CN206784612U - 一种大跨度桁架端部抗震防脱落节点 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大跨度桁架端部抗震防脱落节点，包括预埋连接件、桁架下弦钢梁和防冲击钢构件，所述预埋连接件预埋于支座混凝土构件内，并与桁架下弦钢梁焊接连接，预埋连接件以常遇地震等级焊接在桁架下弦钢梁滑槽内，在罕遇地震情况下，预埋连接件与桁架下弦钢梁脱离焊接连接关系，并能够沿滑槽滑动，释放地震输入能量，防冲击钢构件焊接在桁架下弦钢梁滑槽端部形成限位结构。本实用新型改善了传统大跨度结构构件尺度大、抗震性能差的劣势，提高了构件的工业化水平，大幅增加结构的安全性能，又降低了能源成本，达到了事倍功半的效果，具有广泛的推广意义。

Description

一种大跨度桁架端部抗震防脱落节点

技术领域

本实用新型涉及一种建筑结构组合钢结构节点，尤其涉及一种大跨度桁架端部抗震防脱落节点。

背景技术

大跨度桁架端部抗震防脱落节点是在实践中总结出来的硕果。公共建筑通常具有跨度大、体系复杂、造型标新立异，使用功能众多的特点。由于其跨度及建筑规模庞大，是一个城市综合体的微缩体现，常常使用大跨度的采光中庭或观景屋盖。因此这类公共建筑设计中经常会在大跨度空间中使用钢桁架体系。按传统的设计方法，钢桁架按常遇地震设计，并考虑在罕遇地震下，节点不能先于主要构件破坏，因此传统建筑的端部连接节点异常庞大，对建筑空间的美观造成一定影响，本实用新型专利技术，借鉴隔震滑移设计理念，采用释放地震能量输入的方式，减轻罕遇地震下对结构的影响，并通过防冲击钢构件，保证结构端部节点不脱离。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种大跨度桁架端部抗震防脱落节点，防止大跨度桁架在水平位移时脱离支座，而造成垮塌事故。

为实现上述目的，本实用新型公开了如下技术方案：

一种大跨度桁架端部抗震防脱落节点，包括预埋连接件、桁架下弦钢梁和防冲击钢构件，所述预埋连接件预埋于支座混凝土构件内，并与桁架下弦钢梁焊接连接，预埋连接件以常遇地震等级焊接在桁架下弦钢梁滑槽内，在罕遇地震情况下，预埋连接件与桁架下弦钢梁脱离焊接连接关系，并能够沿滑槽滑动，释放地震输入能量，防冲击钢构件焊接在桁架下弦钢梁滑槽端部形成限位结构。

进一步的，所述桁架下弦钢梁内部还设有加劲钢板。

进一步的，所述加劲钢板通过焊接的方式焊接在节点中心位置。

进一步的，所述防冲击钢构件为矩形钢构件。

进一步的，所述防冲击钢构件与预埋连接件之间设有预留空间。

与现有技术相比，本实用新型的大跨度桁架端部抗震防脱落节点，通过预设防冲击构件配合节点滑移技术，将上部建筑结构重力荷载、风荷载及地震作用有效传递至下部结构构件，考虑在罕遇地震下，端部节点应力可能超过预期设计值，通过滑移技术(即预埋件连接强度按设防地震设计，在罕遇地震下允许滑移)，释放地震水平输入能量，并设置防冲击钢构件，防止大跨度桁架在水位位移时脱离支座，而造成垮塌事故。改善了传统大跨度结构构件尺度大、抗震性能差的劣势，提高了构件的工业化水平，大幅增加结构的安全性能，又降低了能源成本，达到了事倍功半的效果，具有广泛的推广意义。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的顶视图；

图中：1-桁架下弦钢梁，2-加劲钢板，3-防冲击钢构件，4-预埋连接件，5-滑槽，6-预留空间。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种大跨度桁架端部抗震防脱落节点，防止大跨度桁架在水平位移时脱离支座，而造成垮塌事故。

请参见图1-图2。

一种大跨度桁架端部抗震防脱落节点，包括预埋连接件4、桁架下弦钢梁1和防冲击钢构件3，所述预埋连接件4预埋于支座混凝土构件内，并与桁架下弦钢梁1焊接连接，预埋连接件4以常遇地震等级焊接在桁架下弦钢梁滑槽5内，在罕遇地震情况下，预埋连接件4与桁架下弦钢梁1脱离焊接连接关系，并能够沿滑槽5滑动，节点通过滑移释放地震输入能量，防冲击钢构件3焊接在桁架下弦钢梁1滑槽5端部形成限位结构，在大位移条件下，防冲击钢构件3形成防撞机制，与端部支座形成有效限位，防止其脱离造成垮塌，具有很好的结构变形能力。

