CN206409009U - 一种狗骨式节点梁端屈曲约束装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种狗骨式节点梁端屈曲约束装置，该装置包括设置于带有狗骨式节点的钢梁(7)端上下翼缘削弱部位(7‑1)外侧的约束盖板(1)、翼缘削弱部位对应腹板两侧的约束槽钢(2)、约束盖板与约束槽钢之间的填充板(3)及将所述约束盖板、约束槽钢和填充板连接组成完整约束装置的连接螺栓(4)。地震时，梁端翼缘削弱部位先于其它部位及构件屈服，利用滞回特性耗散地震能量，而该约束装置可限制梁端翼缘削弱部位受压及对应腹板受压和受剪时在钢板平面外可能发生的大幅值屈曲，防止翼缘削弱部位疲劳寿命降低及节点刚度、强度退化，防止节点区钢梁(7)发生平面外整体屈曲，保证滞回曲线饱满，提高节点变形能力、延性及梁侧向稳定性。

Description

一种狗骨式节点梁端屈曲约束装置

技术领域

本实用新型属于建筑工程领域，涉及钢框架结构，具体为一种应用于钢框架结构狗骨式节点梁端的屈曲约束装置。

背景技术

我国是一个地震多发区，随着钢结构在建筑结构中广泛应用，研究其抗震性能，提出合理的抗震设计对策显得尤为重要。而在1994年美国北岭地震和1995年日本阪神地震之后，人们越来越关注钢结构节点的结构形式和抗震性能，在对传统梁柱节点进行研究分析的基础上，提出了很多改进的新型节点形式，主要可分为加强型和削弱型两大类。近些年出现的狗骨式节点属于一种削弱型新型节点形式，在离梁柱连接处一定距离的梁端减小了翼缘尺寸，其基本设计思想是：通过梁端翼缘的削弱，诱导梁端塑性铰截面从梁柱连接处外移，以避开梁柱连接处残余应力集中区域，改善节点耗能性能的发挥。

狗骨式节点在循环荷载作用下的性能以及破坏形式已经研究的比较透彻，试验和理论分析研究都显示其具备比普通钢框架节点更好的耗能能力。但随着荷载和循环次数的增加，梁端翼缘削弱部位受压特别是受压屈服后及对应腹板受压和受剪时可能产生钢板平面外的屈曲失稳现象，节点滞回曲线出现一定程度的刚度、强度退化。这种翼缘与腹板可能产生的钢板平面外屈曲失稳，轻则影响节点耗能能力的发挥，减少翼缘削弱部位的低周疲劳寿命，重则导致节点提前破坏。也有的试验表明，由于狗骨式节点削弱了节点区的翼缘截面，导致钢梁平面外刚度降低，容易产生钢梁平面外整体屈曲。

另一方面，屈曲约束支撑BRB是一种通过外部约束部件约束支撑核心板并限制其受压屈曲的轴向受力构件，在强烈地震作用下能充分发挥核心板在循环拉压作用下的滞回性能，达到耗散地震能量的目的。若能通过类似措施限制狗骨式节点梁端上下翼缘削弱部位受压特别是受压屈服后及对应腹板受压和受剪时可能产生的平面外屈曲失稳，并利用约束装置的平面外刚度防止钢梁节点区侧向失稳，将有利于狗骨式节点耗能性能与耗能能力的稳定发挥。

针对上述问题，本实用新型提出一种狗骨式节点梁端屈曲约束装置：在狗骨式节点梁端上下翼缘削弱部位外侧设置约束盖板，并在梁端上下翼缘削弱部位对应腹板两侧设置约束槽钢，约束盖板与约束槽钢之间设置填充板，通过连接螺栓将约束盖板、约束槽钢与填充板连接组成完整的约束装置。该约束装置可有效限制梁端上下翼缘削弱部位受压特别是受压屈服后和对应腹板受压和受剪时钢板平面外可能发生的大幅值屈曲失稳，防止可能产生的翼缘削弱部位疲劳寿命降低及节点刚度、强度退化，防止节点区钢梁发生平面外整体屈曲，保证滞回曲线饱满，提高了节点变形能力、延性及梁的侧向稳定性，充分发挥狗骨式节点优良的耗能性能。

