CN110512737A - 一种钢角钢连接h型截面frp梁柱节点及其连接方法 - Google Patents
一种钢角钢连接h型截面frp梁柱节点及其连接方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110512737A CN110512737A CN201910803237.6A CN201910803237A CN110512737A CN 110512737 A CN110512737 A CN 110512737A CN 201910803237 A CN201910803237 A CN 201910803237A CN 110512737 A CN110512737 A CN 110512737A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bolt
- angle
- web
- bolt hole
- frp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 35
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 title claims abstract description 20
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009435 building construction Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000009408 flooring Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000017260 vegetative to reproductive phase transition of meristem Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
- E04B1/28—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of other material
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/38—Connections for building structures in general
- E04B1/58—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements
- E04B1/5806—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements with a cross-section having an open profile
- E04B1/5812—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements with a cross-section having an open profile of substantially I - or H - form
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/38—Connections for building structures in general
- E04B1/58—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements
- E04B2001/5875—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements using exterior clamping plates or shells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
Abstract
本发明公开了一种钢角钢连接H型截面FRP梁柱节点及其连接方法，属于土木建筑技术领域，包括H型FRP柱、H型FRP梁、翼缘角钢、腹板角钢、高强穿入螺栓、高强度摩擦螺栓、普通螺栓孔、长圆形螺栓孔和垫块，H型FRP梁由上翼板、腹板和下翼板组成，且腹板位于上翼板和下翼板之间，翼缘角钢设有一对，腹板角钢设有一对，高强穿入螺栓设有三组，高强度摩擦螺栓设有三组，普通螺栓孔设有十二组，长圆形螺栓孔设有三组，每组高强穿入螺栓、高强度摩擦螺栓、普通螺栓孔和长圆形螺栓孔均设有四个，垫块设有两组，且一组垫块设有一对，具有很强的延性变形能力和耗能能力。
Description
技术领域
本发明涉及土木建筑技术领域，更具体地说，涉及一种钢角钢连接H型截面FRP梁柱节点及其连接方法。
背景技术
FRP(纤维增强复合材料)是近年来在土木工程结构中得到成功应用的一种新型高性能工程材料，具有轻质、高强、耐腐蚀、施工成型方便等优点，目前已成为混凝土、钢材等传统结构材料的重要补充。合理地将FRP应用于各类结构中已成为工程结构应用发展的重要方向。
虽然目前FRP研究大多集中在现有工程的修复，结构的抗震加固，桥面板的铺装等方面。但随着挤拉成型技术的商业化，拉挤成型FRP(即PFRP)构件也越来越多在房屋建筑和桥梁工程中得到应用。在众多的住宅建筑结构中，装配式拉挤成型FRP框架体系是一种新型的住宅结构体系，该体系以其工厂化生产、自重轻、施工周期短、施工污染环境少等诸多优点，越来越受到民众的青睐。
梁柱节点是框架结构的关键部位，在地震作用下，最薄弱最容易受损的部位就是框架的梁柱节点，节点的破坏会导致整个框架结构失去承载力，因此，节点的力学性能决定了整个框架结构的抗震性能。
节点连接的目的就是传递弯矩、剪力、轴力和其他载荷。而通过钢角钢和螺栓连接可以形成半刚性梁柱节点。这种半刚性节点能够通过钢角钢的变形进行一定的耗能，但是耗能是有限的，不能满足罕遇地震荷载作用下结构的抗震需求。
利用摩擦型高强螺栓在长圆螺栓孔中的摩擦滑动以提高节点延性是一种全新的研究思路，同济大学马人乐教授等人(马人乐，杨阳，陈桥生等.长圆孔变型性高强螺栓节点抗震性能试验研究[J].建筑结构学报，2009，30(1):101-106)将该思路应用于带悬臂梁段的钢结构梁柱刚接节点的钢梁拼接处，并申请了相关的专利(专利号：200820150748.X200810040509，3)。
用长圆孔变型性高强螺栓连接节点作为抗震延性节点，与一般的刚性连接节点相比，它具有如下显著优点：H型FRP柱(1)延性转动能力大，梁柱节点塑性转角大于0.05rad；H型FRP梁(2)转动能力在一定范围内可以调控，只要控制长圆孔长轴即可；翼缘角钢(3)延性转动后摩擦型高强螺栓群变成了承压型高强螺栓群，强度可有一定地提高，所以节点的极限承载能力亦可有一定地提高；腹板角钢(4)螺栓滑动变形后几乎不需要修复；高强度摩擦螺栓(6)制作、安装简便，不同的仅开孔为长圆形。考虑到长圆孔的实际制作工艺要比一般圆孔复杂，建议使用专门的工具和工艺实现机械化生产，既可保证加工的精度，又节约了加工的成本。
针对高烈度设防地震区，福州大学黄冀卓教授申请且获得授权的专利(专利号：201020181041.2，201010164386.1)公开了一种新型的易修复钢结构梁柱节点，该专利可以较好地解决传统梁柱连接节点延性不足、易发生脆性破坏的问题，在震后也容易修复；该易修复钢结构梁柱节点具有半刚性的节点，其延性和耗能能力得到进一步提高。
FRP框架梁柱节点也是一种半刚性节点，具备采用长圆孔高强度摩擦型螺栓的条件，因此本发明在半刚性螺栓连接的基础上发明一种具有更好延性和耗能能力的FRP结构梁柱节点。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种钢角钢连接H型截面FRP梁柱节点及其连接方法，它具有很强的延性变形能力和耗能能力。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：
