CN115030308B - 一种装配式耗能型高低梁异型节点 - Google Patents

一种装配式耗能型高低梁异型节点 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种装配式耗能型高低梁异型节点，属于结构工程技术领域，包括方钢管柱、钢连接板、第一钢梁以及第二钢梁，所述第一钢梁以及所述第二钢梁通过所述钢连接板固定在所述钢管柱上，所述第一钢梁与所述第二钢梁成直角设置，且所述第一钢梁的高度低于所述第二钢梁的高度；所述第一钢梁以及所述第二钢梁与所述方钢管柱的连接处设有液压阻尼器，所述液压阻尼器的一端位于所述方钢管柱上，所述液压阻尼器的另一端位于所述第一钢梁或者所述第二钢梁上，能够解决现有一般梁柱节点的连接问题，实现建筑结构的装配化，提高构件的拼装速度；实现“强柱弱梁”的设计目标，改善梁柱节点连接处的力学性能，提高结构的抗震性能。

Description

一种装配式耗能型高低梁异型节点
技术领域
本发明涉及结构工程技术领域，尤其涉及一种装配式耗能型高低梁异型节点。
背景技术
目前，建筑工业化在中国从中央到地方成为一个非常重要的话题，新型建筑工业化能加快工程建设实现社会化大生产，而装配式连接是建筑结构工业化的基础，装配式建筑以其制作方便，安全可靠，节约成本等逐渐受到人们的认可。但目前采用的梁柱连接方式仍以焊接为主，而焊接施工程序复杂，制约了整个工程的速度，且焊机连接现场施工质量较差，容易导致连接变形能力不足，梁柱节点容易在焊缝处发生断裂等。
我国作为世界上地震频发的国家之一，近十年来历经了汶川、玉树、雅安和于田4次7.0级以上大地震。在这些地震发生后，重要建筑功能的中断不仅带来巨大的生命和经济财产损失，甚至影响到减灾防灾、灾后重建和社会安定。
目前，为了使建筑在遭遇罕遇地震后，无需修复或稍加修复即可恢复使用，以及能让建筑更好的满足使用功能的要求，国内外很多学者针对不等跨框架结构节点进行研究，取得了一定的成果，但是在一些领域仍也存在部分盲区。主要表现在两个方面：第一，在实际设计时，对于不等跨框架结构的设计，通常采用相同高度的钢梁贯通整个层。采用此类设计的结构体系，中柱节点域的强度往往弱于梁的强度，当结构体系在地震作用下，会导致节点域先于梁端破坏。第二，对于节点力学性能和抗震性能研究方面尚不够充分。结构在遭受地震作用时，由于节点域承受巨大的剪切力。虽然框架节点按“强柱弱梁”设计，但节点域往往比梁端更容易发生屈服破坏。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种装配式耗能型高低梁异型节点，在方钢管柱两侧采用不等高钢梁，形成异型节点，既可以减少钢材的使用，降低结构体系的自重，又节约了资源，降低了建造成本，同时又最大程度的满足“强节点，弱构件”的设计要求。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明优选地技术方案在于，包括方钢管柱、钢连接板、第一钢梁以及第二钢梁，所述第一钢梁以及所述第二钢梁通过所述钢连接板固定在所述方钢管柱上，所述第一钢梁与所述第二钢梁成直角设置，且所述第一钢梁的高度高于所述第二钢梁的高度；所述第一钢梁以及所述第二钢梁与所述方钢管柱的连接处设有液压阻尼器，所述液压阻尼器的一端位于所述方钢管柱上，所述液压阻尼器的另一端位于所述第一钢梁或者所述第二钢梁上。
本发明优选地技术方案在于，所述钢连接板配置有管柱孔，所述液压阻尼器通过所述管柱孔安装在所述钢连接板内，且一端与所述方钢管柱相抵，另一端与所述第一钢梁或者所述第二钢梁相抵；所述方钢管柱穿过所述管柱孔，所述第一钢梁以及所述第二钢梁通过所述钢梁孔安装在所述方钢管柱上。