发明内容

技术问题，本实用新型的目的是提供一种应用于钢结构狗骨式节点梁端的屈曲约束装置，以有效限制梁端上下翼缘削弱部位受压特别是受压屈服后和对应腹板受压和受剪时在钢板平面外可能发生的大幅值屈曲失稳，防止可能产生的翼缘削弱部位疲劳寿命降低及节点刚度、强度退化，防止节点区钢梁发生平面外整体屈曲，保证滞回曲线饱满，提高了节点变形能力、延性及梁的侧向稳定性，充分发挥狗骨式节点优良的耗能性能。

技术方案：本实用新型采用的一种狗骨式节点梁端屈曲约束装置的技术方案为：

所述狗骨式节点梁端屈曲约束装置包括设置于狗骨式节点梁端上下翼缘削弱部位外侧的约束盖板、翼缘削弱部位对应腹板两侧的约束槽钢、约束盖板与约束槽钢之间的填充板及将所述约束盖板、约束槽钢和填充板连接组成完整约束装置的连接螺栓。

所述的约束盖板、约束槽钢及填充板上开有螺栓孔，便于连接螺栓对齐并穿过。

优选的，所述的约束槽钢内部焊有避开所述螺栓孔位置的加劲肋。

所述的约束盖板与约束槽钢的长度略大于所述狗骨式节点梁端上下翼缘削弱部位的长度。

所述的约束槽钢高度略小于所述狗骨式节点梁端上下翼缘之间的净距离；所述约束槽钢布置于狗骨式节点梁端削弱翼缘和对应腹板之间的空间，其腹板与钢梁腹板相靠。所述的填充板厚度略大于所述狗骨式节点梁端上下翼缘厚度，形状与所述狗骨式节点梁端上下翼缘削弱部位形状一致；所述的填充板与约束槽钢连为一体或与所述的约束盖板连为一体。

所述屈曲约束装置与钢梁的接触面之间存在间隙；优选的，所述间隙中或填有无粘结材料。

通过上述措施使得当所述狗骨式节点承受弯矩和剪力时，所述约束装置在不直接参与轴向受力的同时，有效防止狗骨式节点梁端翼缘削弱部位受压特别是受压屈服后及对应腹板受压和受剪时在钢板平面外可能发生的大幅值屈曲失稳，并防止节点区钢梁发生侧向失稳。

有益效果：

1狗骨式节点梁端屈曲约束装置可有效限制梁端上下翼缘削弱部位受压特别是受压屈服后及对应腹板受压和受剪时在钢板平面外可能发生的大幅值屈曲失稳，防止可能产生的翼缘削弱部位疲劳寿命降低及节点刚度、强度退化，保证滞回曲线饱满，充分发挥狗骨式节点优良的耗能性能。

2狗骨式节点梁端屈曲约束装置形式简单、施工安装方便、作用机理明确，能提高节点变形能力、延性及狗骨式节点梁侧向稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的一个可实施例中，狗骨式节点梁端屈曲约束装置在狗骨式节点梁端安装示意图。

图2为本实用新型的一个可实施例中，狗骨式节点梁端屈曲约束装置在狗骨式节点梁端拆解示意图未绘出连接螺栓与无粘结材料。

图3为本实用新型的一个可实施例中，狗骨式节点梁端屈曲约束装置在狗骨式节点梁端的安装剖面图。

图中有：约束盖板1，约束槽钢2，加劲肋21，填充板3，连接螺栓4，螺栓孔5，无粘结材料6，带有狗骨式节点的钢梁7，翼缘削弱部位7-1，钢柱与钢梁的连接面8。

具体实施方式

所述狗骨式节点梁端屈曲约束装置包括设置于带有狗骨式节点的钢梁7端上下翼缘削弱部位7-1外侧的约束盖板1、翼缘削弱部位7-1对应腹板两侧的约束槽钢2、约束盖板1与约束槽钢2之间的填充板3及将所述约束盖板1、约束槽钢2和填充板3连接组成完整约束装置的连接螺栓4，所述的约束盖板1、约束槽钢2及填充板3上开有螺栓孔5，便于连接螺栓4对齐并穿过。

