CN211058055U - 一种新型防屈曲支撑-rc框架可更换连接节点 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型防屈曲支撑‑RC框架可更换连接节点，包括钢筋混凝土柱、钢筋混凝土梁、节点板和防屈曲支撑。连接有所述防屈曲支撑的节点板安装在钢筋混凝土梁的端部，确保节点板与钢筋混凝土柱无接触。所述钢筋混凝土梁上设置有变形能力较强的屈服段。地震发生时，所述防屈曲支撑将拉力或压力传递给钢筋混凝土梁，屈服段通过塑性变形耗散地震能量，从而保证钢筋混凝土梁的弹性工作状态。本实用新型的新型防屈曲支撑‑RC框架可更换连接节点的传力路径明确和失效模式可控。解决了现有BRB‑RC框架节点处应力复杂、失效模式不确定等问题，进一步扩大了BRB‑RC框架结构的使用范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种建筑构件，具体是一种新型防屈曲支撑-钢筋混凝土框架可更换连接节点。
背景技术
地震是当前人类面临的最严重的自然灾害之一，具有极强的随机性和大范围的波及性。近年来，地震灾害发生的频度和强度越来越高，如2018年全球发生118次6.0级以上地震，我国发生31次5.0级以上地震。由地震引起的建筑结构的破坏和倒塌，不仅带来巨大的人员伤亡，而且导致难以估计的财产损失；震后大量建筑虽未倒塌，但因严重损伤引起的不可逆残余变形，致使结构难以修复或因修复成本、时间过大而被迫拆除。
由于防屈曲支撑(BRB)拥有良好的抗震性，近年来国内外已将其广泛应用于既有结构抗震修复和新建结构的消能减震设计，同时BRB还可作为结构的一种抗侧力构件来抵抗地震作用，其结构体系在材料成本、建造和全寿命周期维护方面具有可观的经济效益，这使得BRB在建筑结构中的运用逐渐增多。
由于BRB-RC框架节点之间的复杂作用效应与节点连接型式、BRB承担的相对地震作用大小、梁柱相对刚度和楼板设置等众多因素有关。因此，亟需研发一种传力路径明确、失效模式可控、地震后可更换的新型BRB与RC框架结构连接方式。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种新型防屈曲支撑-钢筋混凝土框架可更换连接节点。
为实现本实用新型目的而采用的技术方案是这样的，一种新型防屈曲支撑-RC框架可更换连接节点，包括钢筋混凝土柱、钢筋混凝土梁、节点板和防屈曲支撑。
所述钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁的截面均为方形。
所述钢筋混凝土梁包括刚性段、屈服段、过渡段和普通段。
所述刚性段的一端与钢筋混凝土柱的侧壁连接，另一端与屈服段连接。所述过渡段的一端与屈服段，另一端与普通段连接。
所述屈服段包括钢梁和两块转换钢板，两块转换钢板连接到钢梁的两端。两块所述转换钢板相互背离的侧壁上均连接有预埋型钢。
其中一个所述预埋型钢的自由端预埋在刚性段内部，另一个预埋型钢的自由端预埋在过渡段内部。两个所述预埋型钢上均连接有若干的栓钉。
所述刚性段包括上锚固板、下锚固板、钢筋混凝土层和若干锚筋。
所述上锚固板和下锚固板上均设置有若干通孔。所述上锚固板设置在钢筋混凝土层的上表面。所述下锚固板设置在钢筋混凝土层的下表面。
所述锚筋的两端均设置有螺纹，若干锚筋穿过上锚固板的若干通孔、钢筋混凝土层和下锚固板的若干通孔。每个所述锚筋的两端均旋入螺母。
若干所述栓钉连接在上锚固板的下表面。
所述节点板连接在上锚固板的上表面。所述节点板的上端与防屈曲支撑连接。
进一步，所述钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁采用刚性连接。
进一步，所述刚性段的截面面积大于过渡段的截面面积。所述刚性段的截面面积大于普通段(4的截面面积。
进一步，所述预埋型钢为工字钢。若干所述栓钉均匀分布在预埋型钢的翼缘外侧和腹板上。
进一步，所述钢梁为截面呈工字型的软钢。
进一步，所述节点板与钢筋混凝土柱之间存在间隙。
本实用新型的技术效果是毋庸置疑的，新型防屈曲支撑-RC框架可更换连接节点的传力路径明确和失效模式可控。解决了现有BRB-RC框架节点处应力复杂、失效模式不确定等问题，进一步扩大了BRB-RC框架结构的使用范围。地震结束后，先将发生较大变形的塑性铰区钢梁切除，同时保留转换钢板，再将新的钢梁与转换钢板进行焊接，从而完成连接节点的更换，更换过程简单快捷，并可延长了BRB-RC框架结构的使用寿命，增强了BRB-RC框架结构的抗震能力。