为提高节点的整体机构强度，在本发明的一种实施例中，所述桁架下弦钢梁1内部还设有加劲钢板2。

在本发明的一种实施例中，所述加劲钢板2通过焊接的方式焊接在节点中心位置。优选的，加劲钢板2竖直焊接。在本发明的另一种实施例中，加劲钢板2为组合件，通过多块钢板组合焊接在桁架下弦钢梁1内。

在本发明的一种实施例中，所述防冲击钢构件3为矩形钢构件。优选的，为保证整体结构的轻量化，该矩形钢构件为空心件。

在本发明的一种实施例中，所述防冲击钢构件3与预埋连接件4之间设有预留空间6，该预留空间6用于实现短距离位移缓冲。

本发明的桁架下弦钢梁1通过内部加劲钢板2和防冲击钢构件3与可实现滑动的预埋连接件4形成组合结构形式，通过组合结构形式形成可释放地震输入能量的高性能节点，并具有很好的结构变形能力及防脱落能量。

本实用新型的大跨度桁架端部抗震防脱落节点的工作原理如下：

在公共建筑中为了建筑效果常采用大跨度采光或景观空间，需要设置大跨度钢桁架结构将上部楼层的重力荷载、风荷载及地震作用等传递至下部楼层的竖向构件。传统的桁架端部节点具有尺度大、自重大、施工难度大且结构抗震耗能属性差的情况。大跨度桁架端部抗震防脱落节点是由钢桁架下弦钢梁1和防冲击钢构件3、预埋连接件4组合在一起的构件，钢桁架下弦钢梁1在罕遇地震时，预埋连接件4与钢梁间的焊缝允许超过其抗剪承载力，实现滑移同时释放水平能量。当水平变位超出预留空间时，端部预设的防冲击钢构件3防止钢桁架脱离支座，实现结构限位功能。通过二者的组合，充分发挥滑移耗能能力，使端部节点构造变得简单轻巧，并且通过耗能，大幅度提高结构的耗能属性。有效将材料间的轴力进行互相传递，最终实现材料间的变形协调。

本大跨度桁架端部抗震防脱落节点的主要性能如下：

大跨度桁架端部抗震防脱落节点的控制模式是大跨度桁架在罕遇地震下，与预埋连接件4之间的焊缝超过其设计强度，允许出现滑移，在滑移过程中同时释放地震输入能量，通过数值模型分析预留滑移空间，并在端部设置防冲击钢构件3。一旦实际滑动距离超过预留位移空间时，防冲击钢构件3与支座形成有效限位，限制桁架下弦钢梁1移动，防止其从支座脱离造成垮塌，可以有效的实现“强节点，弱构件”的设计要求。本实用新型节点的抗震耗能性能良好，耗能性能曲线饱满，具有非常优越的耗能属性及变形能力。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，而非对其限制；应当指出，尽管参照上述各实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改和替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种大跨度桁架端部抗震防脱落节点，其特征在于，包括预埋连接件、桁架下弦钢梁和防冲击钢构件，所述预埋连接件预埋于支座混凝土构件内，并与桁架下弦钢梁焊接连接，预埋连接件以常遇地震等级焊接在桁架下弦钢梁滑槽内，在罕遇地震情况下，预埋连接件与桁架下弦钢梁脱离焊接连接关系，并能够沿滑槽滑动，释放地震输入能量，防冲击钢构件焊接在桁架下弦钢梁滑槽端部形成限位结构。

2.根据权利要求1所述的一种大跨度桁架端部抗震防脱落节点，其特征在于，所述桁架下弦钢梁内部还设有加劲钢板。

3.根据权利要求2所述的一种大跨度桁架端部抗震防脱落节点，其特征在于，所述加劲钢板通过焊接的方式焊接在节点中心位置。

4.根据权利要求1所述的一种大跨度桁架端部抗震防脱落节点，其特征在于，所述防冲击钢构件为矩形钢构件。

5.根据权利要求1所述的一种大跨度桁架端部抗震防脱落节点，其特征在于，所述防冲击钢构件与预埋连接件之间设有预留空间。