CN112144658A - 一种易更换榫卯式钢结构复合耗能节点 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种易更换榫卯式钢结构复合耗能节点，包括钢柱、钢梁和连接二者之间的若干耗能机构，耗能机构包括底座和连接块，底座的左侧焊接在钢柱上，底座的右侧与连接块固定连接，钢梁的左侧端部焊接有端板，端板在梯形槽一侧固定连接有钢榫头，连接块朝向钢梁一侧设有梯形槽，钢榫头安装在梯形槽内，钢榫头与梯形槽的内侧壁之间设有空隙，空隙内填充有高阻尼材料。钢梁与钢柱之间的发生损坏后，可随时进行更换耗能机构，操作简单；通过连接块与钢榫头发生相对位移进行耗能，钢榫头与连接块之间填充高阻尼材料，会消耗地震产生的能量；组成多方向、多角度、多形式的复合耗能体系消耗地震能量，提高结构的减震性能。
Description
技术领域
本发明涉及钢结构的技术领域，具体来说，涉及一种易更换榫卯式钢结构复合耗能节点。
背景技术
现代建筑物中，减震技术在高层、超高层建筑结构上的运用越来越多，打破了传统的依靠钢结构自身刚度抵御地震作用的观念，传统钢框架梁柱节点通过节点自身的强度与延性抵抗地震作用，但是在强震作用下，节点处的失效直接影响结构安全性，因此节点的设计是结构抗震设计关键。
而传统的钢结构节点，往往在设计时采用“强节点、弱构件”的 “硬抗”设计方法，做强节点使梁出现塑性铰，以此来消耗地震的能量，而梁柱连接处由于塑性铰的出现，使柱子出现变形，严重的影响其抗震性能，震后又很难修复，且耗能形式会受限于结构形式，无法多方向同时具备良好的耗能能力。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种易更换榫卯式钢结构复合耗能节点，填充阻尼材料进行节点耗能，既能防止梁柱出现变形，又能达到消能减震目的，能够克服现有技术的上述不足。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种易更换榫卯式钢结构复合耗能节点，包括钢柱、钢梁和连接二者之间的若干耗能机构，所述耗能机构包括底座和连接块，所述底座的左侧焊接在所述钢柱上，所述底座的右侧与所述连接块固定连接，所述钢梁的左侧端部焊接有端板，所述端板在所述梯形槽一侧固定连接有钢榫头，所述连接块朝向所述钢梁一侧设有梯形槽，所述钢榫头安装在所述梯形槽内，所述钢榫头与所述梯形槽的内侧壁之间设有空隙，所述空隙内填充有高阻尼材料。
进一步地，所述钢柱为工字钢。
进一步地，所述钢榫头通过六个高强螺栓与所述端板固定连接。
进一步地，所述梯形槽的横截面为直角梯形，所述梯形槽的下方为直角结构，所述梯形槽的上方为斜面结构，所述梯形槽的底面侧边长度大于所述梯形槽开口边的长度。
进一步地，所述梯形槽、填充的高阻尼材料以及钢榫头共同构成一封闭空间。
进一步地，所述钢梁的端面、端板及钢梁的右侧面的形状和大小均相同。
进一步地，所述高阻尼材料为橡胶或环氧树脂。
本发明的有益效果：钢梁与钢柱之间的发生损坏后，可随时进行更换耗能机构，操作简单；通过连接块与钢榫头发生相对位移进行耗能，钢榫头与连接块之间填充高阻尼材料，会消耗地震产生的能量；组成多方向、多角度、多形式的复合耗能体系消耗地震能量，提高结构的减震性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的一种易更换榫卯式钢结构复合耗能节点的主视图；
图2是根据本发明实施例所述的一种易更换榫卯式钢结构复合耗能节点的侧视图。
图中：1、钢柱；2钢梁；3、底座；4、连接块；5、端板；6、钢榫头；7、高阻尼材料；8、高强螺栓。
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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，根据本发明实施例所述的一种易更换榫卯式钢结构复合耗能节点，包括钢柱1、钢梁2和连接二者之间的若干耗能机构，所述耗能机构包括底座3和连接块4，所述底座3的左侧焊接在所述钢柱1上，所述底座3的右侧与所述连接块4固定连接，所述钢梁2的左侧端部焊接有端板5，所述端板5在所述梯形槽一侧固定连接有钢榫头6，所述连接块4朝向所述钢梁2一侧设有梯形槽，所述钢榫头6安装在所述梯形槽内，所述钢榫头6与所述梯形槽的内侧壁之间设有空隙，所述空隙内填充有高阻尼材料7。
