CN113293860A - 一种高容错性自复位抗震钢结构节点连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高容错性自复位抗震钢结构节点连接装置，属于钢结构建筑技术领域。钢板短边两端设有纵向滑轨，长边两端设有横向滑轨；钢板通过螺栓孔洞连接在钢柱上；型钢通过螺栓螺母与钢板上的纵向滑轨螺栓连接；型钢的内侧夹角中点处焊接耗能肋板；减震型钢一侧与型钢紧密贴合，通过螺栓相连；钢梁腹板通过减震型钢滑轨与减震型钢螺栓连接，钢梁翼缘通过减震型钢滑轨与减震型钢螺栓连接。其中，所述的钢板和减震型钢都有对应的螺栓孔洞和滑轨，型钢有对应的螺栓孔洞；所述高容错性自复位抗震钢结构节点连接装置可以通过螺栓连接实现钢柱与钢柱的连接和钢梁与钢柱的连接，易于组成钢框架结构，施工便捷，受力合理。

Description

一种高容错性自复位抗震钢结构节点连接装置
技术领域
本发明属于建筑钢结构技术领域，特别是涉及一种高容错性自复位抗震钢结构节点连接装置。
背景技术
钢结构是主要的建筑结构类型之一，广泛运用于各种建筑领域。在我国，钢结构还属于新兴产业，建设部自上世纪九十年代就出台了相关政策鼓励钢结构建筑的研究和应用。
随着装配式建筑的兴起，混凝土装配式建筑已经得到了大力的推广，而钢结构装配式建筑的推广却受到了阻碍，这其中有三个原因。第一，混凝土装配式建筑的连接节点大部分为湿式连接，这很大程度上的解决了装配式建筑节点弱的问题；第二，在钢结构装配式建筑中，为了运输的便利，一些较大的构件会在现场进行焊接，这样不仅费时费力，对从业人员具有一定的要求，而且与装配式建筑的节能、环保和工期短等特点背道而驰；第三，钢结构装配式建筑节点问题较为突出，钢结构装配式建筑在一些特殊情况如火灾、地震和爆炸冲击等情况下节点易于破坏，这与我们强节点弱构件的观点相违背。
发明内容
为了解决钢结构装配式建筑节点问题突出、抗震性能差和节点连接装置过于庞杂的三个方面的问题，本发明提供一种高容错性自复位抗震钢结构节点连接装置，主要是为了开发一种整体性好、受力合理、安全可靠、施工便捷和构件通用的钢结构节点连接装置。
本发明采用的技术方案如下：
一种高容错性自复位抗震钢结构节点连接装置，包括钢板、型钢、减震型钢、滑轨、钢板纵向滑轨、钢板横向滑轨、减震型钢滑轨、耗能肋板、螺栓孔洞、螺栓、螺母、钢柱、钢柱腹板、钢柱翼缘、钢梁、钢梁腹板、钢梁翼缘和节点；所述钢板短边两端设有纵向滑轨，长边两端设有横向滑轨；钢板通过螺栓孔洞连接在钢柱上；所述型钢通过螺栓、螺母与钢板上的纵向滑轨螺栓连接；型钢的内侧夹角中点处焊接耗能肋板；减震型钢一侧与型钢紧密贴合，通过螺栓相连；钢梁腹板通过减震型钢滑轨与减震型钢螺栓连接，钢梁翼缘通过减震型钢滑轨与减震型钢螺栓连接。
进一步地，钢板为长方形薄钢板。
进一步地，型钢一和型钢二为L型钢。
进一步地，减震型钢一和减震型钢二为U型钢。
进一步地，耗能肋板一和耗能肋板二为直角梯形薄钢板。
进一步地，螺栓和螺母为摩擦型高强螺栓。
进一步地，第一种连接装置有有一片钢板，有四片型钢、减震型钢和耗能肋板。
进一步地，钢柱和钢梁上都有相对应的螺栓孔洞，钢柱腹板和钢柱翼缘均有相对应的螺栓孔洞，钢梁腹板和钢梁翼缘均有相对应的螺栓孔洞。
本发明的有益效果：
1.施工周期短，充分发挥钢结构快的优势。本发明的所有构件都可以在工厂加工而成，待抵达施工现场以后直接采用螺栓连接，安装便捷，节约了大量的施工时间。
2.对工作人员能力要求较低，因为施工现场全部采用螺栓连接，不需要工作人员掌握其他技能，且完成质量稳定。
3.钢结构产业易于标准化，有利于钢结构建筑在装配式建筑领域的发展。本发明可以适用于绝大部分钢结构节点的连接并且这些连接构件种类很少，利于工厂大规模标准化生产，促进钢结构建筑的发展。
4.受力合理，本发明与格构式连接节点装置相比使得构件和构件之间的连接更紧密，这样使得节点的承载能力大大提高。
5.提升节点耗能能力，本发明中的耗能肋板可以提升钢结构装配式建筑节点的抗破坏能力。
6.减小节点的应力集中，本发明中的耗能肋板与传统的肋板相比降低了应力集中的现象，避免了连接构件在一点上出现破坏。
7.容错性强，本发明中的型钢可以通过钢板上的纵向滑轨和横向滑轨进行移动，可以兼容不同截面尺寸的钢梁，使得本发明比传统钢结构节点连接装置的适用范围更广。
8.抗震性能强，本发明中的抗震型钢与钢梁通过螺栓连接以后，在地震作用下，连接抗震型钢和钢梁的摩擦型高强螺栓失效，钢梁即会产生晃动，此时抗震型钢开始工作，得益于钢材的优异的弹性模量，在地震结束后，抗震型钢立刻恢复原状，此时只要更换连接抗震型钢和钢梁的摩擦型高强螺栓即可，使得本发明比传统钢结构节点连接装置的抗震性能大大提高。
附图说明
图1为本发明的连接的第一种构件与构件连接图示意图；
图2为本发明的连接的第二种构件与构件连接图示意图；
图3为本发明的第一种高容错性自复位抗震节点连接装置示意图1；
图4为本发明的第一种高容错性自复位抗震节点连接装置示意图2；
图5为本发明的第二种高容错性自复位抗震节点连接装置示意图1；
图6为本发明的第二种高容错性自复位抗震节点连接装置示意图2；
图7为本发明的对应钢梁螺栓孔洞示意图1；
