CN113529949A - 一种可视化梁与梁自复位抗震钢结构节点连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可视化梁与梁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。包括四个部分，型钢、减震型钢、可视化耗能翼缘盖板和螺栓孔洞。将型钢的较长一侧通过螺栓连接在钢梁腹板上，将型钢的较短一侧和减震型钢通过螺栓进行连接，将可视化耗能翼缘盖板通过螺栓连接在钢梁翼缘上。其中，所述的可视化耗能翼缘盖板、型钢和减震型钢都有对应的螺栓孔洞；所述的可视化梁与梁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梁与钢梁的连接，易于组成钢框架结构和大跨度钢结构，施工便捷，受力合理。

Description

一种可视化梁与梁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。涉及一种钢结构建筑结构连接装置。
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节点抗震性能差和节点连接装置过于庞杂的两个方面的问题，本发明提供一种可视化梁与梁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、破坏后鉴定损伤更加便利、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：
一种可视化梁与梁自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：包括型钢、减震型钢、可视化耗能翼缘盖板、耗能钢条、半椭圆形掏空、沙漏形掏空、螺栓孔洞、螺栓、螺母、钢梁、钢梁腹板、钢梁翼缘和减震带，所述两片型钢的短的一端通过螺栓孔洞用螺栓和螺母分别连接同一个减震型钢的两侧，所述两片型钢的长的一端通过螺栓孔洞用螺栓和螺母分别连接两条钢梁腹板，可视化耗能翼缘盖板通过螺栓孔洞用螺栓和螺母分别连接两条钢梁翼缘；
进一步地，所述的一种可视化梁与梁自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：所述可视化耗能翼缘盖板是由一块长方形薄钢板经过两个半椭圆形掏空和一个沙漏形掏空而成，两个半椭圆形掏空分别位于长方形薄钢板长端两侧且半椭圆开口向外，沙漏形掏空位于两个半椭圆形掏空中间。
进一步地，所述的一种可视化梁与梁自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：所述可视化耗能翼缘盖板经过半椭圆掏空的部分即为可视窗口，在半椭圆形掏空、沙漏形掏空和螺栓孔洞余下的部分即为耗能钢条。
进一步地，所述的一种可视化梁与梁自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：所述可视化耗能翼缘盖板经过掏空而形成的耗能钢条为U形钢条。
进一步地，所述的一种可视化梁与梁自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：所述型钢为L型钢，所述减震型钢为U型钢。
进一步地，所述的一种可视化梁与梁自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：所述螺栓和螺母为摩擦型高强螺栓。
进一步地，所述的一种可视化梁与梁自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：所述连接装置有四片型钢，两片减震型钢和两片可视化耗能翼缘盖板。
进一步地，所述的一种可视化梁与梁自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：减震带和减震型钢的宽度相同，可以根据减震带的宽度选择不同尺寸的减震型钢，也可以根据减震型钢的尺寸决定减震带宽度。
有益效果：本发明与传统技术相比较，主要具有以下优点。
1.鉴定结构损伤更容易，本发明中的可视化耗能翼缘盖板可以观察出梁与梁之间的连接节点的破坏情况。若可视化耗能翼缘盖板没有变形，则反映这个梁与梁的连接节点无损伤；若可视化耗能翼缘盖板发生了一定的塑性变形，则反映了这个梁与梁的连接节点出现了损伤，可能需要维修或更换相应的部分；若可视化耗能翼缘盖板中的耗能钢条出现了严重变形甚至断裂，则反映了这个梁与梁的连接节点出现的严重问题，此时连接装置里面减震型钢和耗能钢条已经完全退出了工作，需要通过观察其他构件的状况或者是做更详细地鉴定来判定此结构是否能通过维修继续实现结构的安全性、适用性和耐久性。
2.抗震性能强，本发明中的减震型钢通过型钢与钢梁进行螺栓连接以后，在地震作用下，减震型钢开始工作，得益于钢材的优异的弹性模量，在地震结束后，减震型钢立刻恢复原状，此时只需要通过可视化翼缘盖板进行观察连接节点的破坏情况并且根据破坏情况制定相应的维修措施即可，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，鉴定时间和维修费用大大减少。
3. 提升节点耗能能力，本发明中的可视化耗能翼缘盖板和减震型钢可以提升钢结构装配式建筑节点的抗破坏能力。
4. 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。
5.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。
6.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梁与梁节点的连接并且这些连接构件种类很少，特别利于工厂大规模标准化生产，促进钢结构建筑的发展。
7.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。
附图说明
图1为本发明的梁与梁连接整体示意图；
图2为本发明的型钢、减震型钢与钢梁单侧腹板连接示意图；
图3为本发明的型钢、减震型钢与钢梁双侧腹板连接示意图；
图4为本发明的可视化耗能翼缘盖板与钢梁单边外侧翼缘连接示意图；
图5为本发明的可视化耗能翼缘盖板与钢梁双边外侧翼缘连接示意图；
图6为本发明的连接装置示意图；
图7为本发明的型钢和减震型钢连接示意图；
图8为本发明的可视化耗能翼缘盖板示意图；
图9为本发明的对应钢梁螺栓孔洞示意图1；
图10为本发明的对应钢梁螺栓孔洞示意图2；
图中：1为型钢；2.减震型钢；3为可视化耗能翼缘盖板；3-1为耗能钢条；3-2为半椭圆形掏空；3-3为沙漏型掏空；4为螺栓孔洞；5为螺栓；6为螺母；7为钢梁；7-1为钢梁腹板；7-2为钢梁翼缘；8为减震带。
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6所示，采用本发明的连接装置，即一种可视化梁与梁自复位抗震钢结构节点连接装置。
本发明的可视化梁与梁自复位抗震钢结构节点连接装置和钢结构构件，均在工厂制作而成。
将本发明的可视化梁与梁自复位抗震钢结构节点连接装置及钢结构梁运达施工现场。如图7所示，将两片型钢的短侧与减震型钢进行连接；如图3所示，将两片型钢和减震型钢通过螺栓孔洞用螺栓连接好以后再将其整体通过钢梁腹板上的螺栓孔洞用螺栓进行连接；如图1所示，再将可视化耗能翼缘盖板通过钢梁翼缘上的螺栓孔洞用螺栓进行连接。
以上结合附图对本发明的较佳实施例进行了详细描述，但本技术领域中的普通技术人员可以认识到，上述实施例只是为了说明本发明的优点，而非限定本发明，所以根据本发明构思所作的变化或变形，都应属于所附权利要求书限定的范围内。

