CN110905077A - 一种带防屈曲盖板的可更换钢梁 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种一种带防屈曲盖板的可更换钢梁，包括两段H型钢梁、翼缘连接板、腹板连接板及防屈曲盖板。通过设置翼缘连接板和腹板连接板，在地震作用下，使其发生塑性变形，吸收大部分的地震能量，很好地保护钢梁不发生破坏；同时，由于翼缘连接板和腹板连接板是可拆卸的，在地震后，可将被损坏的构件取下替换，实现震后快速修复。在翼缘连接板外侧设置防屈曲盖板，防止在地震作用下翼缘连接板的屈曲行为，确保翼缘连接板材料性能充分发挥。

Description

一种带防屈曲盖板的可更换钢梁
技术领域
本发明涉及一种震后震损可原位快速修复的一种带防屈曲盖板的可更换钢梁。
背景技术
城市发展的智能化和可持续性对建筑工业化和工程结构抗震结构提出了新的要求和挑战，其中，实现结构震害快速修复和建筑功能快速恢复是“可恢复功能城市”的基本要求和重要研究方向。可恢复性能结构一般指结构遭遇地震后不需要修复或适度修复即可恢复其性能的建筑结构，可恢复性能结构的研发和推广应用，不仅可显著减少直接震害损失，而且可显著缩短震后修复周期，为最终实现可恢复城市提供基本技术支持。
RCS结构中，各部件的安装和拆卸更为方便，为可替换技术提供了方便，通过设置可更换构件，经过合理设计，实现损伤可控，从而实现结构性能的可恢复及震后快速修复。目前在钢梁领域的研究，一方面存在钢板或者焊缝撕裂的问题，造成钢梁的脆性断裂。另一方面，可更换钢板的屈曲会造成钢梁承载力突降，耗能能力降低。
因此，本发明提出一种带有防屈曲盖板的可更换钢梁构造，将损伤集中在可更换构件，震后进行拆卸替换，防屈曲盖板的设置，提高了钢材的利用率，防止其发生屈曲，使得钢梁的抗震性能更加稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地震后震损可原位快速修复的一种带防屈曲盖板的可更换钢梁。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种带防屈曲盖板的可更换钢梁，包括两段H型钢梁、翼缘连接板、腹板连接板及防屈曲盖板；
所述翼缘连接板通过高强度摩擦型螺栓连接在两段H型钢梁的翼缘外侧；
所述腹板连接板通过高强度摩擦型螺栓连接在两段H型钢梁的腹板两侧；
所述防屈曲盖板为中部设有竖向加劲肋的T型钢板，所述T型钢板通过螺栓与所述钢梁的翼缘及所述翼缘连接板连接。
在一较佳实施例中：所述翼缘连接板设置在两段H型钢梁的翼缘的外侧。
在一较佳实施例中：所述腹板连接板设置在两段H型钢梁的腹板两侧。
在一较佳实施例中：所述防屈曲盖板置于所述翼缘连接板的外侧。
在一较佳实施例中：所述翼缘连接板的中部在设有螺栓孔的位置沿板长开长圆孔削弱截面，削弱宽度与螺栓孔直径相同，削弱段长度为两个螺栓之间的距离，所述翼缘连接板与所述钢梁的接触面做喷砂处理。
在一较佳实施例中：所述防屈曲盖板在一侧开圆孔，另一侧开长圆孔，所述防屈曲盖板与翼缘连接板界面之间涂润滑油。
在一较佳实施例中：所述两段H型钢梁中翼缘厚度较薄的钢梁，在其内侧设置翼缘加强板，翼缘加强板的厚度为两段H型钢梁的翼缘厚度的差值，翼缘加强板的长度为螺栓连接区长度。
在一较佳实施例中：所述两段H型钢梁的连接处做倒角处理。
在一较佳实施例中：所述两段H型钢梁中翼缘厚度较薄的钢梁，在其腹板处设置有竖向加劲肋。
附图说明
图1为本发明一种带防屈曲盖板的可更换钢梁的正视示意图；
图2为图1所示结构的俯视示意图；
图3为图1所示结构中A-A截面图；
图4为翼缘连接板和防屈曲盖板构件示意图。
图中标注如下：
1-钢梁1 2-钢梁2 3-翼缘连接板 4-腹板连接板 5-防屈曲盖板 6-翼缘加强板7-腹板加劲肋 8-柱 9-螺栓 10-长圆孔 11-加劲肋
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
如图1和图2所示，本实施例提供的震损可原位快速修复的带防屈曲盖板的可更换钢梁，包括两段H型钢梁1、2、翼缘连接板3、腹板连接板4及防屈曲盖板5。
在本实施例中，翼缘连接板3、腹板连接板4为主要耗能构件，通过摩擦型高强度螺栓9将两段钢梁1、2连接在一起。防屈曲盖板5通过螺栓9固定在翼缘连接板3的外侧。安装时，在防屈曲盖板5与翼缘连接板3界面涂润滑油使其不传递拉压力。
在本实施例中，防屈曲盖板5中部设有竖向加劲肋11，提高其防屈曲能力。特别的，防屈曲盖板5在一侧开圆孔，一侧开长圆孔，长圆孔长度为梁高的0.03倍，所述防屈曲盖板5与翼缘连接板6界面之间涂润滑油。通过上述改进，可以保证防屈曲盖板在往复荷载作用下不提供拉压力。
所述的翼缘连接板3中部在设有螺栓孔的位置沿板长开长圆孔10削弱截面，削弱宽度与螺栓孔直径相同，削弱段长度为两个螺栓之间的距离，所述翼缘连接板3与钢梁1、2的接触面做喷砂处理。通过上述改进，可以实现拼接区的承载力设计，并且将损伤集中在可更换翼缘连接板上。
在本实施例中，钢梁2翼缘内侧应设置翼缘加强板6及设置腹板加劲肋7防止局部屈曲。钢梁1与钢梁2连接处应做倒角处理，防止往复荷载下钢梁直接接触。
翼缘连接板3通过高强度摩擦型螺栓与钢梁1、钢梁2翼缘可拆卸连接，设置在钢梁1、2翼缘的外侧。通过上述改进，可以实现可更换翼缘连接板3与钢梁的可拆卸安装。
所述的腹板连接板4通过高强螺栓与钢梁1、钢梁2的腹板可拆卸连接，设置在钢梁1、2的腹板两侧。通过上述改进，可以实现腹板连接板4与钢梁1、2的可拆卸安装。
所述防屈曲盖板5为中部设有竖向加劲肋的T型钢板，所述T型钢板通过螺栓与所述钢梁1、2的翼缘及所述翼缘连接板3连接，置于翼缘连接板的外侧。通过上述改进，可以实现对翼缘连接板3的平面外约束，充分发挥翼缘连接板3性能。
所述两段H型钢梁1、2中翼缘厚度较薄的钢梁2，在内侧设置翼缘加强板6，翼缘加强板的厚度为两段H型钢梁的翼缘厚度的差值，翼缘加强板的长度为螺栓连接区长度。通过上述改进，防止钢梁翼缘在受压状态发生局部屈曲导致钢梁损坏。
作为本发明的一种改进，在钢梁1与钢梁2连接处对钢梁做倒角处理。通过上述改进，防止钢梁翼缘在较大位移角下直接接触受压。
作为本发明的一种改进，所述两段H型钢梁1、2中翼缘厚度较薄的钢梁，在腹板处设置有竖向加劲肋11。通过上述改进，防止钢梁翼缘在往复荷载作用下发生局部屈曲。
在地震作用下，可更换钢板发生塑性变形，吸收大部分的地震能量，很好地保护钢梁不发生破坏；同时，由于翼缘连接板3和腹板连接板4是可拆卸的，在强地震后，可将被损坏的构件取下替换，实现震后快速修复。外侧的防屈曲盖板5可有效防止翼缘连接板3在地震作用下向外屈曲的行为，充分发挥材料性能。
钢梁1、钢梁2、立柱8及各钢构件均可在工厂预制完成，现场拼装，钢梁规格、螺栓规格可根据实际工程计算所得，选用标准件，使得该可更换钢梁构件施工方便，施工效率高，可广泛使用在RCS结构体系及不同工况、不同结构中。
一种防屈曲盖板的可更换钢梁包括两段H型钢梁、翼缘连接板、腹板连接板及防屈曲盖板。
上文所述，仅为本发明较佳的实施范例，不能依此限定本发明实施的范围。即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (9)