附图说明
图1为新型防屈曲支撑-RC框架可更换连接节点示意图；
图2为A-A剖视图；
图3为B-B剖视图；
图4为C-C剖视图；
图5为D-D剖视图。
图中：钢筋混凝土柱1、钢筋混凝土梁2、刚性段201、上锚固板2011、下锚固板2012、钢筋混凝土层2013、锚筋2014、屈服段202、钢梁2021、转换钢板2022、过渡段203、普通段204、预埋型钢205、栓钉206、节点板3和防屈曲支撑4。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但不应该理解为本实用新型上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本实用新型上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本实用新型的保护范围内。
实施例1：
本实施例公开了一种新型防屈曲支撑-RC框架可更换连接节点，包括钢筋混凝土柱1、钢筋混凝土梁2、节点板3和防屈曲支撑4。
参见图1，所述钢筋混凝土柱1为截面呈方形的竖直承重构件。
参见图1、2、4或5，所述钢筋混凝土梁2的截面为方形。所述钢筋混凝土柱1与钢筋混凝土梁2采用刚性连接。
所述钢筋混凝土梁2包括刚性段201、屈服段202、过渡段203和普通段204。
参见图1，所述刚性段201的一端与钢筋混凝土柱1的侧壁连接，另一端与屈服段202连接。所述过渡段203的一端与屈服段202，另一端与普通段204连接。
所述刚性段201的截面面积大于过渡段203的截面面积，刚性段201内部设置的配筋比过渡段203内部设置的配筋多。所述刚性段201的截面面积大于普通段204的截面面积，刚性段201内部设置的配筋比普通段204内部设置的配筋多。
所述屈服段202包括钢梁2021和两块转换钢板2022。参见图1或3，所述钢梁2021为截面呈工字型的软钢，该软钢的变形能力较强，并在钢梁2021上焊接加劲肋。
两块所述转换钢板2022焊接到钢梁2021的两端。两块所述转换钢板2022相互背离的侧壁上均焊接有预埋型钢205。
其中一个所述预埋型钢205的自由端预埋在刚性段201内部，另一个预埋型钢205的自由端预埋在过渡段203内部。所述预埋型钢205为工字钢。若干所述栓钉206均匀分布在预埋型钢205的翼缘外侧和腹板上，这些栓钉206主要用于加强预埋型钢205和混凝土的连接性能，同时使结构具备一定的抗剪能力。
参见图1或2，所述刚性段201包括上锚固板2011、下锚固板2012、钢筋混凝土层2013和若干锚筋2014。
所述上锚固板2011和下锚固板2012上均设置有若干通孔。所述上锚固板2011设置在钢筋混凝土层2013的上表面。所述下锚固板2012设置在钢筋混凝土层2013的下表面。
所述锚筋2014的两端均设置有螺纹，若干锚筋2014穿过上锚固板2011的若干通孔、钢筋混凝土层2013和下锚固板2012的若干通孔。每个所述锚筋2014的两端均旋入螺母。
参见图1或2，若干所述栓钉206连接在上锚固板2011的下表面，这些栓钉206一方面用于抗拔，另一方面加强了上锚固板2011与钢筋混凝土层2013的连接。
参见图1，所述节点板3为多边形钢板，所述节点板3焊接在上锚固板2011的上表面，所述节点板3与钢筋混凝土柱1之间存在间隙。所述节点板3的上端与防屈曲支撑4连接。
施工时，首先在两个所述预埋型钢205上均安装若干栓钉206，并把这两个预埋型钢205分别焊接在两块转换钢板2022上。再将这两块所述转换钢板2022分别焊接到钢梁2021的两端，形成屈服段202。
在所述上锚固板2011的下表面焊接若干栓钉206，再在其上表面焊接节点板3。利用模具将上锚固板2011和下锚固板2012通过锚筋2014固定住，此过程确保节点板3与钢筋混凝土柱1不接触，并把组合好的屈服段202拼接起来。
将所述转换钢板2022与梁现浇模板相互拼接，固定好位置后，同时对刚性段201、过渡段203和普通段204进行混凝土浇筑。