所述的约束槽钢2内部焊有避开所述螺栓孔5位置的加劲肋21。

所述的约束盖板1与约束槽钢2的长度略大于所述狗骨式节点梁端上下翼缘削弱部位7-1的长度。

所述的约束槽钢2高度略小于所述狗骨式节点梁端上下翼缘之间的净距离；所述约束槽钢2布置于狗骨式节点梁端削弱部位翼缘和对应腹板之间的空间，其腹板与钢梁腹板相靠。

所述的填充板3厚度略大于所述狗骨式节点梁端上下翼缘厚度，形状与所述狗骨式节点梁端上下翼缘削弱部位7-1形状互补；所述的填充板3或可与所述的约束盖板1连为一体。

所述屈曲约束装置与钢梁的接触面之间存在间隙。

所述间隙中或填有无粘结材料6。

下面以本实用新型的一个可实施例为例，说明本实用新型的具体实施方式。

本实用新型所提出的用于钢结构狗骨式节点梁端的屈曲约束装置，将安装在梁端翼缘削弱部位。

1屈曲约束装置加工

根据狗骨式节点梁端削弱部位尺寸、翼缘宽度、翼缘厚度及上下翼缘之间的净距，选取并加工相应尺寸的约束盖板1、约束槽钢2、填充板3及连接螺栓4，在约束盖板1、约束槽钢2及填充板3上开螺栓孔5，在约束槽钢2内部避让螺栓孔5位置焊接加劲肋21。

2屈曲约束装置安装

将约束盖板1、约束槽钢2及填充板3三者与钢梁的接触面涂上无粘结材料6，在狗骨式节点梁端翼缘削弱部位7-1周围通过连接螺栓4组合成为完整约束装置，包围削弱翼缘及对应腹板。

3梁柱安装

在现场进行常规的钢结构梁柱安装。

梁柱安装过程也可先于屈曲约束装置安装过程进行。

以上实施例是参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细说明，本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本实用新型的实质的情况下，都落在本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种狗骨式节点梁端屈曲约束装置，其特征在于：所述狗骨式节点梁端屈曲约束装置包括设置于带有狗骨式节点的钢梁（7）端上下翼缘削弱部位（7-1）外侧的约束盖板（1）、翼缘削弱部位（7-1）对应腹板两侧的约束槽钢（2）、约束盖板（1）与约束槽钢（2）之间的填充板（3）及将所述约束盖板（1）、约束槽钢（2）和填充板（3）连接组成完整约束装置的连接螺栓（4），所述的约束盖板（1）、约束槽钢（2）及填充板（3）上开有螺栓孔（5），便于连接螺栓（4）对齐并穿过。

2.根据权利要求1所述的狗骨式节点梁端屈曲约束装置，其特征在于：所述的约束槽钢（2）内部焊有避开所述螺栓孔（5）位置的加劲肋（21）。

3.根据权利要求1所述的狗骨式节点梁端屈曲约束装置，其特征在于：所述的约束盖板（1）与约束槽钢（2）的长度略大于所述狗骨式节点梁端上下翼缘削弱部位（7-1）的长度。

4.根据权利要求1所述的狗骨式节点梁端屈曲约束装置，其特征在于：所述的约束槽钢（2）高度略小于所述狗骨式节点梁端上下翼缘之间的净距离；所述约束槽钢（2）布置于狗骨式节点梁端削弱部位翼缘和对应腹板之间的空间，其腹板与钢梁腹板相靠。

5.根据权利要求1所述的狗骨式节点梁端屈曲约束装置，其特征在于：所述的填充板（3）厚度略大于所述狗骨式节点梁端上下翼缘厚度，形状与所述狗骨式节点梁端上下翼缘削弱部位（7-1）形状互补；所述的填充板（3）与约束槽钢（2）连为一体或与所述的约束盖板（1）连为一体。

6.根据权利要求1所述的狗骨式节点梁端屈曲约束装置，其特征在于：所述屈曲约束装置与钢梁的接触面之间存在间隙。

7.根据权利要求6所述的狗骨式节点梁端屈曲约束装置，其特征在于：所述间隙中或填有无粘结材料（6）。