CN208701887U - 一种带弧形耗能元件的钢结构吊柱节点 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于钢结构装配式建筑领域，尤其是涉及钢结构连接中一种抗震耗能处理的吊柱连接节点。包括钢梁或钢桁架弦杆、钢吊柱、钢吊柱加劲肋、钢梁或钢桁架弦杆加劲肋、钢梁或钢桁架弦杆贴板、弧形耗能元件、摩擦型高强螺栓、端承型高强螺栓；钢梁或钢桁架弦杆与钢吊柱进行坡口焊接连接，在钢吊柱的两侧与弧形耗能元件通过摩擦型高强螺栓进行连接固定；钢梁或钢桁架弦杆的下端与弧形耗能元件通过钢梁或钢桁架弦杆贴板和端承型高强螺栓连接固定。能够加强吊柱和大梁或桁架弦杆的连接强度，有效的实现“强节点弱构件“的设计原则，并且在地震作用下能够耗散足够的能量。地震作用后，耗能元件损坏后可以更换耗能元件，螺栓连接后继续投入正常使用。
Description
技术领域
本实用新型属于钢结构装配式建筑领域，尤其是涉及钢结构连接中一种抗震耗能处理的吊柱连接节点。
背景技术
目前钢结构装配式建筑领域中为了充分发挥钢结构材料强度，有一些工程常采用吊柱结构，钢结构吊柱和大梁或桁架弦杆的连接直接采用柱端剖口焊，或者柱端扩大头坡口焊，这种处理的节点不仅安全系数低，而且在地震作用下延性不足，节点容易发生脆性破坏。
实用新型内容
本实用新型为了克服上述缺陷，目的在于提供一种带弧形耗能元件的钢结构吊柱节点，加强吊柱和大梁或桁架弦杆的连接强度，有效的实现“强节点弱构件“的设计原则，并且在地震作用下能够耗散足够的能量。
本实用新型为了实现上述目的，采用如下技术方案：
一种带弧形耗能元件的钢结构吊柱节点，它包括钢梁或钢桁架弦杆、钢吊柱、钢吊柱加劲肋、钢梁或钢桁架弦杆加劲肋、钢梁或钢桁架弦杆贴板、弧形耗能元件、摩擦型高强螺栓、端承型高强螺栓；
钢梁或钢桁架弦杆与钢吊柱进行坡口焊接连接，
在钢吊柱的两侧与弧形耗能元件通过摩擦型高强螺栓进行连接固定；
钢梁或钢桁架弦杆的下端与弧形耗能元件通过钢梁或钢桁架弦杆贴板和端承型高强螺栓连接固定。
进一步的，钢梁或桁架弦杆在钢吊柱两侧翼缘处、弧形耗能元件起弧点和端点处焊接钢梁或钢桁架弦杆加劲肋加强；
钢吊柱在弧形耗能元件起弧点和端点处焊接钢吊柱加劲肋加强。
进一步的，钢吊柱截面采用H形截面或者箱形截面；钢梁或钢桁架弦杆采用H形截面或箱形截面。
进一步的，弧形耗能元件与钢吊柱的翼缘等强，故其宽度与钢吊柱的翼缘等宽为B，厚度与钢吊柱的翼缘等厚为Tf或T，圆弧段半径D≥8d0；
d0为螺栓孔径，取摩擦型高强螺栓、端承型高强螺栓的较大孔径，平直段L≥D。
进一步的，钢梁或钢桁架弦杆贴板的宽度与钢吊柱的翼缘等宽为B，厚度与钢吊柱的翼缘等厚为Tf或T，长度与弧形耗能元件的平直段等长为L。
弧形耗能元件与钢吊柱翼缘等强连接，摩擦型螺栓预拉力采用公式P=1.11fyBT/（μn）计算（式中fy为钢材抗拉强度设计值，B为弧形耗能元件的宽度与钢吊柱翼缘等宽，T为弧形耗能元件的厚度与钢吊柱翼缘等厚，μ为摩擦面的抗滑移系数，n为摩擦型高强螺栓数量宜取偶数且大于等于4）；弧形耗能元件与钢梁或钢桁架弦杆连接，端承型螺栓预拉力采用公式P=1.25fyBT/n计算；查《钢结构设计规范》GB50017-2003表7.2.2-2可得出高强螺栓的型号，并且得出高强螺栓孔径d0。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型能够加强吊柱和大梁或桁架弦杆的连接强度，有效的实现“强节点弱构件“的设计原则，并且在地震作用下能够耗散足够的能量。地震作用后，耗能元件损坏后可以更换耗能元件，螺栓连接后继续投入正常使用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中弧形耗能元件的结构示意图；
图3为本实用新型中钢梁或钢桁架弦杆贴板的结构示意图；
图4为本实用新型中摩擦型高强螺栓或端承型高强螺栓的结构示意图；
图5为本实用新型中钢吊柱、钢梁或钢桁架弦杆截面采用箱形截面示意图；
图6为本实用新型中钢吊柱、钢梁或钢桁架弦杆截面采用H形截面示意图。
具体实施方式
以下结合本附图实施对本实用新型作进一步详细的描述。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内。
一种带弧形耗能元件的钢结构吊柱节点，它包括钢梁或钢桁架弦杆1、钢吊柱2、钢吊柱加劲肋3、钢梁或钢桁架弦杆加劲肋4、钢梁或钢桁架弦杆贴板5、弧形耗能元件6、摩擦型高强螺栓7、端承型高强螺栓8；