一种钢角钢连接H型截面FRP梁柱节点及其连接方法，包括H型FRP柱、H型FRP梁、翼缘角钢、腹板角钢、高强穿入螺栓、高强度摩擦螺栓、普通螺栓孔、长圆形螺栓孔和垫块，所述H型FRP梁由上翼板、腹板和下翼板组成，且腹板位于上翼板和下翼板之间，所述翼缘角钢设有一对，所述腹板角钢设有一对，所述高强穿入螺栓设有三组，所述高强度摩擦螺栓设有三组，所述普通螺栓孔设有十二组，所述长圆形螺栓孔设有三组，每组所述高强穿入螺栓、高强度摩擦螺栓、普通螺栓孔和长圆形螺栓孔均设有四个，所述垫块设有两组，且一组垫块设有一对，具有很强的延性变形能力和耗能能力。
作为本发明的一种优选方案，所述翼缘角钢和腹板角钢均为直角角钢。
作为本发明的一种优选方案，所述H型FRP梁位于H型FRP柱的右侧，且H型FRP柱与H型FRP梁呈垂直关系，所述H型FRP柱与上翼板之间通过一个翼缘角钢连接，所述H型FRP柱与下翼板之间通过另一个翼缘角钢连接，所述H型FRP柱与腹板之间通过一对腹板角钢连接，且一对腹板角钢分别位于腹板的前后两侧，两组所述垫块分别位于上翼板和下翼板的内侧，且垫块与上翼板和下翼板通过高强度摩擦螺栓连接，一对所述翼缘角钢与H型FRP柱之间分别通过一组高强穿入螺栓连接，一个所述翼缘角钢与上翼板和一组垫块之间通过一组高强度摩擦螺栓连接，且高强度摩擦螺栓沿腹板的两侧边缘双排设置，另一个所述翼缘角钢与下翼板和一组垫块之间通过一组高强度摩擦螺栓连接，且高强度摩擦螺栓沿腹板的两侧边缘双排设置，一对所述腹板角钢与H型FRP柱之间共通过一组高强穿入螺栓连接(每个腹板角钢与H型FRP柱之间均通过一对高强穿入螺栓连接，且两对高强穿入螺栓构成一组)，一对所述腹板角钢与腹板之间通过一组高强度摩擦螺栓连接，且高强度摩擦螺栓设置在远离腹板中轴线的位置上。
作为本发明的一种优选方案，十二组所述普通螺栓孔的开设位置如下：其中三组所述普通螺栓孔均开设于H型FRP柱的右端，其中两组所述普通螺栓孔分别开设于一对翼缘角钢靠近H型FRP柱的一端，其中两组所述普通螺栓孔分别开设于一对翼缘角钢靠近H型FRP梁的一端，其中一组所述普通螺栓孔分别开设于一对腹板角钢靠近H型FRP柱的一端(每个腹板角钢靠近H型FRP柱的一端均开设一对普通螺栓孔，且两对普通螺栓孔构成一组)，其中两组所述普通螺栓孔分别开设于一对腹板角钢靠近腹板的一端，另外两组所述普通螺栓孔分别开设与两组垫块靠近H型FRP梁的一端，所述高强穿入螺栓与普通螺栓孔之间为螺纹配合。
作为本发明的一种优选方案，三组所述长圆形螺栓孔的开设位置如下：其中两组所述长圆形螺栓孔分别开设于H型FRP梁的上翼板和下翼板上，另外一组所述长圆形螺栓孔开设于H型FRP梁的腹板，所述高强度摩擦螺栓与长圆形螺栓孔之间螺纹配合，且高强度摩擦螺栓可在长圆形螺栓孔内滑移并可与孔壁接触，所述高强度摩擦螺栓与普通螺栓孔之间螺纹配合。
作为本发明的一种优选方案，所述普通螺栓孔的半径为R，所述长圆形螺栓孔的长度为2R+d(d代表普通螺栓孔直径)，所述长圆形螺栓孔由普通螺栓孔进行扩孔得到，且扩孔方向与H型FRP梁的纵向中轴线平行，所述长圆形螺栓孔的中轴线与高强度摩擦螺栓的中轴线相重合。
作为本发明的一种优选方案，所述H型FRP梁的左端部与H型FRP柱之间留有空隙。
一种钢角钢连接H型截面FRP梁柱节点的连接方法，所述连接方法如下：
S1、在H型FRP梁上确定翼缘角钢和腹板角钢的位置，使用高强穿入螺栓连接H型FRP柱与翼缘角钢，使用高强穿入螺栓连接H型FRP柱与腹板角钢；
S2、使用高强度摩擦螺栓连接翼缘角钢、H型FRP梁和垫块，使用高强度摩擦螺栓连接腹板角钢和H型FRP梁；
S3、将H型FRP梁上的所有螺栓孔由原来半径为R的普通螺栓孔扩大成长度为2R+d(d代表普通螺栓孔直径)的长圆形螺栓孔，其扩孔方向与H型FRP梁的纵向中轴线平行。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本发明是一种抗震性能比较好的新型节点；
(2)本发明H型FRP梁与翼缘角钢、H型FRP梁与腹板角钢之间均通过高强度摩擦螺栓连接，高强度摩擦螺栓可在长圆形螺栓孔内发生摩擦滑动，从而进行良好的变形和耗能；
(3)本发明H型FRP柱与翼缘角钢、H型FRP柱与腹板角钢之间均通过高强穿入螺栓连接，连接牢固，加固了节点连接的稳固性，其抗弯、抗剪及抗拉能力均得到显著提升；
(4)本发明通过翼缘角钢和腹板角钢屈服及采用长圆孔变型性高强螺栓进一步提高节点的延性变形能力和耗能能力，且可实现延性的可控设计，因此本发明在罕遇地震作用下具有很强的延性变形能力和耗能能力。
