CN110528705B - 一种蜂窝式钢梁端部可替换塑性铰节点 - Google Patents

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Abstract

一种蜂窝式钢梁端部可替换塑性铰节点,第一部分为本体部分,第二部分为本装置与腹板的连接部分,第三部分为本装置与上翼缘和下翼缘的连接部分,在本体部分中,上翼缘(1‑1)和下翼缘(1‑2)均为削弱型翼缘;腹板(1‑3)上有正六边形环(2‑1),正六边形环(2‑2)和正六边形环(2‑3);每个正六边形环中部有凹槽(6);第二部分为本装置与腹板的连接部分,腹板(1‑3)两侧通过连接板(5‑1)和连接板(5‑2)与柱侧梁(7)相连,通过连接板(5‑3)和连接板(5‑4)与梁(8)相连;第三部分为本装置与上翼缘和下翼缘的连接部分,上翼缘(1‑1)通过削弱型连接板(10‑1)与柱侧梁(7)和梁(8)相连。

Description

一种蜂窝式钢梁端部可替换塑性铰节点
技术领域
本发明涉及钢结构节点抗震技术,特别是钢结构塑性铰抗震技术。
背景技术
在现有的塑性铰中,都是加强梁柱焊缝处的连接或者削弱梁翼缘,腹板开孔为圆形,方便在梁端形成塑性铰,避免梁柱焊缝发生脆性破坏。其不足在于:(1)在地震中损坏严重,不利于震后维修更换;(2)在较小地震中破坏,需要梁柱整体更换耗时且不经济;(3)不利于装配式施工技术,减慢建设速度。(4)腹板开孔多为圆形,加工不便,且耗能较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种蜂窝式钢梁端部可替换塑性铰节点。
本发明是一种蜂窝式钢梁端部可替换塑性铰节点,第一部分为本体部分,第二部分为本装置与腹板的连接部分,第三部分为本装置与上翼缘和下翼缘的连接部分,在本体部分中,上翼缘1-1和下翼缘1-2均为削弱型翼缘;腹板1-3上有第一正六边形环2-1,第二正六边形环2-2和第三正六边形环2-3;每个正六边形环中部有凹槽6,凹槽6能使第一正六边形环2-1,第二正六边形环2-2和第三正六边形环2-3卡在腹板上;第二部分为本装置与腹板的连接部分,腹板1-3两侧通过第一连接板5-1和第二连接板5-2与柱侧梁7相连,通过第三连接板5-3和第四连接板5-4与梁8相连;第三部分为本装置与上翼缘和下翼缘的连接部分,第一上翼缘1-1通过第一削弱型连接板10-1与柱侧梁7和梁8相连;第二下翼缘1-2通过第二削弱型连接板10-2与柱侧梁7和梁8相连。
本发明相对于背景技术而言比较突出的优点有:(1)所用构件可以预先在工厂加工,省时经济,减少对环境的污染;(2)腹板开孔为蜂窝型,便于加工且耗能能力较好,兼顾美观效果;(3)拆卸方便,房屋损坏后可进行回收利用,环保节能;(4)可普遍应用于装配式钢结构中;(5)改变钢板材料的性能和厚度,可调整其结构形状,调节高强螺栓施加所需压力,灵活调节各参数之间的需要关系;(6)有效降低震害不至于出现迅速倒塌的后果。
附图说明
图1是整体构造示意图,图2是整体构造正视图,图3是整体构造俯视图,图4是本装置构造示意图,图5是本装置正视图,图6是本装置俯视图,图7是本装置左视图,图8是第一正六边形环2-1左视图,图9是第一正六边形环2-1俯视图,图10是第一正六边形环2-1正视图,图11是第二正六边形环2-2左视图,图12是第二正六边形环2-2俯视图,图13是第二正六边形环2-2正视图,图14是第三正六边形环2-3左视图,图15是第三正六边形环2-3俯视图,图16是第三正六边形环2-3正视图,图17是正六边形环组合正视图。
附图标记及对应名称为:第一上翼缘1-1,第二下翼缘1-2,腹板1-3,第一正六边形环2-1,第二正六边形环2-2,第三正六边形环2-3,第一耳板3-1,第二耳板3-2,第三耳板3-3,螺栓4-1,螺栓4-2,螺栓4-3,螺栓4-4,第一连接板5-1,第二连接板5-2,第三连接板5-3,第四连接板5-4,凹槽6,柱侧梁7,梁8,第一螺栓群9-1,第二螺栓群9-2,第一削弱型连接板10-1,第二削弱型连接板10-2,第三螺栓群11-1,第四螺栓群11-2,第五螺栓群11-3,第六螺栓群11-4。