图8为本发明的对应钢梁螺栓孔洞示意图2；
图9为本发明的对应钢柱螺栓孔洞示意图1；
图10为本发明的对应钢柱螺栓孔洞示意图1。
图中：1.钢板；2.型钢；3.减震型钢；4.滑轨；4-1钢板纵向滑轨；4.2.钢板横向滑轨；4-3减震型钢滑轨；5.耗能肋板；6.螺栓孔洞；7.螺栓；8.螺母；9.钢柱；9-1.钢柱腹板；9-2.钢柱翼缘；10.钢梁；10-1钢梁腹板；10-2.钢梁翼缘；11.节点。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本发明的具体实施例做出进一步详细的叙述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
如图3和图4所示，采用本发明的第一种高容错性耗能节点装置。
本发明的高容错性自复位抗震节点装置和钢结构构件，均在工厂制作而成。
将本发明的第一种高容错性自复位抗震节点装置以及钢结构梁柱运达施工现场，如图4、图7、图8、图9和图10所示，将第一种高容错性自复位抗震节点装置螺栓连接固定钢柱连接处将两根钢柱连接，最后通过滑轨将减震型钢完全贴合住钢梁后嵌入在钢板上并通过减震型钢滑轨进行螺栓连接固定。
实施例2
如图5和图6所示，采用本发明的第二种高容错性耗能节点装置。
本发明的高容错性自复位抗震节点装置和钢结构构件，均在工厂制作而成。
将本发明的第二种高容错性自复位抗震节点装置以及钢结构梁柱运达施工现场，如图2、图7、图8、图9和图10所示，将第二种高容错性自复位抗震节点装置螺栓连接固定钢柱上，最后通过滑轨将减震型钢完全贴合住钢梁后嵌入在钢板上并通过减震型钢滑轨进行螺栓连接固定。
实施例3
如图3、图4、图5和图6所示，同时采用本发明的第一种和第二种高高容错性自复位抗震节点装置。
本发明的高容错性自复位抗震节点装置和钢结构构件，均在工厂制作而成。
将本发明的第一种和第二种高容错性自复位抗震节点装置以及钢结构梁柱运达施工现场，如图1和图2所示，将两种连接方式合并起来，最后组成钢框架结构。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高容错性自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：包括钢板（1）、型钢（2）、减震型钢（3）、滑轨（4）、钢板纵向滑轨（4-1）、钢板横向滑轨（4-2）、减震型钢滑轨（4-3）、耗能肋板（5）、螺栓孔洞（6）、螺栓（7）、螺母（8）、钢柱（9）、钢柱腹板（9-1）、钢柱翼缘（9-2）、钢梁（10）、钢梁腹板（10-1）、钢梁翼缘（10-2）和节点（11）；所述钢板（1）短边两端设有纵向滑轨（4-1），长边两端设有横向滑轨（4-2）；钢板（1）通过螺栓孔洞（6）连接在钢柱（9）上；所述型钢（2）通过螺栓（7）、螺母（8）与钢板（1）上的纵向滑轨（4-1）螺栓连接；型钢（2）的内侧夹角中点处焊接耗能肋板（5）；减震型钢（3）一侧与型钢（2）紧密贴合，通过螺栓相连；钢梁腹板（10-1）通过减震型钢滑轨（4-3）与减震型钢（3）螺栓连接，钢梁翼缘（10-2）通过减震型钢滑轨（4-3）与减震型钢（3）螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的一种高容错性自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：所述钢板（1）为长方形薄钢板。
3.根据权利要求1所述的一种高容错性自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：所述型钢（2）为L型钢。
4.根据权利要求1所述的一种高容错性自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：所述减震型钢（3）为U型钢。
5.根据权利要求1所述的一种高容错性自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：所述耗能肋板（5）为直角梯形薄钢板。
6.根据权利要求1所述的一种高容错性自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：所述螺栓（7）和螺母（8）为摩擦型高强螺栓。
7.根据权利要求1所述的一种高容错性自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：所述第一种连接装置有有一片钢板（1），有四片型钢（2）、减震型钢（3）和耗能肋板（5）。
8.根据权利要求1所述的一种高容错性自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于，钢柱（9）和钢梁（10）上都有相对应的螺栓孔洞（6），钢柱腹板（9-1）和钢柱翼缘（9-2）均有相对应的螺栓孔洞（6），钢梁腹板（10-1）和钢梁翼缘（10-2）均有相对应的螺栓孔洞（6）。
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