(5)本发明均未出现螺栓断裂和FRP的撕裂破坏，因此也就避免了罕遇地震作用下FRP梁柱在螺栓部位发生脆性破坏的可能。
(6)本发明该节点还具有施工方便震后修复工作简单快捷且修复成本低廉等优点。
(7)本发明采用组装方式，充分利用了材料的受力性能，有效地减小了节点的截面尺寸，使其形体变得更加纤细、美观。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中Ⅰ处的结构示意图；
图3为图1中Ⅱ处的结构示意图；
图4为本发明由普通螺栓孔扩成长圆形螺栓孔的扩孔示意图。
图中标号说明：
1 H型FRP柱、2 H型FRP梁、3翼缘角钢、4腹板角钢、5高强穿入螺栓、6高强度摩擦螺栓、7普通螺栓孔、8长圆形螺栓孔、9垫块。
具体实施方式
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做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
请参阅图1-4，一种钢角钢连接H型截面FRP梁柱节点，包括H型FRP柱1、H型FRP梁2、翼缘角钢3、腹板角钢4、高强穿入螺栓5、高强度摩擦螺栓6、普通螺栓孔7、长圆形螺栓孔8和垫块9，H型FRP梁2由上翼板、腹板和下翼板组成，且腹板位于上翼板和下翼板之间，翼缘角钢3和腹板角钢4均为直角角钢，翼缘角钢3设有一对，腹板角钢4设有一对，高强穿入螺栓5设有三组，高强度摩擦螺栓6设有三组，普通螺栓孔7设有十二组，长圆形螺栓孔8设有三组，每组高强穿入螺栓5、高强度摩擦螺栓6、普通螺栓孔7和长圆形螺栓孔8均设有四个，垫块9设有两组，且一组垫块9设有一对；
H型FRP梁2位于H型FRP柱1的右侧，且H型FRP柱1与H型FRP梁2呈垂直关系，H型FRP柱1与上翼板之间通过一个翼缘角钢3连接，H型FRP柱1与下翼板之间通过另一个翼缘角钢3连接，H型FRP柱1与腹板之间通过一对腹板角钢4连接，且一对腹板角钢4分别位于腹板的前后两侧，两组垫块9分别位于上翼板和下翼板的内侧，且垫块9与上翼板和下翼板通过高强度摩擦螺栓6连接，一对翼缘角钢3与H型FRP柱1之间分别通过一组高强穿入螺栓5连接，一个翼缘角钢3与上翼板和一组垫块9之间通过一组高强度摩擦螺栓6连接，且高强度摩擦螺栓6沿腹板的两侧边缘双排设置，另一个翼缘角钢3与下翼板和一组垫块9之间通过一组高强度摩擦螺栓6连接，且高强度摩擦螺栓6沿腹板的两侧边缘双排设置，一对腹板角钢4与H型FRP柱1之间共通过一组高强穿入螺栓5连接(每个腹板角钢4与H型FRP柱1之间均通过一对高强穿入螺栓5连接，且两对高强穿入螺栓5构成一组)，一对腹板角钢4与腹板之间通过一组高强度摩擦螺栓6连接，且高强度摩擦螺栓6设置在远离腹板中轴线的位置上，高强穿入螺栓5与普通螺栓孔7之间为螺纹配合，H型FRP柱1与翼缘角钢3之间采用高强穿入螺栓5连接，H型FRP柱1与腹板角钢4之间同样采用高强穿入螺栓5连接，同时采用翼缘角钢3和腹板角钢4连接H型FRP柱1和H型FRP梁2，不仅连接牢固，加固了节点连接的稳固性，其抗弯、抗剪及抗拉能力均得到显著提升，通过翼缘角钢3和腹板角钢4的屈服及采用长圆孔变型性高强螺栓进一步提高节点的延性变形能力和耗能能力，且可实现延性的可控设计，因此本发明在罕遇地震作用下具有很强的延性变形能力和耗能能力；
十二组普通螺栓孔7的开设位置如下：其中三组普通螺栓孔7均开设于H型FRP柱1的右端，其中两组普通螺栓孔7分别开设于一对翼缘角钢3靠近H型FRP柱1的一端，其中两组普通螺栓孔7分别开设于一对翼缘角钢3靠近H型FRP梁2的一端，其中一组普通螺栓孔7分别开设于一对腹板角钢4靠近H型FRP柱1的一端(每个腹板角钢4靠近H型FRP柱1的一端均开设一对普通螺栓孔7，且两对普通螺栓孔7构成一组)，其中两组普通螺栓孔7分别开设于一对腹板角钢4靠近腹板的一端，另外两组普通螺栓孔7分别开设与两组垫块9靠近H型FRP梁2的一端，高强穿入螺栓5与普通螺栓孔7之间为螺纹配合，H型FRP柱1、翼缘角钢3、腹板角钢4上的螺栓孔均为普通螺栓孔7；
