CN115233857B - 一种用于装配式钢结构外挂墙板的防震结构节点 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于装配式钢结构外挂墙板的防震结构节点,涉及建筑施工技术领域,包括用于连接墙板的第一连接组件,第一连接组件包括两个钩形钢板以及将两个钩形钢板进行固定的连接座,两个钩形钢板相对设置;以及用于连接钢梁的第二连接组件,第二连接组件包括U形架以及安装在U形架的圆杆,U形架包括直接或间接与钢梁连接的腹板以及设置在腹板两侧的两个翼缘板,翼缘板开设有供圆杆端部安装的第二安装孔,钩形钢板与圆杆连接,以将第一连接组件与第二连接组件连接,钩形钢板可在圆杆上左右滑移,翼缘板与同一侧的钩形钢板之间均设置有弹性件,以使钩形钢板在滑移后进行复位。本发明解决了墙板在地震作用下由于滑移能力不足导致损坏的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域,特别涉及一种用于装配式钢结构外挂墙板的防震结构节点。
背景技术
装配式钢结构是指将前期在工厂里预制好的钢构件运输到施工现场进行组装形成的建筑结构,具有施工周期短、对环境污染小、质量稳定、可反复使用等诸多优点,在建筑行业得到了越来越广泛的使用。
轻钢龙骨外挂墙板是装配式钢框架建筑常用的围护体系。轻钢龙骨外挂墙板一般通过上下节点与钢框架梁相连接。轻钢龙骨外挂墙板节点主要有刚性连接节点和柔性连接节点。刚性连接节点在地震作用下,由于节点刚度较大导致墙板与钢框架共同受力变形,而轻钢龙骨外挂墙板变形能力差,容易损坏。柔性节点大多通过设置长圆孔使轻钢龙骨墙板产生与钢框架有限的相对错动,从而减小墙板在地震作用下产生的损伤。
用刚性节点连接外挂墙板与钢框架梁,在地震时墙板对钢框架的抗震性能有一定的提高,但是提高幅度不大;在大震作用下,刚性节点由于变形能力差可能发生损坏导致墙板脱落。柔性连接节点一般通过开长圆孔使得节点能够产生一定的滑移,但在滑动之前需要克服起滑摩擦力,可能导致滑移不顺畅。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此,本发明实施例提供一种用于装配式钢结构外挂墙板的防震结构节点,解决墙板在地震作用下由于节点滑移能力不足导致损坏的问题。
根据本发明实施例的用于装配式钢结构外挂墙板的防震结构节点,包括用于连接墙板的第一连接组件,所述第一连接组件包括用于连接墙板的两个钩形钢板以及将两个所述钩形钢板进行固定的连接座,两个所述钩形钢板相对设置;以及用于连接钢梁的第二连接组件,第二连接组件包括U形架以及安装在所述U形架的圆杆,所述U形架包括直接或间接与钢梁连接的腹板以及设置在所述腹板两侧的两个翼缘板,所述翼缘板开设有供圆杆端部安装的第二安装孔,所述钩形钢板与所述圆杆连接,以将所述第一连接组件与所述第二连接组件连接,所述钩形钢板可在所述圆杆上左右滑移,所述翼缘板与同一侧的所述钩形钢板之间均设置有弹性件,以使所述钩形钢板在滑移后进行复位,所述弹性件套设在所述圆杆上。
在可选或优选的实施例中,所述钩形钢板设置有滑槽,所述钩形钢板通过所述滑槽扣在所述圆杆上,以实现连接。
在可选或优选的实施例中,两个所述钩形钢板均位于所述U形架的翼缘板的内侧。
在可选或优选的实施例中,所述弹性件为压簧,所述弹性件的一端抵压在所述翼缘板,所述弹性件的另一端抵压在所述钩形钢板。
在可选或优选的实施例中,所述用于装配式钢结构外挂墙板的防震结构节点还包括第三连接组件,所述第二连接组件通过所述第三连接组件与钢梁连接,所述第三连接组件包括相互垂直连接的第一连接板和第二连接板,所述第一连接板与所述U形架的腹板通过多个第二紧固件连接,所述第二连接板通过多个第三紧固件与钢梁连接。