具体实施方式
如图1~图17所示,发明是一种蜂窝式钢梁端部可替换塑性铰节点,第一部分为本体部分,第二部分为本装置与腹板的连接部分,第三部分为本装置与上翼缘和下翼缘的连接部分,在本体部分中,上翼缘1-1和下翼缘1-2均为削弱型翼缘;腹板1-3上有第一正六边形环2-1,第二正六边形环2-2和第三正六边形环2-3;每个正六边形环中部有凹槽6,凹槽6能使第一正六边形环2-1,第二正六边形环2-2和第三正六边形环2-3卡在腹板上;第二部分为本装置与腹板的连接部分,腹板1-3两侧通过第一连接板5-1和第二连接板5-2与柱侧梁7相连,通过第三连接板5-3和第四连接板5-4与梁8相连;第三部分为本装置与上翼缘和下翼缘的连接部分,第一上翼缘1-1通过第一削弱型连接板10-1与柱侧梁7和梁8相连;第二下翼缘1-2通过第二削弱型连接板10-2与柱侧梁7和梁8相连。
如图1~图17所示,第一正六边形环2-1与第二正六边形环2-2通过第一正六边形环2-1上的第一耳板3-1和第二正六边形环2-2上的第二耳板3-2相连;耳板3-1~3-3上分别有四个螺栓孔,与其它正六边形环连接;第一耳板3-1和第二耳板3-2采用螺栓4-1、螺栓4-2、螺栓4-3、螺栓4-4相连;第二正六边形环2-2与第三正六边形环2-3通过第二正六边形环2-2上的第二耳板3-2和第三正六边形环2-3上的第三耳板3-3相连;第二耳板3-2和第三耳板3-3采用螺栓4-1、螺栓4-2、螺栓4-3、螺栓4-4相连。
如图1、图2所示,上翼缘1-1和下翼缘1-2均为削弱型翼缘;腹板1-3两侧通过第一连接板5-1和第二连接板5-2与柱侧梁7相连,通过第三连接板5-3和第四连接板5-4与梁8相连;第一连接板5-1和第二连接板5-2通过第一螺栓群9-1与柱侧梁7相连;第三连接板5-3第四连接板5-4通过第二螺栓群9-2与梁8相连。
如图1所示,第一上翼缘1-1通过第一削弱型连接板10-1与柱侧梁7和梁8相连;第二下翼缘1-2通过第二削弱型连接板10-2与柱侧梁7和梁8相连;第一削弱型连接板10-1与柱侧梁7和梁8通过第三螺栓群11-1和第四螺栓群11-2相连;第二削弱型连接板10-2与柱侧梁7和梁8通过第五螺栓群11-3和第六螺栓群11-4相连。
如图1~图16所示,腹板1-3与凹槽6为焊接;焊缝位置应为腹板1-3与凹槽6的内侧。以上部件的材料为钢材。其中,腹板1-3与凹槽6为焊接。焊缝位置应为腹板1-3与凹槽6的内侧。腹板1-3上的第一螺栓群9-1和第二螺栓群9-2孔径均一致。
腹板1-3上的第一螺栓群9-1和第二螺栓群9-2孔径与第一连接板5-1,第二连接板5-2,第三连接板5-3和第四连接板5-4上第一螺栓群9-1和第二螺栓群9-2的均一致。
腹板1-3上的第一螺栓群9-1和螺栓群9-2孔径与柱侧梁7和梁8上的第一螺栓群9-1和第二螺栓群9-2均一致。上翼缘1-1上的第三螺栓群11-1与第四螺栓群11-2和下翼缘1-2上的第五螺栓群11-3和第六螺栓群11-4孔径均一致。其中,上翼缘1-1上的第三螺栓群11-1与第四螺栓群11-2与第一削弱型连接板10-1上的第三螺栓群11-1与第四螺栓群11-2孔径均一致。下翼缘1-2上的第五螺栓群11-3与第六螺栓群11-4与第二削弱型连接板10-2上的第五螺栓群11-3与第六螺栓群11-4孔径均一致。
第一削弱型连接板10-1上的第三螺栓群11-1与梁8上的第三螺栓群11-1孔径均一致。第一削弱型连接板10-1上的第四螺栓群11-2与柱侧梁7上的第四螺栓群11-2孔径均一致。
第二削弱型连接板10-2上的第五螺栓群11-3与梁8上的第五螺栓群11-3孔径均一致。第二削弱型连接板10-2上的第六螺栓群11-4与柱侧梁7上的第六螺栓群11-4孔径均一致。
