CN110805135A

CN110805135A - 一种装配式钢结构梁柱节点

Info

Publication number: CN110805135A
Application number: CN201911169708.9A
Authority: CN
Inventors: 周海涛; 赵成华; 郝志勇; 霍冰冰; 杨世卿; 刘颖哲
Original assignee: Henan Tian Ze Classic Architecture Technology Co Ltd; Henan University of Urban Construction
Current assignee: Henan Tian Ze Classic Architecture Technology Co Ltd; Henan University of Urban Construction
Priority date: 2019-11-26
Filing date: 2019-11-26
Publication date: 2020-02-18

Abstract

本发明属于钢结构梁柱节点金属阻尼器技术领域，具体为一种装配式钢结构梁柱节点，包括钢柱、钢梁和节点，所述钢柱和所述钢梁通过所述节点进行连接，所述节点焊接在所述钢柱的右侧面，所述节点包括第一上翼板、第一下翼板和第一腹板，所述钢梁包括第二上翼板、第二下翼板和第二腹板；本发明，楼板不和节点连接，对节点和钢梁的相对滑动不造成影响，保证了塑性铰的可靠出现，保证了设计目标和实现主体结构的安全性，且塑性铰出现后，可松开与拉螺栓，将第二上翼板和第二下翼板顶回原位继续使用，这大幅度降低了钢梁的生命周期维护成本，且通过在第一上翼板和第一下翼板上设置作为长螺栓孔的第一螺栓孔，彻底避免了实际工程安装的难题。

Description

一种装配式钢结构梁柱节点

技术领域

本发明属于钢结构梁柱节点金属阻尼器技术领域，具体涉及一种装配式钢结构梁柱节点。

背景技术

钢结构框架梁柱节点，在结构概念设计中，通常要求小震时梁端节点处于弹性状态，大震时则进入塑性状态，形成塑性铰，实现强柱弱梁设计目标，以降低结构主体，特别是竖向钢柱的地震灾害。传统钢框架结构设计，依靠梁端预定位置进入全面塑性状态，形成塑性铰来实现前述目标，但是常规钢框架结构多高层建筑实际安装后，由于钢梁上翼缘板与楼面板牢固连接，且楼板中布置有密集的钢筋，因此使得梁端的实际受弯承载力远大于设计全截面塑性承载力，在预定全截面塑性弯矩设计值作用下，梁端往往无法进入全截面塑性状态，强柱弱梁的设计目标常无法确保可靠实现。部分设计在梁端设计狗骨式连接，人为降低梁端塑性抗弯承载能力以图实现强柱弱梁设计，即使达到目标，则梁端因为进入全截面塑性，则该段梁在大震之后因此塑性变形段的存在，也就无法再使用，需要更换。基于前述，节点作法需要可靠构造形式，以保证塑性铰的可靠形成，并保证塑性铰形成后钢梁的可再利用性能。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种装配式钢结构梁柱节点，不仅能保证强梁弱柱和塑性铰的可靠实现，又能减少甚至避免因工件精度误差导致的安装问题，实用性较高。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种装配式钢结构梁柱节点，包括钢柱、钢梁和节点，所述钢柱和所述钢梁通过所述节点进行连接，所述节点焊接在所述钢柱的右侧面，所述节点包括第一上翼板、第一下翼板和第一腹板，所述第一腹板上开设有第一销轴孔，且所述第一上翼板和所述第一下翼板上均开设有六个第一螺栓孔，所述钢梁包括第二上翼板、第二下翼板和第二腹板，所述第二上翼板和所述第二下翼板上均开设有六个第二螺栓孔，所述第一上翼板上的所述第一螺栓孔和所述第二上翼板上的所述第二螺栓孔相互对应，所述第一下翼板上的所述第一螺栓孔和所述第二下翼板上的所述第二螺栓孔相互对应，所述第二腹板上开设有第二销轴孔，所述第二销轴孔和所述第一销轴孔相互对应，所第二上翼板和所述第二下翼板与第二腹板的交接处均开设有连接槽，所述第二腹板和所述节点的腹板相互贴合，且所述第一销轴孔和所述第二销轴孔内穿设有固定销轴，且所述固定销轴的自由端螺纹连接有固定螺母，所述第一上翼板和所述第一下翼板分别伸入一个所述连接槽内，且每两个相互对应的所述第一螺栓孔和所述第二螺栓孔内都螺纹连接有一个预拉螺栓，且每个所述预拉螺栓的自由端都穿设有一个钢性垫片，且每个所述预拉螺栓的自由端都螺纹连接有紧固螺母，所述钢板的上翼边缘焊接有多个栓钉，且所述钢板的顶部浇筑有楼板，所述楼板通过所述栓钉和所述钢梁紧密固定连接。