在可选或优选的实施例中,所述U形架的腹板开设有供所述第二紧固件穿过的第一长条孔,所述第一连接板开设有供所述第二紧固件穿过的第二长条孔,所述第一长条孔的长度方向和所述第二长条孔的长度方向垂直设置。
在可选或优选的实施例中,所述第三连接组件还包括加强肋,所述加强肋连接在所述第一连接板和所述第二连接板之间。
在可选或优选的实施例中,所述第二连接板设有供所述第三紧固件穿过的第三长条孔,所述第三长条孔的长度方向与所述加强肋平行。
在可选或优选的实施例中,所述钩形钢板通过多个第一紧固件与墙板连接,所述钩形钢板开设有供所述第一紧固件穿过的第一安装孔。
在可选或优选的实施例中,所述连接座的横截面呈十字状,两端分别与两个所述钩形钢板固接。
基于上述技术方案,本发明实施例至少具有以下有益效果:上述技术方案,通过设计第一连接组件和第二连接组件,第一连接组件的钩形钢板与第二连接组件的圆杆连接,并且,钩形钢板可在圆杆上左右滑移。在小地震作用下,两个钩形钢板受力小于屈服应力,两者在圆杆上可进行左右方向的小滑移,在连接座的连接固定作用下,可同步滑移,提高了防震结构节点的稳定性;地震后,由于弹性件的作用,防震结构节点可恢复变形并复位,能够继续使用,由于防震结构节点中的钩形钢板相对于圆杆产生滑移,使得墙板不参与受力,可避免损坏。若在大地震作用下,两个钩形钢板受力大于屈服应力,两者在圆杆上可进行左右方向的大滑移,在连接座的连接固定作用下,可同步滑移,提高了防震结构节点的稳定性;两个钩形钢板设置有连接在圆杆处的滑槽,两个钩形钢板的滑槽根部会有大变形,使得两个钩形钢板进入塑性阶段;由于防震结构节点能够产生较大的滑移,使墙板与钢梁有较大的相对位移,避免了墙板在大地震时受到破坏。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明;
图1是本发明实施例应用于钢结构外挂墙板连接的结构示意图;
图2是本发明实施例应用于钢结构外挂墙板连接的仰视图;
图3是本发明实施例的透视图;
图4是本发明实施例的爆炸图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例,本发明之较佳实施例在附图中示出,附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述,使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案,但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1至图4,一种用于装配式钢结构外挂墙板的防震结构节点100,包括第一连接组件10和第二连接组件20。其中,第一连接组件10用于连接墙板210,第二连接组件20用于连接钢梁220。
第一连接组件10包括用于连接墙板210的两个钩形钢板11以及将两个钩形钢板11进行固定的连接座15,两个钩形钢板11相对设置。具体而言,连接座15的横截面呈十字状,两端分别与两个钩形钢板11固接,即连接座15将两个钩形钢板11连接在一起。如图2所示,在应用中,钩形钢板11通过多个第一紧固件14与墙板210连接,结合图4,钩形钢板11开设有供第一紧固件14穿过的第一安装孔13。
