1、柱端板2、连接板3，所述连接板前后对称设置两个，所述柱端板一端固定于柱端，另一端通过螺栓A4与两个连接板的柱侧端连接固定，所述梁端板一端固定于梁端，另一端通过螺栓B5与两个连接板的梁侧相铰接，实现梁、柱主要的相对运动形式，即相对转动的进行，也实现梁、柱端板相对滑动导致的摩擦耗能，具有位移相关型的特点，梁端板的翼板上前后对称设置至少两个螺纹孔，上下翼板上的螺纹孔一一对应设置，连接板的梁侧端的上部、下部均设置有与同侧的螺纹孔相配合的通孔，螺栓C6穿设通孔后经螺纹孔与梁端板相连接，螺栓C上套设有碟形弹簧7，碟形弹簧一端抵靠螺栓C的螺栓头，另一端抵靠连接板，蝶形弹簧在梁、柱发生相对转动时受到挤压，螺栓C受到的碟形弹簧的反力为梁端板提供复位所需的力，由此实现梁柱节点自复位，碟形弹簧变形特性实现了梁、柱较小的相对转动及较大的复位力的特点。
在本实施例中，梁端板、柱端板、连接板均为钢材，便于制造,造价低，同时，施工方法采用的是全安装式，直接安装即可，且无需类似现场张拉预应力等再施工工序。
本梁柱节点提高了梁柱节点在梁、柱发生相对转动后的自复位能力，与此同时，当梁、柱发生较大的相对转动时，该产品仍具有稳定的工作能力，该产品主要安装于多发地震带的框架结构的梁柱节点上。
在本实施例中，在工程应用中对碟形弹簧组设置一定的预压缩量，可使碟簧组具备良好的力-变形特性，以满足特定情况下梁柱节点的特定需求，可根据实际需要设计碟形弹簧的叠合形式与组数，为不同节点提供针对性的复位力，有效的提高建筑结构的抗震性能并降低结构震后变形，方便在地震发生后更换被损坏的碟形弹簧组，且带来的经济损失较低。
在本实施例中，所述梁端板为H型钢，包括腹板、对称设置在底板两侧的翼板。
在本实施例中，所述连接板为槽钢，包括底板、对称设置在底板两侧的侧板，通孔设置在侧板上。
在本实施例中，所述连接板的柱端板侧于底板上均布有若干螺栓孔A，柱端板与连接板的连接的设置若干与螺栓孔A对应配合的螺栓孔B。
在本实施例中，所述螺栓孔A上下对称设置两排，每排间隔设置至少两个螺栓孔A。
在本实施例中，所述连接板的梁侧于底板上设置有一螺栓孔C，梁端板的腹板上设置一与螺栓孔C相配合的螺栓孔D。
一种全装配式摩擦耗能-碟形弹簧组自复位梁柱节点的装配方法：先将梁、柱端板分别与梁、柱固结相连，再将梁、柱端板通过连接板相连接，完成装配。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，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 (7)
1.一种全装配式摩擦耗能-碟形弹簧组自复位梁柱节点，其特征在于：包括梁端板、柱端板、连接板，所述连接板前后对称设置两个，所述柱端板一端固定于柱端，另一端通过螺栓A与两个连接板的柱侧端连接固定，所述梁端板一端固定于梁端，另一端通过螺栓B与两个连接板的梁侧相铰接，梁端板的翼板上前后对称设置至少两个螺纹孔，上下翼板上的螺纹孔一一对应设置，连接板的梁侧端的上部、下部均设置有与同侧的螺纹孔相配合的通孔，螺栓C穿设通孔后经螺纹孔与梁端板相连接，螺栓C上套设有碟形弹簧，碟形弹簧一端抵靠螺栓C的螺栓头，另一端抵靠连接板。
2.根据权利要求1所述的全装配式摩擦耗能-碟形弹簧组自复位梁柱节点，其特征在于：所述梁端板为H型钢，包括腹板、对称设置在底板两侧的翼板。
3.根据权利要求1所述的全装配式摩擦耗能-碟形弹簧组自复位梁柱节点，其特征在于：所述连接板为槽钢，包括底板、对称设置在底板两侧的侧板，通孔设置在侧板上。
4.根据权利要求3所述的全装配式摩擦耗能-碟形弹簧组自复位梁柱节点，其特征在于：所述连接板的柱端板侧于底板上均布有若干螺栓孔A，柱端板与连接板的连接的设置若干与螺栓孔A对应配合的螺栓孔B。
5.根据权利要求4所述的全装配式摩擦耗能-碟形弹簧组自复位梁柱节点，其特征在于：所述螺栓孔A上下对称设置两排，每排间隔设置至少两个螺栓孔A。
6.根据权利要求3所述的全装配式摩擦耗能-碟形弹簧组自复位梁柱节点，其特征在于：所述连接板的梁侧于底板上设置有一螺栓孔C，梁端板的腹板上设置一与螺栓孔C相配合的螺栓孔D。
7.一种全装配式摩擦耗能-碟形弹簧组自复位梁柱节点的装配方法，采用如根据权利要求1-6任意一项所述的全装配式摩擦耗能-碟形弹簧组自复位梁柱节点，其特征在于：先将梁、柱端板分别与梁、柱固结相连，再将梁、柱端板通过连接板相连接，完成装配。
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