CN209066598U - 双槽钢截面可更换耗能梁段-钢裙梁连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双槽钢截面可更换耗能梁段‑钢裙梁连接结构，在钢框筒结构外围框架的钢裙梁(1)中间设置便于更换的双槽钢截面耗能梁段(2)，钢框筒结构的外围框架包含两个外围框筒柱(8)，框筒柱(8)与钢裙梁(1)焊接连接，本实用新型设置有裙梁加固板和耗能梁段加固板，能够防止螺栓孔壁承压变形过大的问题。

Description

双槽钢截面可更换耗能梁段-钢裙梁连接结构

技术领域

本实用新型属于建筑工程和结构抗震领域，具体涉及一种双槽钢截面可更换耗能梁段-钢裙梁连接结构。

背景技术

随着我国经济的发展和建筑技术的进步，高层建筑已经成为现代化城市建设的主要建筑型式。钢框筒结构具有抗侧刚度大、抗扭性能好及结构布置灵活等优点，是一种性能优良的抗侧力结构体系。传统钢框筒结构外围框筒柱距较小，裙梁截面较高，不符合强柱弱梁的设计理念。地震作用下，柱端往往先于梁端出现塑性铰，结构的变形能力和耗能能力较差，易发生倒塌破坏，修复成本较高。耗能梁段与非耗能梁段之间的连接是结构性能能否得以充分发挥的关键技术之一，连接不仅需要满足耗能梁段与非耗能梁段之间传力简单直接，而且需要保证易于拆卸更换。不同的截面型式需要采取不同的连接型式，剪切型耗能梁段可以选用工字型截面和双槽钢截面，对于双槽钢截面的耗能梁段，目前并没有一种可以用于双槽钢截面可更换耗能梁段与非耗能梁段之间的可更换的连接型式。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种双槽钢截面可更换耗能梁段-钢裙梁连接结构，通过偏心受剪螺栓群传递剪力和弯矩，传力简单可靠，并且在地震后能够快速移除损坏的双槽钢并且进行更换。

为了达到上述目的，双槽钢截面可更换耗能梁段-钢裙梁连接结构是在钢框筒结构外围框架的钢裙梁中间设置便于更换的双槽钢截面耗能梁段，耗能梁段包括两个设置在钢框筒外围的框筒柱，框筒柱与钢裙梁焊接连接，两个钢裙梁相向设置，两个钢裙梁的腹板与耗能梁段两端进行连接，两个钢裙梁的腹板插入耗能梁段的两端，耗能梁段通过若干第一螺栓与钢裙梁在腹板处连接，耗能梁段与钢裙梁的腹板间设置有裙梁加固板，耗能梁段上第一螺栓的把合处设置有耗能梁段加固板。

钢裙梁和框筒柱采用强度较高的Q460或Q690钢材，耗能梁段采用强度较低、变形能力较好的LY225、Q235或Q345钢材。

耗能梁段包括两个背对背固定的槽钢，槽钢上设置有若干竖向加劲肋，两个槽钢的上下翼缘处设置若干两两对应的角钢，两个对应的角钢通过第二螺栓连接固定。

钢裙梁的腹板、耗能梁段的腹板、裙梁加固板和耗能梁段加固板上均开设有若干位置对应的螺栓孔。

耗能梁段的截面高度小于钢裙梁的截面高度。

第一螺栓采用高强螺栓。

与现有技术相比，本实用新型的结构是在钢框筒外围框架的钢裙梁跨中设置可更换的剪切型耗能梁段，两个钢裙梁与耗能梁段连接，该连接型式通过第一螺栓传递剪力和弯矩，传力简单可靠；地震后仅需拆除第一螺栓，移除损坏的耗能梁段，将新的耗能梁段用第一螺栓安装即可实现更换，快速恢复结构的使用功能，操作简单快捷，现场施工速度快，修复代价低。本实用新型设置有裙梁加固板和耗能梁段加固板，能够防止螺栓孔壁承压变形过大的问题。

进一步的，本实用新型的耗能梁段采用两个背对背固定的槽钢，槽钢为单轴对称截面，易发生弯扭屈曲，本实用新型在槽钢上下翼缘处焊接若干两两对应的角钢构件，角钢通过第二螺栓进行连接，可以有效的防止平面外失稳问题。

附图说明

图1为本实用新型所适用的钢框筒结构立面图；

图2为本实用新型的三维示意图；

图3为本实用新型的主视图；

图4为图3中A-A面剖视图；

图5为图3中B-B面剖视图；

图6为本实用新型中钢裙梁的开孔示意图；

图7为本实用新型中耗能梁段的开孔示意图；

图8为本实用新型中裙梁加固板的开孔示意图；

图9为本实用新型中耗能梁段加固板的开孔示意图；

图10为本实用新型的装配示意图；

图11为本实用新型中更换耗能梁段的示意图；

其中，1、钢裙梁；2、耗能梁段；3、裙梁加固板；4、耗能梁段加固板；5、第一螺栓；6、角钢；7、第二螺栓；8、框筒柱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