钢梁或钢桁架弦杆1与钢吊柱2进行坡口焊接连接；
在钢吊柱2的两侧与弧形耗能元件6通过摩擦型高强螺栓7进行连接固定；
钢梁或钢桁架弦杆1的下端与弧形耗能元件6通过钢梁或钢桁架弦杆贴板5和端承型高强螺栓8连接固定。
地震作用后，耗能元件损坏后可以更换耗能元件，螺栓连接后继续投入正常使用。
钢梁或桁架弦杆1在钢吊柱2两侧翼缘处、弧形耗能元件6起弧点和端点处焊接钢梁或钢桁架弦杆加劲肋4加强；
钢吊柱2在弧形耗能元件6起弧点和端点处焊接钢吊柱加劲肋3加强。
钢吊柱2截面采用H形截面或者箱形截面；钢梁或钢桁架弦杆1采用H形截面或箱形截面。
所述H形截面为H×B×Tw/Tf，所述箱形截面为H×B×T；
H为H形截面或箱形截面的高度值；
B为H形截面或箱形截面的宽度值；
T为箱形截面钢吊柱2的翼缘厚度值；
Tw和T f分别为箱形截面钢吊柱2在竖直方向和水平方向的翼缘厚度值；
其符号相同所代表的尺寸值相同。
弧形耗能元件6与钢吊柱2的翼缘等强，故其宽度与钢吊柱2的翼缘等宽为B，厚度与钢吊柱2的翼缘等厚为Tf或T，圆弧段半径D≥8d0；
d0为螺栓孔径，取摩擦型高强螺栓7和端承型高强螺栓8的较大孔径，平直段L≥D。
钢梁或钢桁架弦杆贴板5的宽度与钢吊柱2的翼缘等宽为B，厚度与钢吊柱2的翼缘等厚为Tf或T，长度与弧形耗能元件6的平直段等长为L。
弧形耗能元件与钢吊柱翼缘等强连接，摩擦型螺栓预拉力采用公式P=1.11fyBT/（μn）计算（式中fy为钢材抗拉强度设计值，B为弧形耗能元件的宽度与钢吊柱翼缘等宽，T为弧形耗能元件的厚度与钢吊柱翼缘等厚，μ为摩擦面的抗滑移系数，n为摩擦型高强螺栓数量宜取偶数且大于等于4）；弧形耗能元件与钢梁或钢桁架弦杆连接，端承型螺栓预拉力采用公式P=1.25fyBT/n计算；查《钢结构设计规范》GB50017-2003表7.2.2-2可得出高强螺栓的型号，并且得出高强螺栓孔径d0。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种带弧形耗能元件的钢结构吊柱节点，其特征在于：它包括钢梁或钢桁架弦杆（1）、钢吊柱（2）、钢吊柱加劲肋（3）、钢梁或钢桁架弦杆加劲肋（4）、钢梁或钢桁架弦杆贴板（5）、弧形耗能元件（6）、摩擦型高强螺栓（7）、端承型高强螺栓（8）；
钢梁或钢桁架弦杆（1）与钢吊柱（2）进行坡口焊接连接；
在钢吊柱（2）的两侧与弧形耗能元件（6）通过摩擦型高强螺栓（7）进行连接固定；
钢梁或钢桁架弦杆（1）的下端与弧形耗能元件（6）通过钢梁或钢桁架弦杆贴板（5）和端承型高强螺栓（8）连接固定。
2.根据权利要求1所述的带弧形耗能元件的钢结构吊柱节点，其特征在于：
钢梁或桁架弦杆（1）在钢吊柱（2）两侧翼缘处、弧形耗能元件（6）起弧点和端点处焊接钢梁或钢桁架弦杆加劲肋（4）加强；
钢吊柱（2）在弧形耗能元件（6）起弧点和端点处焊接钢吊柱加劲肋（3）加强。
3.根据权利要求1所述的带弧形耗能元件的钢结构吊柱节点，其特征在于：钢吊柱（2）截面采用H形截面或者箱形截面；钢梁或钢桁架弦杆（1）采用H形截面或箱形截面。
4.根据权利要求1所述的带弧形耗能元件的钢结构吊柱节点，其特征在于：弧形耗能元件（6）与钢吊柱（2）的翼缘等强，故其宽度与钢吊柱（2）的翼缘等宽为B，厚度与钢吊柱（2）的翼缘等厚为Tf或T，圆弧段半径D≥8d0；
d0为螺栓孔径，取摩擦型高强螺栓（7）和端承型高强螺栓（8）的较大孔径，平直段L≥D。
5.根据权利要求1所述的带弧形耗能元件的钢结构吊柱节点，其特征在于：钢梁或钢桁架弦杆贴板（5）的宽度与钢吊柱（2）的翼缘等宽为B，厚度与钢吊柱（2）的翼缘等厚为Tf或T，长度与弧形耗能元件（6）的平直段等长为L。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108729549A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-11-02 | 远象建设集团有限公司 | 一种带弧形耗能元件的钢结构吊柱节点 |
| CN110359559A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-10-22 | 合肥工业大学 | 一种连接悬挂钢柱的装配式耗能节点及其安装方法 |
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