三组长圆形螺栓孔8的开设位置如下：其中两组长圆形螺栓孔8分别开设于H型FRP梁2的上翼板和下翼板上，另外一组长圆形螺栓孔8开设于H型FRP梁2的腹板，高强度摩擦螺栓6与长圆形螺栓孔8之间螺纹配合，且高强度摩擦螺栓6可在长圆形螺栓孔8内滑移并可与孔壁接触，高强度摩擦螺栓6与普通螺栓孔7之间螺纹配合，且高强度摩擦螺栓6可在长圆形螺栓孔8内滑移并可与孔壁接触，高强度摩擦螺栓6与普通螺栓孔7之间螺纹配合，H型FRP梁2(上翼板、腹板和下翼板)上的螺栓孔均为长圆形螺栓孔8，普通螺栓孔7的半径为R，长圆形螺栓孔8的长度为2R+d(d代表普通螺栓孔直径)，长圆形螺栓孔8由普通螺栓孔7进行扩孔得到，且扩孔方向与H型FRP梁2的纵向中轴线平行，长圆形螺栓孔8的中轴线与高强度摩擦螺栓6的中轴线相重合，高强度摩擦螺栓6可在长圆形螺栓孔8内发生摩擦滑动，从而进行良好的变形和耗能；
一种钢角钢连接H型截面FRP梁柱节点的连接方法，其连接方法如下：
S1、在H型FRP梁2上确定翼缘角钢3和腹板角钢4的位置，使用高强穿入螺栓5连接H型FRP柱1与翼缘角钢3，使用高强穿入螺栓5连接H型FRP柱1与腹板角钢4；
S1、使用高强度摩擦螺栓6连接翼缘角钢3、H型FRP梁2和垫块9，使用高强度摩擦螺栓6连接腹板角钢4和H型FRP梁2；
S3、将H型FRP梁2上的所有螺栓孔由原来半径为R的普通螺栓孔7扩大成长度为2R+d(d代表普通螺栓孔直径)的长圆形螺栓孔8，其扩孔方向与H型FRP梁2的纵向中轴线平行。
本发明的节点设计原则如下：
第一阶段：在常规设计荷载(包括地震荷载、风荷载)作用下，按最不利荷载组合设计值进行设计，该阶段必须保证H型FRP梁2上的高强度摩擦螺栓6不发生滑移，H型FRP柱1上的高强穿入螺栓5不超过承载力设计值。
第二阶段：按基于极限强度最小值的连接最大承载力进行验算，弯矩设计值取1.2Mp(Mp为H型FRP梁的全塑性弯矩值)，剪力设计值取1.3(2Mp/L)(L为H型FRP梁的净跨度)，该阶段允许H型FRP梁2上的高强度摩擦螺栓6发生滑移并且与孔壁接触，但必须保证高强度摩擦螺栓6与长圆形螺栓孔8的孔壁接触处的板件不发生破坏,保证H型FRP柱1上的高强穿入螺栓5不发生破坏。
本发明主要通过一对翼缘角钢3和一对腹板角钢4实现H型FRP柱1与H型FRP梁2之间的连接，同时一对翼缘角钢3、一对腹板角钢4与H型FRP柱1之间都采用高强穿入螺栓5进行连接，而一对翼缘角钢3、一对腹板角钢4与H型FRP梁2之间的连接都采用高强度摩擦螺栓6连接，不仅连接牢固，加固了节点连接的稳固性，其抗弯、抗剪及抗拉能力均得到显著提升，通过翼缘角钢3和腹板角钢4屈服提高节点的延性变形能力和耗能能力，同时由于高强度摩擦螺栓6可在H型FRP梁2(上翼板、腹板和下翼板)上开设的长圆形螺栓孔8内发生摩擦滑动，可通过调节扩孔尺寸大小实现延性的可控设计，从而进行良好的变形和耗能，因此本发明在罕遇地震作用下具有很强的延性变形能力和耗能能力，本节点连接方法简单便捷，同时采用组装的方式充分利用了材料的受力性能，有效地减小了节点的截面尺寸，使其形体变得更加纤细、美观。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种钢角钢连接H型截面FRP梁柱节点，包括H型FRP柱(1)、H型FRP梁(2)、翼缘角钢(3)、腹板角钢(4)、高强穿入螺栓(5)、高强度摩擦螺栓(6)、普通螺栓孔(7)、长圆形螺栓孔(8)和垫块(9)，其特征在于，所述H型FRP梁(2)由上翼板、腹板和下翼板组成，且腹板位于上翼板和下翼板之间，所述翼缘角钢(3)设有一对，所述腹板角钢(4)设有一对，所述高强穿入螺栓(5)设有三组，所述高强度摩擦螺栓(6)设有三组，所述普通螺栓孔(7)设有十二组，所述长圆形螺栓孔(8)设有三组，每组所述高强穿入螺栓(5)、高强度摩擦螺栓(6)、普通螺栓孔(7)和长圆形螺栓孔(8)均设有四个，所述垫块(9)设有两组，且一组垫块(9)设有一对。
2.根据权利要求1所述的一种钢角钢连接H型截面FRP梁柱节点，其特征在于，所述翼缘角钢(3)和腹板角钢(4)均为直角角钢。