参见图1，本实用新型在传统钢框筒结构外围框架的钢裙梁1中间设置便于更换的双槽钢截面耗能梁段2，主要用于钢裙梁与可更换双槽钢剪切型耗能梁段的连接之间。

参见图2至图5，本实用新型包括两个与钢框筒外围框筒柱8焊接连接的钢裙梁1，两个钢裙梁1相向设置，两个钢裙梁1的腹板分别与耗能梁段2两端进行连接，两个钢裙梁1的腹板插入耗能梁段2的两端，耗能梁段2通过若干第一螺栓5固定在钢裙梁1的腹板上，耗能梁段2与钢裙梁1的腹板间设置有裙梁加固板3，耗能梁段2上第一螺栓5的把合处设置有耗能梁段加固板4。

参见图10，耗能梁段2包括两个背对背固定的槽钢，槽钢上设置有若干竖向加劲肋，竖向加劲肋的间距参考建筑抗震设计规范(GB50011-2010)，两个槽钢的上下翼缘处设置若干两两对应的角钢6，两个对应的角钢6通过第二螺栓7连接固定。

参见图6至图9，钢裙梁1腹板、耗能梁段2腹板、裙梁加固板3和梁段加固板4上均开设有若干位置对应的螺栓孔，耗能梁段2的截面高度小于钢裙梁1截面。

第一螺栓5采用高强螺栓。

本实用新型的安装方法，包括以下步骤：

步骤一，在钢裙梁1腹板两侧固定裙梁加固板3；

步骤二，将两个槽钢背对背固定放置，在槽钢的上下翼缘处焊接若干两两对应的角钢6，将两两对应的角钢6通过第二螺栓7连接固定，完成组合耗能梁段2；

步骤三，将两个钢裙梁1腹板插入耗能梁段2的两端，并使裙梁加固板3置于耗能梁段2 与钢裙梁1腹板之间；

步骤四，在耗能梁段2上固定耗能梁段加固板4；

步骤五，通过第一螺栓5将钢裙梁1、钢裙梁1腹板两侧的裙梁加固板3、耗能梁段2以及耗能梁段加固板4把合在一起，完成安装。

在钢裙梁1、耗能梁段2、裙梁加固板3和耗能梁段加固板4之间的接触面进行喷砂/丸后生赤锈处理。

参见图11，在震后仅需拆除第一螺栓5和第二螺栓7，移除损伤的耗能梁段2，然后用新的第一螺栓5和第二螺栓7将新的耗能梁段2与原钢裙梁1、裙梁加固板3和耗能梁段加固板 4连接在一起即可完成结构的震后修复。震后结构可能存在残余变形，更换用的新的双槽钢截面耗能梁段螺栓孔可以扩大1～2mm，以方便替换操作。

偏心支撑框架结构中剪切型耗能梁段具有良好的变形能力和耗能能力，故提出可更换剪切耗能型高强钢组合框筒结构，即在裙梁跨中设置可更换的剪切型耗能梁段，耗能梁段采用强度较低且变形能力较好的钢材，非耗能梁段(钢裙梁)和柱子采用强度较高的钢材，通过合理设计耗能梁段截面尺寸，使得地震作用下耗能梁段作为耗能构件，结构的损伤全部集中于耗能梁段，其余构件保持弹性。震后仅需对损伤严重的耗能梁段进行替换即可快速恢复结构的使用功能。

Claims (6)

1.双槽钢截面可更换耗能梁段-钢裙梁连接结构，其特征在于，在钢框筒结构外围框架的钢裙梁(1)中间设置便于更换的双槽钢截面耗能梁段(2)，钢框筒结构的外围框架包含两个外围框筒柱(8)，框筒柱(8)与钢裙梁(1)焊接连接，两个钢裙梁(1)相向设置，两个钢裙梁(1)的腹板与耗能梁段(2)两端进行连接，两个钢裙梁(1)的腹板插入耗能梁段(2)的两端，耗能梁段(2)通过若干第一螺栓(5)与钢裙梁(1)在腹板处连接，耗能梁段(2)与钢裙梁(1)的腹板间设置有裙梁加固板(3)，耗能梁段(2)上第一螺栓(5)的把合处设置有耗能梁段加固板(4)。

2.根据权利要求1所述的双槽钢截面可更换耗能梁段-钢裙梁连接结构，其特征在于，钢裙梁(1)和框筒柱(8)采用Q460或Q690钢材，耗能梁段(2)采用LY225、Q235或Q345钢材。

3.根据权利要求1所述的双槽钢截面可更换耗能梁段-钢裙梁连接结构，其特征在于，耗能梁段(2)包括两个背对背固定的槽钢，槽钢上设置有若干竖向加劲肋，两个槽钢的上下翼缘处设置若干两两对应的角钢(6)，两个对应的角钢(6)通过第二螺栓(7)连接固定。

4.根据权利要求1所述的双槽钢截面可更换耗能梁段-钢裙梁连接结构，其特征在于，钢裙梁(1)的腹板、耗能梁段(2)的腹板、裙梁加固板(3)和耗能梁段加固板(4)上均开设有若干位置对应的螺栓孔。

5.根据权利要求1所述的双槽钢截面可更换耗能梁段-钢裙梁连接结构，其特征在于，耗能梁段(2)的截面高度小于钢裙梁(1)的截面高度。

6.根据权利要求1所述的双槽钢截面可更换耗能梁段-钢裙梁连接结构，其特征在于，第一螺栓(5)采用高强螺栓。