优选的，所述第一销轴孔、所述第二销轴孔和所述固定销轴之间涂抹机油，且所述固定销轴可在所述第一销轴孔和所述第二销轴孔内转动。

优选的，所述第一螺栓孔和所述第二螺栓孔均为长螺栓孔。

优选的，所述楼板仅与所述第二上翼板连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明，楼板不和节点连接，对节点和钢梁的相对滑动不造成影响，保证了塑性铰的可靠出现，保证了设计目标和实现主体结构的安全性，且塑性铰出现后，可松开与拉螺栓，将第二上翼板和第二下翼板顶回原位继续使用，这大幅度降低了钢梁的生命周期维护成本，且通过在第一上翼板和第一下翼板上设置作为长螺栓孔的第一螺栓孔，彻底避免了实际工程安装的难题。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明正视剖面的结构示意图；

图2为本发明右视的结构示意图；

图3为本发明钢柱和节点的连接结构示意图；

图4为本发明钢梁的结构示意图；

图中：1、紧固螺母；2、预拉螺栓；3、钢性垫片；4、节点；41、第一下翼板；42、第一腹板；43、第一上翼板；5、钢梁；51、第二下翼板；52、第二腹板；53、第二上翼板；6、楼板；7、栓钉；8、固定销轴；9、钢柱；10、第一螺栓孔；11、第二螺栓孔；12、连接槽；13、第一销轴孔；14、第二销轴孔；15、固定螺母。

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。

实施例

请参阅图1-4，本发明提供以下技术方案：一种装配式钢结构梁柱节点，包括钢柱9、钢梁5和节点4，所述节点4和所述钢梁5均为“工”字形，所述钢柱9和所述钢梁5通过所述节点4进行连接，所述节点4焊接在所述钢柱9的右侧面，所述节点4包括第一上翼板43、第一下翼板41和第一腹板42，所述第一腹板42上开设有第一销轴孔13，且所述第一上翼板43和所述第一下翼板41上均开设有六个第一螺栓孔10，所述钢梁5包括第二上翼板53、第二下翼板51和第二腹板52，所述第二上翼板53和所述第二下翼板51上均开设有六个第二螺栓孔11，所述第一上翼板43上的所述第一螺栓孔10和所述第二上翼板53上的所述第二螺栓孔11相互对应，所述第一下翼板41上的所述第一螺栓孔10和所述第二下翼板51上的所述第二螺栓孔11相互对应，所述第一螺栓孔10和所述第二螺栓孔11均为长螺栓孔，所述第二腹板52上开设有第二销轴孔14，所述第二销轴孔14和所述第一销轴孔13相互对应，所第二上翼板53和所述第二下翼板51与第二腹板52的交接处均开设有连接槽12，所述第二腹板52和所述节点4的腹板相互贴合，且所述第一销轴孔13和所述第二销轴孔14内穿设有固定销轴8，且所述固定销轴8的自由端螺纹连接有固定螺母15，所述第一销轴孔13、所述第二销轴孔14和所述固定销轴8之间涂抹机油，且所述固定销轴8可在所述第一销轴孔13和所述第二销轴孔14内转动，所述第一上翼板43和所述第一下翼板41分别伸入一个所述连接槽12内，且每两个相互对应的所述第一螺栓孔10和所述第二螺栓孔11内都螺纹连接有一个预拉螺栓2，且每个所述预拉螺栓2的自由端都穿设有一个钢性垫片3，且每个所述预拉螺栓2的自由端都螺纹连接有紧固螺母1，所述钢板的上翼边缘焊接有多个栓钉7，且所述钢板的顶部浇筑有楼板6，所述楼板6通过所述栓钉7和所述钢梁5紧密固定连接，且所述楼板6仅与所述第二上翼板53连接。