3.根据权利要求1所述的一种钢角钢连接H型截面FRP梁柱节点，其特征在于，所述H型FRP梁(2)位于H型FRP柱(1)的右侧，且H型FRP柱(1)与H型FRP梁(2)呈垂直关系，所述H型FRP柱(1)与上翼板之间通过一个翼缘角钢(3)连接，所述H型FRP柱(1)与下翼板之间通过另一个翼缘角钢(3)连接，所述H型FRP柱(1)与腹板之间通过一对腹板角钢(4)连接，且一对腹板角钢(4)分别位于腹板的前后两侧，两组所述垫块(9)分别位于上翼板和下翼板的内侧，且垫块(9)与上翼板和下翼板通过高强度摩擦螺栓(6)连接，一对所述翼缘角钢(3)与H型FRP柱(1)之间分别通过一组高强穿入螺栓(5)连接，一个所述翼缘角钢(3)与上翼板和一组垫块(9)之间通过一组高强度摩擦螺栓(6)连接，且高强度摩擦螺栓(6)沿腹板的两侧边缘双排设置，另一个所述翼缘角钢(3)与下翼板和一组垫块(9)之间通过一组高强度摩擦螺栓(6)连接，且高强度摩擦螺栓(6)沿腹板的两侧边缘双排设置，一对所述腹板角钢(4)与H型FRP柱(1)之间共通过一组高强穿入螺栓(5)连接(每个腹板角钢(4)与H型FRP柱(1)之间均通过一对高强穿入螺栓(5)连接，且两对高强穿入螺栓(5)构成一组)，一对所述腹板角钢(4)与腹板之间通过一组高强度摩擦螺栓(6)连接，且高强度摩擦螺栓(6)设置在远离腹板中轴线的位置上。
4.根据权利要求1所述的一种钢角钢连接H型截面FRP梁柱节点，其特征在于，十二组所述普通螺栓孔(7)的开设位置如下：其中三组所述普通螺栓孔(7)均开设于H型FRP柱(1)的右端，其中两组所述普通螺栓孔(7)分别开设于一对翼缘角钢(3)靠近H型FRP柱(1)的一端，其中两组所述普通螺栓孔(7)分别开设于一对翼缘角钢(3)靠近H型FRP梁(2)的一端，其中一组所述普通螺栓孔(7)分别开设于一对腹板角钢(4)靠近H型FRP柱(1)的一端(每个腹板角钢(4)靠近H型FRP柱(1)的一端均开设一对普通螺栓孔(7)，且两对普通螺栓孔(7)构成一组)，其中两组所述普通螺栓孔(7)分别开设于一对腹板角钢(4)靠近腹板的一端，另外两组所述普通螺栓孔(7)分别开设与两组垫块(9)靠近H型FRP梁(2)的一端，所述高强穿入螺栓(5)与普通螺栓孔(7)之间为螺纹配合。
5.根据权利要求1所述的一种钢角钢连接H型截面FRP梁柱节点，其特征在于，三组所述长圆形螺栓孔(8)的开设位置如下：其中两组所述长圆形螺栓孔(8)分别开设于H型FRP梁(2)的上翼板和下翼板上，另外一组所述长圆形螺栓孔(8)开设于H型FRP梁(2)的腹板，所述高强度摩擦螺栓(6)与长圆形螺栓孔(8)之间螺纹配合，且高强度摩擦螺栓(6)可在长圆形螺栓孔(8)内滑移并可与孔壁接触，所述高强度摩擦螺栓(6)与普通螺栓孔(7)之间螺纹配合。
6.根据权利要求1所述的一种钢角钢连接H型截面FRP梁柱节点，其特征在于，所述普通螺栓孔(7)的半径为R，所述长圆形螺栓孔(8)的长度为2R+d(d代表普通螺栓孔直径)，所述长圆形螺栓孔(8)由普通螺栓孔(7)进行扩孔得到，且扩孔方向与H型FRP梁(2)的纵向中轴线平行，所述长圆形螺栓孔(8)的中轴线与高强度摩擦螺栓(6)的中轴线相重合。
7.根据权利要求1所述的一种钢角钢连接H型截面FRP梁柱节点，其特征在于，所述H型FRP梁(2)的左端部与H型FRP柱(1)之间留有空隙。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种钢角钢连接H型截面FRP梁柱节点的连接方法，其特征在于：
S1、在H型FRP梁(2)上确定翼缘角钢(3)和腹板角钢(4)的位置，使用高强穿入螺栓(5)连接H型FRP柱(1)与翼缘角钢(3)，使用高强穿入螺栓(5)连接H型FRP柱(1)与腹板角钢(4)；
S1、使用高强度摩擦螺栓(6)连接翼缘角钢(3)、H型FRP梁(2)和垫块(9)，使用高强度摩擦螺栓(6)连接腹板角钢(4)和H型FRP梁(2)；