Claims (8)

1.一种可视化梁与梁自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：包括型钢（1）、减震型钢（2）、可视化耗能翼缘盖板（3）、耗能钢条（3-1）、半椭圆形掏空（3-2）、沙漏形掏空（3-3）、螺栓孔洞（4）、螺栓（5）、螺母（6）、钢梁（7）、钢梁腹板（7-1）、钢梁翼缘（7-2）和减震带（8），所述两片型钢（1）的短的一端通过螺栓孔洞（4）用螺栓（5）和螺母（6）分别连接同一个减震型钢（2）的两侧，所述两片型钢（1）的长的一端通过螺栓孔洞（4）用螺栓（5）和螺母（6）分别连接两条钢梁腹板（7-1），可视化耗能翼缘盖板（3）通过螺栓孔洞（4）用螺栓（5）和螺母（6）分别连接两条钢梁翼缘（7-2）。
2.根据权利要求1所述的一种可视化梁与梁自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：所述可视化耗能翼缘盖板（3）是由一块长方形薄钢板经过两个半椭圆形掏空（3-2）和一个沙漏形掏空（3-3）而成，两个半椭圆形掏空（3-2）分别位于长方形薄钢板长端两侧且半椭圆开口向外，沙漏形掏空（3-3）位于两个半椭圆形掏空（3-2）中间。
3.根据权利要求1和权利要求2所述的一种可视化梁与梁自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：所述可视化耗能翼缘盖板（3）经过半椭圆掏空（3-2）的部分即为可视窗口，在半椭圆形掏空（3-2）、沙漏形掏空（3-3）和螺栓孔洞（4）余下的部分即为耗能钢条（3-1）。
4.根据权利要求1和权利要求3所述的一种可视化梁与梁自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：所述可视化耗能翼缘盖板（3）经过掏空而形成的耗能钢条（3-1）为U形钢条。
5.据权利要求1所述的一种可视化梁与梁自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：所述型钢（1）为L型钢，所述减震型钢（2）为U型钢。
6.据权利要求1所述的一种可视化梁与梁自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：所述螺栓（5）和螺母（6）为摩擦型高强螺栓。
7.根据权利要求1所述的一种可视化梁与梁自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：所述连接装置有四片型钢（1），两片减震型钢（2）和两片可视化耗能翼缘盖板（3）。
8.根据权利要求1所述的一种可视化梁与梁自复位抗震钢结构节点连接装置，其特征在于：减震带（8）和减震型钢（2）的宽度相同，可以根据减震带（8）的宽度选择不同尺寸的减震型钢（2），也可以根据减震型钢（2）的尺寸决定减震带（8）宽度。
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