第二连接组件20包括U形架以及安装在U形架的圆杆25。其中,U形架包括直接或间接与钢梁220连接的腹板23以及设置在腹板23两侧的两个翼缘板21,翼缘板21开设有供圆杆25端部安装的第二安装孔22,具体而言,圆杆25采用螺杆。钩形钢板11与圆杆25连接,以将第一连接组件10与第二连接组件20连接,钩形钢板11可在圆杆25上左右滑移,翼缘板21与同一侧的钩形钢板11之间均设置有弹性件26,以使钩形钢板11在滑移后进行复位,弹性件26套设在圆杆25上。优选的,弹性件26为压簧,弹性件26的一端抵压在翼缘板21,弹性件26的另一端抵压在钩形钢板11。
其中,如图4所示,钩形钢板11设置有滑槽12,钩形钢板11通过滑槽12扣在圆杆25上,以实现连接。滑槽12的设置,便于钩形钢板11在圆杆25的滑动,保证防震结构节点的滑移性能,同时便于大地震之后钩形钢板11的更换。
可以理解的是,第一连接组件10的钩形钢板11与第二连接组件20的圆杆25连接,钩形钢板11可在圆杆25上左右滑移。本实施例中,结合图3,两个钩形钢板11均位于U形架的翼缘板21的内侧,在其它实施例中,两个钩形钢板也可以设置在U形架的翼缘板的外侧,其中,圆杆端部的固定形式相应做适应性调整。
在小地震作用下,两个钩形钢板11受力小于屈服应力,两者在圆杆26上可进行左右方向的小滑移,在连接座15的连接固定作用下,可同步滑移,提高了防震结构节点的稳定性;地震后,由于弹性件26的作用,防震结构节点可恢复变形并复位,能够继续使用,由于防震结构节点中的钩形钢板11相对于圆杆25产生滑移,使得墙板210不参与受力,可避免损坏。
若在大地震作用下,两个钩形钢板11受力大于屈服应力,两者在圆杆26上可进行左右方向的大滑移,在连接座15的连接固定作用下,可同步滑移,提高了防震结构节点的稳定性;两个钩形钢板11设置有连接在圆杆25处的滑槽12,两个钩形钢板11的滑槽12根部会有大变形,使得两个钩形钢板11进入塑性阶段;由于防震结构节点能够产生较大的滑移,使墙板210与钢梁220有较大的相对位移,避免了墙板210在大地震时受到破坏。
地震后,弹性件虽能使节点复位,但钩形钢板已产生塑性变形,故需更换钩形钢板和连接座,防震结构节点才可继续使用。
本发明的一个实施例中,用于装配式钢结构外挂墙板的防震结构节点还包括第三连接组件30,第二连接组件20通过第三连接组件30与钢梁220连接,即U形架的腹板23是间接与钢梁220连接。第三连接组件30包括相互垂直连接的第一连接板31和第二连接板34,第一连接板31与U形架的腹板23通过多个第二紧固件33连接,第二连接板34通过多个第三紧固件36与钢梁220连接。
优选的,第三连接组件30还包括加强肋37,加强肋37连接在第一连接板31和第二连接板34之间。通过设置加强肋37来承受拉力,可防止防震结构节点受拉变形。
现有技术中,墙板、节点、钢梁一般是通过螺栓来连接,在实际施工中钢梁所打的螺栓孔位与设计图纸会有一定的偏差,不仅给施工带来了一定的难度,也让节点长圆孔的有效滑移距离变小,使得墙板与钢梁的相对位移减小,滑移效果大大折扣,在较大的地震作用下墙板必定会发生损坏。
结合图2和图4,U形架的腹板23开设有供第二紧固件33穿过的第一长条孔24,第一连接板31开设有供第二紧固件33穿过的第二长条孔32,第一长条孔24的长度方向和第二长条孔32的长度方向垂直设置。第二连接板34设有供第三紧固件36穿过的第三长条孔35,第三长条孔35的长度方向与加强肋37平行。
在施工现场装配过程中,结合图4,U形架的腹板23的横向设置的第一长条孔24可消除左右方向安装误差;第三连接组件30中的第一连接板31的竖向设置的第二长条孔32可消除上下方向安装误差;第三连接组件30中的第二连接板34的前后方向设置的第三长条孔35可消除前后方向安装误差。防震结构节点的三对长条孔可消除施工装配中的三向误差,不仅保证了防震结构节点的滑移性能,也为墙板安装带来了极大的便利,以解决装配式钢结构施工安装误差。