S3、将H型FRP梁(2)上的所有螺栓孔由原来半径为R的普通螺栓孔(7)扩大成长度为2R+d(d代表普通螺栓孔直径)的长圆形螺栓孔(8)，其扩孔方向与H型FRP梁(2)的纵向中轴线平行。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910803237.6A CN110512737A (zh) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | 一种钢角钢连接h型截面frp梁柱节点及其连接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910803237.6A CN110512737A (zh) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | 一种钢角钢连接h型截面frp梁柱节点及其连接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110512737A true CN110512737A (zh) | 2019-11-29 |
Family
ID=68628552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910803237.6A Pending CN110512737A (zh) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | 一种钢角钢连接h型截面frp梁柱节点及其连接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110512737A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112127549A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-12-25 | 南华大学 | 一种通过螺栓连接的钢筋机械搭接方法 |
| CN115370002A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-11-22 | 浙江绿筑集成科技有限公司 | 一种梁柱刚接节点及施工方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07229262A (ja) * | 1994-02-17 | 1995-08-29 | Swan Shoji Co Ltd | 直付手摺支柱ブラケット |
| CN101372843B (zh) * | 2008-10-23 | 2010-12-08 | 同济大学 | 摩擦型有限跷动减震柱 |
| CN102363979A (zh) * | 2011-11-15 | 2012-02-29 | 福州大学 | 一种通过角钢连接的高延性钢结构梁柱节点及其施工方法 |
| CN206279622U (zh) * | 2016-11-29 | 2017-06-27 | 山东科技大学 | 一种新型h型钢柱与h型钢梁的连接节点 |
| CN107859172A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-03-30 | 北京工业大学 | 一种装配式钢结构异形柱梁柱节点t型盖板夹翼缘连接装置 |
| KR20180050903A (ko) * | 2016-11-07 | 2018-05-16 | 영산대학교산학협력단 | 연쇄붕괴 저항형 철골 모멘트 보-기둥의 접합 시스템 |
-
2019
- 2019-08-28 CN CN201910803237.6A patent/CN110512737A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07229262A (ja) * | 1994-02-17 | 1995-08-29 | Swan Shoji Co Ltd | 直付手摺支柱ブラケット |
| CN101372843B (zh) * | 2008-10-23 | 2010-12-08 | 同济大学 | 摩擦型有限跷动减震柱 |
| CN102363979A (zh) * | 2011-11-15 | 2012-02-29 | 福州大学 | 一种通过角钢连接的高延性钢结构梁柱节点及其施工方法 |
| KR20180050903A (ko) * | 2016-11-07 | 2018-05-16 | 영산대학교산학협력단 | 연쇄붕괴 저항형 철골 모멘트 보-기둥의 접합 시스템 |