本发明的工作过程:通过削弱梁端翼缘和腹板,有效地将梁柱的焊缝连接处的应力转移,便于在本装置处形成塑性铰。在地震发生时在地震发生时,吸收大量的能量,避免焊缝出现脆性破坏,使节点出现延性破坏,增加地震中逃生的时间。在地震中吸取大量的地震能量有效降低震害不至于出现迅速倒塌的后果。同时兼顾可替换性能,满足震后快速修复的要求。
本装置在安装过程中可按先后顺序组装完成即可完成安装,本装置在震后更换时,需要用大型千斤顶支撑梁8,大型千斤顶起到临时支撑的作用,以便顺利完成本装置的更换。
本装置在震后更换时,只需将第一螺栓群9-1和第二螺栓群9-2和第三螺栓群11-1与第四螺栓群11-2还有第五螺栓群11-3与第六螺栓群11-4的螺栓全部拆解,即可更换本装置。
以上所述仅是本发明的优选方式,应当指出,虽然本发明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的方案,说明书的这种方式仅是为了清楚起见。对于本技术领域的技术人员而言,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做适当的改进和润色,这些改进和润色也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种蜂窝式钢梁端部可替换塑性铰节点,第一部分为本体部分,第二部分为本装置的腹板的连接部分,第三部分为本装置的上翼缘和下翼缘的连接部分,其特征在于在本体部分中,上翼缘(1-1)和下翼缘(1-2)均为削弱型翼缘;腹板(1-3)上有第一正六边形环(2-1),第二正六边形环(2-2)和第三正六边形环(2-3);每个正六边形环中部有凹槽(6),凹槽(6)能使第一正六边形环(2-1),第二正六边形环(2-2)和第三正六边形环(2-3)卡在腹板上;第二部分为本装置的腹板的连接部分,腹板(1-3)两侧通过第一连接板(5-1)和第二连接板(5-2)与柱侧梁(7)相连,通过第三连接板(5-3)和第四连接板(5-4)与梁(8)相连;第三部分为本装置的上翼缘和下翼缘的连接部分,上翼缘(1-1)通过第一削弱型连接板(10-1)与柱侧梁(7)和梁(8)相连;下翼缘(1-2)通过第二削弱型连接板(10-2)与柱侧梁(7)和梁(8)相连;第一正六边形环(2-1)与第二正六边形环(2-2)通过第一正六边形环(2-1)上的第一耳板(3-1)和第二正六边形环(2-2)上的第二耳板(3-2)相连;耳板(3-1~3-3)上分别有四个螺栓孔,与其它正六边形环连接;第一耳板(3-1)和第二耳板(3-2)采用螺栓(4-1、4-2、4-3、4-4)相连;第二正六边形环(2-2)与第三正六边形环(2-3)通过第二正六边形环(2-2)上的第二耳板(3-2)和第三正六边形环(2-3)上的第三耳板(3-3)相连;第二耳板(3-2)和第三耳板(3-3)采用螺栓(4-1、4-2、4-3、4-4)相连;上翼缘(1-1)和下翼缘(1-2)均为削弱型翼缘;腹板(1-3)两侧通过第一连接板(5-1)和第二连接板(5-2)与柱侧梁(7)相连,通过第三连接板(5-3)和第四连接板(5-4)与梁(8)相连;第一连接板(5-1)和第二连接板(5-2)通过第一螺栓群(9-1)与柱侧梁(7)相连;第三连接板(5-3)第四连接板(5-4)通过第二螺栓群(9-2)与梁(8)相连;上翼缘(1-1)通过第一削弱型连接板(10-1)与柱侧梁(7)和梁(8)相连;下翼缘(1-2)通过第二削弱型连接板(10-2)与柱侧梁(7)和梁(8)相连;第一削弱型连接板(10-1)与柱侧梁(7)和梁(8)通过第三螺栓群(11-1)和第四螺栓群(11-2)相连;第二削弱型连接板(10-2)与柱侧梁(7)和梁(8)通过第五螺栓群(11-3)和第六螺栓群(11-4)相连;腹板(1-3)与凹槽(6)为焊接;焊缝位置应为腹板(1-3)与凹槽(6)的内侧。
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