本发明的工作原理及使用流程：使用时，在重力荷载与水平荷载作用下，第二上翼板53和第二下翼板51存在着弯矩和竖向剪力作用，根据材料力学知识，在本构造中，剪力作用主要由第二腹板52承受，第二上翼板53和第二下翼板51的剪力通过固定销轴8在第一腹板42和第二腹板52之间传递，最后传递到钢柱9上，且由于固定销轴8与第一销轴孔13、第二销轴孔14之间摩擦力极小，固定销轴8不能传递弯矩作用，弯矩由第二上翼板53和第二下翼板51承受，转化第二上翼板53和第二下翼板51承受的水平力作用，节点4的上下翼板和钢梁5的上下翼板紧密接触，由此产生相对滑动趋势并产生伴随的摩擦力，设计中根据设计弯矩算出设计需要的最大静摩擦力，最大静摩擦力除以接触面间的摩擦系数，即得到设计需要的预拉螺栓2组成的螺栓群总预拉力，继而得到螺栓群中每个预拉螺栓2需要达到的设计预拉力，且在施工阶段控制实际预拉力达到设计预拉力，则在构件端部实际受到的弯矩荷载作用值未达到设计弯矩时，此连接稳定，楼板6不与节点4板直接连接，对节点4与钢梁5的相对滑动不造成影响，因此保证了塑性铰的可靠出现，从而保证了设计目标的实现和主体结构的安全性，塑性铰出现后，钢梁5的第二上翼板53和第二下翼板51实际并未发生损坏，在后续改造、维护工作中，可以松开预拉螺栓2，直接把第二上翼板53和第二下翼板51顶回原位后再拧紧预拉螺栓2到设计预拉力，继续使用，大幅度降低了结构全生命周期维护成本，因此属于绿色建筑技术，且由于第一上翼板43和第一下翼板41上的第一螺栓孔10采用长螺栓孔，因此传统钢梁5连接结构存在的问题也会得到避免，安装起来更加方便。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。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

1.一种装配式钢结构梁柱节点（4），包括钢柱（9）、钢梁（5）和节点（4），其特征在于：所述钢柱（9）和所述钢梁（5）通过所述节点（4）进行连接，所述节点（4）焊接在所述钢柱（9）的右侧面，所述节点（4）包括第一上翼板（43）、第一下翼板（41）和第一腹板（42），所述第一腹板（42）上开设有第一销轴孔（13），且所述第一上翼板（43）和所述第一下翼板（41）上均开设有六个第一螺栓孔（10），所述钢梁（5）包括第二上翼板（53）、第二下翼板（51）和第二腹板（52），所述第二上翼板（53）和所述第二下翼板（51）上均开设有六个第二螺栓孔（11），所述第一上翼板（43）上的所述第一螺栓孔（10）和所述第二上翼板（53）上的所述第二螺栓孔（11）相互对应，所述第一下翼板（41）上的所述第一螺栓孔（10）和所述第二下翼板（51）上的所述第二螺栓孔（11）相互对应，所述第二腹板（52）上开设有第二销轴孔（14），所述第二销轴孔（14）和所述第一销轴孔（13）相互对应，所第二上翼板（53）和所述第二下翼板（51）与第二腹板（52）的交接处均开设有连接槽（12），所述第二腹板（52）和所述节点（4）的腹板相互贴合，且所述第一销轴孔（13）和所述第二销轴孔（14）内穿设有固定销轴（8），且所述固定销轴（8）的自由端螺纹连接有固定螺母（15），所述第一上翼板（43）和所述第一下翼板（41）分别伸入一个所述连接槽（12）内，且每两个相互对应的所述第一螺栓孔（10）和所述第二螺栓孔（11）内都螺纹连接有一个预拉螺栓（2），且每个所述预拉螺栓（2）的自由端都穿设有一个钢性垫片（3），且每个所述预拉螺栓（2）的自由端都螺纹连接有紧固螺母（1），所述钢板的上翼边缘焊接有多个栓钉（7），且所述钢板的顶部浇筑有楼板（6），所述楼板（6）通过所述栓钉（7）和所述钢梁（5）紧密固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构梁柱节点（4），其特征在于：所述第一销轴孔（13）、所述第二销轴孔（14）和所述固定销轴（8）之间涂抹机油，且所述固定销轴（8）可在所述第一销轴孔（13）和所述第二销轴孔（14）内转动。

3.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构梁柱节点（4），其特征在于：所述第一螺栓孔（10）和所述第二螺栓孔（11）均为长螺栓孔。

4.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构梁柱节点（4），其特征在于：所述楼板（6）仅与所述第二上翼板（53）连接。