| CN206279622U (zh) * | 2016-11-29 | 2017-06-27 | 山东科技大学 | 一种新型h型钢柱与h型钢梁的连接节点 |
| CN107859172A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-03-30 | 北京工业大学 | 一种装配式钢结构异形柱梁柱节点t型盖板夹翼缘连接装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112127549A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-12-25 | 南华大学 | 一种通过螺栓连接的钢筋机械搭接方法 |
| CN115370002A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-11-22 | 浙江绿筑集成科技有限公司 | 一种梁柱刚接节点及施工方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107338872B (zh) | 双套筒钢结构梁柱节点及安装方法 | |
| CN102363979B (zh) | 一种通过角钢连接的高延性钢结构梁柱节点及其施工方法 | |
| CN202347664U (zh) | 一种通过角钢连接的高延性钢结构梁柱节点 | |
| CN102363978B (zh) | 通过短t型钢连接的扩孔型钢结构梁柱节点及其连接方法 | |
| CN105926810B (zh) | 装配式耗能框架剪力墙 | |
| CN110512737A (zh) | 一种钢角钢连接h型截面frp梁柱节点及其连接方法 | |
| CN202324200U (zh) | 通过短t型钢连接的扩孔型钢结构梁柱节点 | |
| CN110512736A (zh) | 一种钢端板连接h型截面frp梁柱节点及其施工方法 | |
| CN109680819A (zh) | 一种适用于模块化建筑的自复位节点 | |
| CN205637214U (zh) | 全预制装配式混凝土柱—混凝土梁防屈曲耗能节点 | |
| CN109667336A (zh) | 一种采用frp管连接的装配式自复位框架体系 | |
| CN105821968B (zh) | 多腔钢管混凝土组合柱与钢梁u形连接节点及装配方法 | |
| CN102628300A (zh) | 带摩擦节点的钢桁架控制连梁 | |
| CN113882506B (zh) | 一种采用全螺栓连接的装配式桁架梁钢束筒结构体系 | |
| CN112376696B (zh) | 兼具多重耗能与自复位特性的建筑物节点及其组装方法 | |
| CN211285977U (zh) | 一种高强钢梁翼缘锥形削弱型梁柱节点 | |
| CN210713194U (zh) | 刚度可控装配式节点构造 | |
| CN214614568U (zh) | 一种记忆合金斜杆钢桁架梁柱连接部位 | |
| CN115405023A (zh) | 一种装配式自复位可控铰耗能墙及其装配方法 | |
| CN110359566A (zh) | 一种螺栓胶接套管扩孔型frp结构梁柱节点的施工方法 | |
| CN110359567A (zh) | 一种通过螺栓胶接套管连接的扩孔型frp结构梁柱节点 | |
| CN211621959U (zh) | 一种装配式钢结构建筑的异形柱梁柱连接节点 | |
| CN112302166A (zh) | 一种震后可修复的装配式异形柱-梁连接节点 | |
| CN109667349B (zh) | 全装配式预应力混凝土框架结构抗震节点 | |
| Ghavami et al. | Development of a new joint for bamboo space structures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191129 |