CN111424847A - 一种钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点 - Google Patents
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Abstract
一种钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点，由钢管束组合剪力墙外翼缘(1)、隔板(2)、垫板(3)、高强螺栓(4)、翼缘盖板(5)、预应力拉索(6)、锚具(7)、H型钢梁(8)、加强板(9)、索肋(10)、悬臂梁(11)、腹板拼接板(12)组合而成，其特征在于钢管束组合剪力墙外翼缘(1)由隔板(2)隔离成多个管形空腔，悬臂梁(11)通过垫板(3)焊接于管束组合剪力墙外翼缘(1)，并通过高强螺栓(4)、翼缘盖板(5)和腹板拼接板(12)与H型钢梁(8)连接，在H型钢梁(8)配置加强板(9)和索肋(10)，预应力拉索(6)一端通过锚具(7)固定于加强板(9)，另一端通过锚具(7)和垫板(3)固定于剪力墙内隔板(2)。本发明解决现有钢管束剪力墙与钢梁连接节点易发生脆性破坏的缺陷，实现自复位功能，减少钢框架结构在地震作用下的残余变形，可以适用于超高层建筑结构、装配式建筑结构等的墙‑梁连接节点。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点，应用于建筑结构，属于土木工程领域。
背景技术
目前，剪力墙作为一种抗震性能优良的抗侧力构件广泛应用于建筑结构中。在高烈度低地区，当结构较高、竖向荷载较大时，传统的剪力墙需要较大的尺寸才能达到规范中对轴压比的限值要求，这造成了结构自重增加，提高了地震作用，同时增加了建造成本。目前，新型钢管束组合剪力墙被提出并应用于工程中，该体系采用较小的尺寸和较少的材料用量就可具有良好的抗震性能和竖向承载力，而且易于制作和维护，具有较好的耐久性，是一种理想的剪力墙结构形式。
在钢管束组合剪力墙结构体系中，节点是实现剪力墙与其他构件连接的关键因素。墙与钢梁连接节点是保证结构安全的关键部件之一。现有的钢管束组合剪力墙与钢梁连接形式主要集中在焊接连接、螺栓连接、锚筋连接等，例如，CN204212267U、CN104047363A、CN104047364A、CN104047365A以及CN110565802A。这些连接方式往往会发生脆性破坏，在地震中损坏严重，暴露出传统钢结构节点的构造问题。为了克服这种不足，本发明提出一种钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点，可通过拉索初始预拉力提供的恢复力使得结构达到复位效果，从而提高节点的抗震性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点，解决现有钢管束剪力墙与钢梁连接节点易发生脆性破坏的缺陷，充分发挥节点的承载力和地震中的耗能能力，同时，其可以在卸载后重新闭合，实现自复位功能，减少结构在地震作用下的残余变形，因此具有承载力高、延性好、抗震性能好等优点，可以适用于超高层建筑结构、装配式建筑结构等的墙-梁连接节点。
本发明的技术方案：一种钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点，由钢管束组合剪力墙外翼缘、隔板、垫板、高强螺栓、翼缘盖板、预应力拉索、锚具、H型钢梁、加强板、索肋、悬臂梁、腹板拼接板组合而成；所述钢管剪力墙包括剪力墙框架和混凝土，所述剪力墙框架具有由上翼缘、下翼缘和隔板分割成的多个管形空腔，所述空腔内浇筑混凝土；所述H型钢梁由上翼缘、下翼缘和腹板组成；所述悬臂梁由上翼缘、下翼缘和腹板组成；悬臂梁通过垫板焊接于管束组合剪力墙外翼缘，并通过高强螺栓、翼缘盖板和腹板拼接板与H型钢梁连接，在H型钢梁配置加强板和索肋，预应力拉索一端通过锚具固定于加强板，另一端通过锚具和隔板固定于剪力墙内隔板。
所述预应力拉索贯穿多个所述管形空腔。
所述预应力拉索为多根，呈多排多列排列，并均匀连接于所述剪力墙内隔板和加强板；所述预应力拉索均垂直于所述剪力墙内隔板和加强板。
所述悬臂梁通过高强螺栓、翼缘盖板和腹板拼接板与H型钢梁连接，使得悬臂梁段与H型钢梁连接成为整体。
所述垫板与剪力墙内隔板通过围焊焊接方式进行连接；所述加强板和索肋通过围焊焊接方式与H型钢梁进行连接。
与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：
1、在本发明的构件中，预应力拉索起到施加预应力的作用，在地震中为节点提供恢复力，使得结构达到复位效果，其可以在卸载后重新闭合，减少结构在地震作用下的残余变形；
2、通过高强螺栓群和翼缘盖板将悬臂梁段与H型钢梁连接成为整体，在地震作用下H型钢梁与悬臂梁发生转动时会拉伸翼缘盖板，增加节点的承载能力和耗能能力，有效降低地震对主体结构造成的损伤。
附图说明：
图1是钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点主视图；
图2是钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点立体图；
图3是钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点正视图；
图4是钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点局部放大示意图；
图5是钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点示意图；
在附图1～附图5中，1为钢管束组合剪力墙外翼缘；2为隔板；3为垫板；4为高强螺栓；5为翼缘盖板；6为预应力拉索；7为锚具；8H型钢梁；9加强板；10索肋；11悬臂梁；12腹板拼接板；13预留钻孔。
具体实施方式：
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1-图5所示，本发明提出一种钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点，由钢管束组合剪力墙外翼缘1、隔板2、垫板3、高强螺栓4、翼缘盖板5、预应力拉索6、锚具7、H型钢梁8、加强板9、索肋10、悬臂梁11、腹板拼接板12和预留钻孔13共同构成，其特征在于钢管束组合剪力墙外翼缘1由隔板2隔离成多个管形空腔，悬臂梁11通过垫板3焊接于管束组合剪力墙外翼缘1，并通过高强螺栓4、翼缘盖板5和腹板拼接板12与H型钢梁8连接，在H型钢梁8配置加强板9和索肋10，预应力拉索6一端通过锚具7固定于加强板9，另一端通过锚具7和垫板3固定于剪力墙内隔板2。