在本发明的一个具体实施例中，所述钢柱1为工字钢。
在本发明的一个具体实施例中，所述钢榫头6通过六个高强螺栓8与所述端板5固定连接。
在本发明的一个具体实施例中，所述梯形槽的横截面为直角梯形，所述梯形槽的下方为直角结构，所述梯形槽的上方为斜面结构，所述梯形槽的底面侧边长度大于所述梯形槽开口边的长度。
在本发明的一个具体实施例中，所述梯形槽、填充的高阻尼材料7以及钢榫头6共同构成一封闭空间。
在本发明的一个具体实施例中，所述钢梁2的端面、端板5及钢梁2的右侧面的形状和大小均相同。
在本发明的一个具体实施例中，所述高阻尼材料为橡胶或环氧树脂。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
根据本发明所述的一种易更换榫卯式钢结构复合耗能节点，其主要包括钢柱1、钢梁和起到耗能作用的耗能机构。
钢柱1通过底座3与连接块4固定连接，连接块4右侧设置有梯形槽，钢梁2通过端板5固定连接有钢榫头6，钢榫头6与连接块4内的梯形槽形状相同，梯形槽的横截面为直角梯形，梯形槽的下方为直角结构，梯形槽的上方为斜面结构，梯形槽的底面侧边长度大于所述梯形槽开口边的长度，方便安装的同时，通过高阻尼材料7来提高结构的减震性能，梯形槽、高阻尼材料7以及钢榫头6共同构成一封闭空间，增强了钢结构的稳定性。
在具体使用时，根据本发明所述的一种易更换榫卯式钢结构复合耗能节点，在地震作用时，结构会发生响应，致使节点发生变形，通过连接块4与钢榫头6会发生相对位移进行耗能，钢榫头6在连接块4中可沿各个方向移动，通过高阻尼材料7耗能，可消耗任意方向产生的能量，耗能能力极佳，钢榫头6与连接块4上下之间，同样可以发生转动，组成多方向、多角度、多形式的复合耗能体系消耗地震能量，提高结构的减震性能，当钢梁2与钢柱1之间的耗能节点体系发生损坏后，可随时进行更换。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，钢梁与钢柱之间的发生损坏后，可随时进行更换耗能机构，操作简单；通过连接块与钢榫头发生相对位移进行耗能，钢榫头与连接块之间填充高阻尼材料，会消耗地震产生的能量；组成多方向、多角度、多形式的复合耗能体系消耗地震能量，提高结构的减震性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (7)
1.一种易更换榫卯式钢结构复合耗能节点，其特征在于，包括钢柱（1）、钢梁（2）和连接二者之间的若干耗能机构，所述耗能机构包括底座（3）和连接块（4），所述底座（3）的左侧焊接在所述钢柱（1）上，所述底座（3）的右侧与所述连接块（4）固定连接，所述钢梁（2）的左侧端部焊接有端板（5），所述端板（5）在所述梯形槽一侧固定连接有钢榫头（6），所述连接块（4）朝向所述钢梁（2）一侧设有梯形槽，所述钢榫头（6）安装在所述梯形槽内，所述钢榫头（6）与所述梯形槽的内侧壁之间设有空隙，所述空隙内填充有高阻尼材料（7）。
2.根据权利要求1所述的一种易更换榫卯式钢结构复合耗能节点，其特征在于，所述钢柱（1）为工字钢。
3.根据权利要求1所述的一种易更换榫卯式钢结构复合耗能节点，其特征在于，所述钢榫头（6）通过六个高强螺栓（8）与所述端板（5）固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种易更换榫卯式钢结构复合耗能节点，其特征在于，所述梯形槽的横截面为直角梯形，所述梯形槽的下方为直角结构，所述梯形槽的上方为斜面结构，所述梯形槽的底面侧边长度大于所述梯形槽开口边的长度。
5.根据权利要求1所述的一种易更换榫卯式钢结构复合耗能节点，其特征在于，所述梯形槽、填充的高阻尼材料（7）以及钢榫头（6）共同构成一封闭空间。
6.根据权利要求1所述的一种易更换榫卯式钢结构复合耗能节点，其特征在于，所述钢梁（2）的端面、端板（5）及钢梁（2）的右侧面的形状和大小均相同。
7.据权利要求1所述的一种易更换榫卯式钢结构复合耗能节点，其特征在于，所述高阻尼材料（7）为橡胶或环氧树脂。
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