本发明优选地技术方案在于，所述钢连接板配置有钢梁孔；所述钢连接板共有两个，且一上一下贴合配置在所述方钢管柱上，所述第一钢梁通过位于上方的所述钢连接板，所述第二钢梁通过位于下方的所述钢连接板，同时所述第一钢梁与所述第二钢梁通过所述钢梁孔固定在所属方钢管柱上后形成直角。
本发明优选地技术方案在于，所述第一钢梁与所述第二钢梁通过螺栓连接在所述钢连接板上。
本发明优选地技术方案在于，所述钢连接板上还配置有软钢阻尼器，所述软钢阻尼器的一端贴合设置在位于上方的所述钢连接板上，所述软钢阻尼器的另一端贴合设置在位于下方的所述钢连接板上。
本发明优选地技术方案在于，所述钢连接板为L型设置。
本发明优选地技术方案在于，所述软钢阻尼器配置为梯形设置，梯形的两条边分别于两个所述钢连接板贴合。
本发明的有益效果为：
本发明所要解决的技术问题在于提出一种装配式耗能型高低梁异型节点，包括方钢管柱、钢连接板、第一钢梁以及第二钢梁，所述第一钢梁以及所述第二钢梁通过所述钢连接板固定在所述方钢管柱上，所述第一钢梁与所述第二钢梁成直角设置，且所述第一钢梁的高度高于所述第二钢梁的高度；所述第一钢梁以及所述第二钢梁与所述方钢管柱的连接处设有液压阻尼器，所述液压阻尼器的一端位于所述方钢管柱上，所述液压阻尼器的另一端位于所述第一钢梁或者所述第二钢梁上，在方钢管柱两侧采用不等高钢梁，形成异型节点，既可以减少钢材的使用，降低结构体系的自重，又节约了资源，降低了建造成本，同时又最大程度的满足“强节点，弱构件”的设计要求，在高度较低的不等高钢梁的翼缘下部连接软钢阻尼器，在结构遭受地震作用时，软钢阻尼器由于最为薄弱，最先产生撕裂破坏，消耗地震过程中的能量，保护梁和柱等主要的受力构件，提高结构的抗震性能。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中提供的装配式耗能型高低梁异型节点整体结构示意图；
图2是本发明具体实施方式中提供的装配式耗能型高低梁异型节点部分结构示意图；
图中：
1、方钢管柱；2、钢连接板；21、管柱孔；22、钢梁孔；23、软钢阻尼器；3、第一钢梁；4、第二钢梁；5、液压阻尼器。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1-2所示，本发明提供的一种装配式耗能型高低梁异型节点，包括方钢管柱1、钢连接板2、第一钢梁3以及第二钢梁4，第一钢梁3以及第二钢梁4通过钢连接板2固定在方钢管柱上，第一钢梁3与第二钢梁4成直角设置，且第一钢梁3的高度高于第二钢梁4的高度；第一钢梁3以及第二钢梁4与方钢管柱1的连接处设有液压阻尼器5，液压阻尼器5的一端位于方钢管柱1上，液压阻尼器5的另一端位于第一钢梁3或者第二钢梁4上。
优选地，钢连接板2配置有管柱孔21，液压阻尼器5通过管柱孔21安装在钢连接板2内，且一端与方钢管柱1相抵，另一端与第一钢梁3或者第二钢梁4相抵；方钢管柱1穿过管柱孔21，第一钢梁3以及第二钢梁4通过钢梁孔22安装在方钢管柱1上。
优选地，钢连接板2配置有钢梁孔22；钢连接板2共有两个，且一上一下贴合配置在方钢管柱1上，第一钢梁3通过位于上方的钢连接板2，第二钢梁4通过位于下方的钢连接板2，同时第一钢梁3与第二钢梁4通过钢梁孔22固定在所属方钢管柱1上后形成直角。
优选地，第一钢梁3与第二钢梁4通过螺栓连接在钢连接板2上，拼装全部采用螺栓连接，满足了预制装配化钢结构施工工艺需要，有助于实现建筑结构工业化生产，且改善了焊接连接受力不合理以及施工速度慢的缺点，实现工厂中批量生产，极大地提高了生产效率。