本发明的用于装配式钢结构外挂墙板的防震结构节点100,与墙板210、钢梁220的连接都采用紧固件连接,例如螺栓,避免了焊接等的繁琐工艺。防震结构节点的各个组成部件,第一连接组件10、第二连接组件20、第三连接组件30三者及其内部构件,均可拆卸更换及循环使用,可节约成本。本发明中,防震结构节点只对墙板210提供拉力,不承受墙板的重力荷载,故有较好的滑移能力。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种用于装配式钢结构外挂墙板的防震结构节点,其特征在于:包括
用于连接墙板的第一连接组件,所述第一连接组件包括用于连接墙板的两个钩形钢板以及将两个所述钩形钢板进行固定的连接座,两个所述钩形钢板相对设置;以及
用于连接钢梁的第二连接组件,第二连接组件包括U形架以及安装在所述U形架的圆杆,所述U形架包括直接或间接与钢梁连接的腹板以及设置在所述腹板两侧的两个翼缘板,所述翼缘板开设有供圆杆端部安装的第二安装孔,所述钩形钢板与所述圆杆连接,以将所述第一连接组件与所述第二连接组件连接,所述钩形钢板可在所述圆杆上左右滑移,所述翼缘板与同一侧的所述钩形钢板之间均设置有弹性件,以使所述钩形钢板在滑移后进行复位,所述弹性件套设在所述圆杆上。
2.根据权利要求1所述的用于装配式钢结构外挂墙板的防震结构节点,其特征在于:所述钩形钢板设置有滑槽,所述钩形钢板通过所述滑槽扣在所述圆杆上,以实现连接。
3.根据权利要求2所述的用于装配式钢结构外挂墙板的防震结构节点,其特征在于:两个所述钩形钢板均位于所述U形架的翼缘板的内侧。
4.根据权利要求3所述的用于装配式钢结构外挂墙板的防震结构节点,其特征在于:所述弹性件为压簧,所述弹性件的一端抵压在所述翼缘板,所述弹性件的另一端抵压在所述钩形钢板。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的用于装配式钢结构外挂墙板的防震结构节点,其特征在于:所述用于装配式钢结构外挂墙板的防震结构节点还包括第三连接组件,所述第二连接组件通过所述第三连接组件与钢梁连接,所述第三连接组件包括相互垂直连接的第一连接板和第二连接板,所述第一连接板与所述U形架的腹板通过多个第二紧固件连接,所述第二连接板通过多个第三紧固件与钢梁连接。
6.根据权利要求5所述的用于装配式钢结构外挂墙板的防震结构节点,其特征在于:所述U形架的腹板开设有供所述第二紧固件穿过的第一长条孔,所述第一连接板开设有供所述第二紧固件穿过的第二长条孔,所述第一长条孔的长度方向和所述第二长条孔的长度方向垂直设置。
7.根据权利要求5所述的用于装配式钢结构外挂墙板的防震结构节点,其特征在于:所述第三连接组件还包括加强肋,所述加强肋连接在所述第一连接板和所述第二连接板之间。
8.根据权利要求7所述的用于装配式钢结构外挂墙板的防震结构节点,其特征在于:所述第二连接板设有供所述第三紧固件穿过的第三长条孔,所述第三长条孔的长度方向与所述加强肋平行。
9.根据权利要求1至4任意一项所述的用于装配式钢结构外挂墙板的防震结构节点,其特征在于:所述钩形钢板通过多个第一紧固件与墙板连接,所述钩形钢板开设有供所述第一紧固件穿过的第一安装孔。
10.根据权利要求9所述的用于装配式钢结构外挂墙板的防震结构节点,其特征在于:所述连接座的横截面呈十字状,两端分别与两个所述钩形钢板固接。
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