所述钢管束组合剪力墙外翼缘1的右侧焊接有垫板3，所述垫板3位于悬臂梁11左侧，且在垫板3与外翼缘1的相应位置开设有上下两排预留钻孔13，预应力拉索6通过预留钻孔13连接与钢管束组合剪力墙内的隔板2上，隔板2左侧焊接有垫板3，在隔板2和垫板3上均开设有上下两排预留钻孔13，预应力拉索6通过预留钻孔13基于锚具7固定于剪力墙内隔板2。
所述H型钢梁8与悬臂梁11通过高强螺栓4、翼缘盖板5和腹板拼接板12进行连接，在翼缘盖板5和腹板拼接板12相应位置开设有螺栓孔，H型钢梁8与悬臂梁11通过高强螺栓4连接。所述H型钢梁8的右侧设有配置加强板9和索肋10，加强板9设有上下两排预留钻孔13，预应力拉索6通过预留钻孔13基于锚具7固定于加强板9。
上述钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点的连接方法，包括如下步骤：
(1)在工厂内将预应力拉索6插入至钢管束组合剪力墙中，基于锚具7固定于剪力墙内隔板2，并在钢管束组合剪力墙外翼缘1的右侧焊接有垫板3。在现场向剪力墙框架的管形空腔中浇筑混凝土，通过焊接安装悬臂梁11于钢管束组合剪力墙外翼缘1的垫板3上。
(2)通过高强螺栓4、翼缘盖板5和腹板拼接板12将H型钢梁8与悬臂梁11进行连接安装，并将预应力拉索6穿过H型钢梁8的右侧设有配置加强板9和索肋10。待混凝土达到设计强度的75％以上后，将预应力拉索6进行张拉，并基于锚具7固定于加强板9。
上述钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点，通过设置预应力拉索6，实现了地震作用下的为节点提供恢复力，使得结构达到复位效果，其可以在卸载后重新闭合，减少结构在地震作用下的残余变形。通过高强螺栓4和翼缘盖板5将悬臂梁段11与H型钢梁8连接成为整体，在地震作用下H型钢梁8与悬臂梁11发生转动时会拉伸翼缘盖板5，增加节点的承载能力和耗能能力，有效降低地震对主体结构造成的损伤。此节点构造简单合理，现场施工量较少，施工方便快捷，符合装配化要求。
Claims (8)
1.一种钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点，由钢管束组合剪力墙外翼缘(1)、隔板(2)、垫板(3)、高强螺栓(4)、翼缘盖板(5)、预应力拉索(6)、锚具(7)、H型钢梁(8)、加强板(9)、索肋(10)、悬臂梁(11)、腹板拼接板(12)组合而成，其特征在于钢管束组合剪力墙外翼缘(1)由隔板(2)隔离成多个管形空腔，悬臂梁(11)通过垫板(3)焊接于管束组合剪力墙外翼缘(1)，并通过高强螺栓(4)、翼缘盖板(5)和腹板拼接板(12)与H型钢梁(8)连接，在H型钢梁(8)配置加强板(9)和索肋(10)，预应力拉索(6)一端通过锚具(7)固定于加强板(9)，另一端通过锚具(7)和垫板(3)固定于剪力墙内隔板(2)。
2.根据权利要求1所述的一种钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点，其特征在于：所述钢管剪力墙包括剪力墙框架和混凝土，所述剪力墙框架具有由外翼缘(1)和隔板(2)分割成的多个管形空腔，所述空腔内浇筑混凝土。
3.根据权利要求1所述的一种钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点，其特征在于：所述预应力拉索(6)贯穿多个所述管形空腔。
4.根据权利要求1或3所述的一种钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点，其特征在于：所述预应力拉索(6)为多根，呈多排多列排列，并均匀连接于所述剪力墙内隔板(2)和加强板(9)。
5.根据权利要求1所述的一种钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点，其特征在于：所述预应力拉索(6)均垂直于所述剪力墙内隔板(2)和加强板(9)。
6.根据权利要求1所述的一种钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点，其特征在于：悬臂梁(11)通过高强螺栓(4)、翼缘盖板(5)和腹板拼接板(12)与H型钢梁(8)连接。
7.根据权利要求1所述的一种钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点，其特征在于：所述垫板(3)与剪力墙内隔板(2)通过围焊焊接方式进行连接。
8.根据权利要求1所述的一种钢管束组合剪力墙与钢梁自复位连接节点，其特征在于：所述加强板(9)和索肋(10)通过围焊焊接方式与H型钢梁(8)进行连接。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112031195A (zh) * | 2020-09-01 | 2020-12-04 | 华东交通大学 | 一种钢框架-tj型软钢阻尼器-拉索减震系统 |
| CN117027170A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-11-10 | 中国矿业大学 | 附加预应力拉索的火灾后可恢复功能装配式顶底角钢节点 |
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2020
- 2020-04-30 CN CN202010395038.9A patent/CN111424847A/zh active Pending
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| CN112031195A (zh) * | 2020-09-01 | 2020-12-04 | 华东交通大学 | 一种钢框架-tj型软钢阻尼器-拉索减震系统 |
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