优选地，钢连接板2上还配置有软钢阻尼器23，软钢阻尼器23的一端贴合设置在位于上方的钢连接板2上，软钢阻尼器23的另一端贴合设置在位于下方的钢连接板2上，使其在地震作用首先被破坏，产生撕裂破坏，消耗地震能量，保护梁和柱等主要的受力构件，提高结构的抗震性能。
优选地，钢连接板2为L型设置。
优选地，软钢阻尼器23配置为梯形设置，梯形的两条边分别于两个钢连接板2贴合。
使用时，工人们通过工厂预制焊的方钢管柱1插设进两个钢连接板2的管柱孔21内，将第一钢梁3以及第二钢梁4插设在钢连接板2的钢梁孔22内，然后将液压阻尼器5通过管柱孔21安装进钢连接板2内，使其一端贴在方钢管柱1上，另一端贴在第一钢梁3或者第二钢梁4上，组装完毕后，将软钢阻尼器23安装在两个钢连接板2上，基于高强钢具有弹性变形能力强、构件承载力高、经济性好、可持续发展等优点，利用高强钢制作框架结构和其节点，有利于从材料强度上满足建筑在遭遇罕遇地震甚至更强烈地震之后，无需修复或稍加修复即可恢复使用的应用的目标。
本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种装配式耗能型高低梁异型节点，其特征在于：
包括方钢管柱（1）、钢连接板（2）、第一钢梁（3）以及第二钢梁（4），所述第一钢梁（3）以及所述第二钢梁（4）通过所述钢连接板（2）固定在所述方钢管柱（1）上，所述第一钢梁（3）与所述第二钢梁（4）成直角设置，且所述第一钢梁（3）的高度高于所述第二钢梁（4）的高度；
所述第一钢梁（3）以及所述第二钢梁（4）与所述方钢管柱（1）的连接处设有液压阻尼器（5），所述液压阻尼器（5）的一端位于所述方钢管柱（1）上，所述液压阻尼器（5）的另一端位于所述第一钢梁（3）或者所述第二钢梁（4）上；所述钢连接板（2）配置有管柱孔（21），所述液压阻尼器（5）通过所述管柱孔（21）安装在所述钢连接板（2）内，且一端与所述方钢管柱（1）相抵，另一端与所述第一钢梁（3）或者所述第二钢梁（4）相抵；
所述方钢管柱（1）穿过所述管柱孔（21），所述钢连接板（2）配置有钢梁孔（22），所述第一钢梁（3）以及所述第二钢梁（4）通过所述钢梁孔（22）安装在所述方钢管柱（1）上。
2.根据权利要求1所述的装配式耗能型高低梁异型节点，其特征在于：
所述钢连接板（2）共有两个，且一上一下贴合配置在所述方钢管柱（1）上，所述第一钢梁（3）通过位于上方的所述钢连接板（2），所述第二钢梁（4）通过位于下方的所述钢连接板（2），同时所述第一钢梁（3）与所述第二钢梁（4）通过所述钢梁孔（22）固定在所属方钢管柱（1）上后形成直角。
3.根据权利要求1所述的装配式耗能型高低梁异型节点，其特征在于：
所述第一钢梁（3）与所述第二钢梁（4）通过螺栓连接在所述钢连接板（2）上。
4.根据权利要求2所述的装配式耗能型高低梁异型节点，其特征在于：
所述钢连接板（2）上还配置有软钢阻尼器（23），所述软钢阻尼器（23）的一端贴合设置在位于上方的所述钢连接板（2）上，所述软钢阻尼器（23）的另一端贴合设置在位于下方的所述钢连接板（2）上。
5.根据权利要求1所述的装配式耗能型高低梁异型节点，其特征在于：
所述钢连接板（2）为L型设置。
6.根据权利要求4所述的装配式耗能型高低梁异型节点，其特征在于：
所述软钢阻尼器（23）配置为梯形设置，梯形的两条边分别于两个所述钢连接板（2）贴合。
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