1.一种带防屈曲盖板的可更换钢梁，其特征在于：包括两段H型钢梁、翼缘连接板、腹板连接板及防屈曲盖板；
所述翼缘连接板通过高强度摩擦型螺栓连接在两段H型钢梁的翼缘外侧；
所述腹板连接板通过高强度摩擦型螺栓连接在两段H型钢梁的腹板两侧；
所述防屈曲盖板为中部设有竖向加劲肋的T型钢板，所述T型钢板通过螺栓与所述钢梁的翼缘及所述翼缘连接板连接。
2.如权利要求1所述的一种带防屈曲盖板的可更换钢梁，其特征在于：所述翼缘连接板设置在两段H型钢梁翼缘的外侧。
3.如权利要求1所述的一种带防屈曲盖板的可更换钢梁，其特征在于：所述腹板连接板设置在两段H型钢梁的腹板两侧。
4.如权利要求1所述的一种带防屈曲盖板的可更换钢梁，其特征在于：所述防屈曲盖板置于所述翼缘连接板的外侧。
5.如权利要求1所述的翼缘连接板，其特征在于：所述翼缘连接板中部在设有螺栓孔的位置沿板长开长圆孔削弱截面，削弱宽度与螺栓孔直径相同，削弱段长度为两个螺栓之间的距离，所述翼缘连接板与所述钢梁的接触面做喷砂处理。
6.如权利要求1所述的防屈曲盖板，其特征在于：所述防屈曲盖板在一侧开圆孔，另一侧开长圆孔，所述防屈曲盖板与翼缘连接板界面之间涂润滑油。
7.如权利要求1所述的一种带防屈曲盖板的可更换钢梁，其特征在于：所述两段H型钢梁中翼缘厚度较薄的钢梁，在其内侧设置翼缘加强板，翼缘加强板的厚度为两段H型钢梁的翼缘厚度的差值，翼缘加强板的长度为螺栓连接区长度。
8.如权利要求1所述的一种带防屈曲盖板的可更换钢梁，其特征在于：所述两段H型钢梁的连接处做倒角处理。
9.如权利要求1所述的防屈曲盖板的可更换钢梁，其特征在于：所述两段H型钢梁中翼缘厚度较薄的钢梁，在其腹板处设置有竖向加劲肋。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112282094A (zh) * 2020-10-22 2021-01-29 东南大学 分阶段耗能的可更换耗能元件的钢结构节点
CN112502035A (zh) * 2020-12-08 2021-03-16 防灾科技学院 一种含三重耗能体系的装配式桥梁双柱墩
CN113323488A (zh) * 2021-06-04 2021-08-31 重庆大学 震后可更换的钢管混凝土梁柱连接节点

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