地震发生时，所述防屈曲支撑4将拉力或压力通过节点板3传递给钢筋混凝土梁2的刚性段201。由于所述刚性段201具有较宽的截面、较大的配筋，同时加上锚筋2014和栓钉206的作用，使得这部分梁体具有较大的承载力。而所述屈服段202通过相应截面设计，将塑性铰转移到该位置，通过钢梁2021的塑性变形耗散地震能量，从而保证所述刚性段201、过渡段203和普通段204的弹性工作状态。从而起到较好的防震效果。
地震结束后，先对整体框架梁进行支护，再切除发生较大塑性变形的所述钢梁2021，同时将切割面打磨平整、光滑。保留处于弹性阶段的所述转换钢板2022，最后将新的钢梁2021与转换钢板2022焊接对齐，从而完成了连接节点的简易更换。
实施例2：
本实施例公开了一种新型防屈曲支撑-RC框架可更换连接节点，包括钢筋混凝土柱1、钢筋混凝土梁2、节点板3和防屈曲支撑4。
参见图1，所述钢筋混凝土柱1为截面呈方形的竖直承重构件。
参见图1、2、4或5，所述钢筋混凝土梁2的截面为方形。
所述钢筋混凝土梁2包括刚性段201、屈服段202、过渡段203和普通段204。
参见图1，所述刚性段201的一端与钢筋混凝土柱1的侧壁连接，另一端与屈服段202连接。所述过渡段203的一端与屈服段202，另一端与普通段204连接。
所述屈服段202包括钢梁2021和两块转换钢板2022。两块所述转换钢板2022焊接到钢梁2021的两端。两块所述转换钢板2022相互背离的侧壁上均焊接有预埋型钢205。
其中一个所述预埋型钢205的自由端预埋在刚性段201内部，另一个预埋型钢205的自由端预埋在过渡段203内部。两块所述转换钢板2022相互背离的侧壁上均连接有预埋型钢205。
参见图1或2，所述刚性段201包括上锚固板2011、下锚固板2012、钢筋混凝土层2013和若干锚筋2014。
所述上锚固板2011和下锚固板2012上均设置有若干通孔。所述上锚固板2011设置在钢筋混凝土层2013的上表面。所述下锚固板2012设置在钢筋混凝土层2013的下表面。
所述锚筋2014的两端均设置有螺纹，若干锚筋2014穿过上锚固板2011的若干通孔、钢筋混凝土层2013和下锚固板2012的若干通孔。每个所述锚筋2014的两端均旋入螺母。
参见图1或2，若干所述栓钉206连接在上锚固板2011的下表面，这些栓钉206一方面用于抗拔，另一方面加强了上锚固板2011与钢筋混凝土层2013的连接。
参见图1，所述节点板3为多边形钢板，所述节点板3焊接在上锚固板2011的上表面。所述节点板3的上端与防屈曲支撑4连接。
实施例3：
本实施例主要结构同实施例2，进一步，所述钢筋混凝土柱1与钢筋混凝土梁2采用刚性连接。
实施例4：
本实施例主要结构同实施例3，进一步，所述刚性段201的截面面积大于过渡段203的截面面积，刚性段201内部设置的配筋比过渡段203内部设置的配筋多。所述刚性段201的截面面积大于普通段204的截面面积，刚性段201内部设置的配筋比普通段204内部设置的配筋多。
实施例5：
本实施例主要结构同实施例4，进一步，所述预埋型钢205为工字钢。若干所述栓钉206均匀分布在预埋型钢205的翼缘外侧和腹板上，这些栓钉206主要用于加强预埋型钢205和混凝土的连接性能，同时使结构具备一定的抗剪能力。
实施例6：
本实施例主要结构同实施例5，进一步，参见图1或3，所述钢梁2021为截面呈工字型的软钢，该软钢的变形能力较强，并在钢梁2021上焊接加劲肋。
实施例7：
本实施例主要结构同实施例6，进一步，参见图1，所述节点板3为多边形钢板，所述节点板3与钢筋混凝土柱1之间存在间隙。
Claims (6)
1.一种新型防屈曲支撑-RC框架可更换连接节点，其特征在于：包括钢筋混凝土柱(1)、钢筋混凝土梁(2)、节点板(3)和防屈曲支撑(4)；
所述钢筋混凝土柱(1)和钢筋混凝土梁(2)的截面均为方形；
所述钢筋混凝土梁(2)包括刚性段(201)、屈服段(202)、过渡段(203)和普通段(204)；
所述刚性段(201)的一端与钢筋混凝土柱(1)的侧壁连接，另一端与屈服段(202)连接；所述过渡段(203)的一端与屈服段(202)，另一端与普通段(204)连接；
所述屈服段(202)包括钢梁(2021)和两块转换钢板(2022)，两块转换钢板(2022)连接到钢梁(2021)的两端；两块所述转换钢板(2022)相互背离的侧壁上均连接有预埋型钢(205)；
其中一个所述预埋型钢(205)的自由端预埋在刚性段(201)内部，另一个预埋型钢(205)的自由端预埋在过渡段(203)内部；两个所述预埋型钢(205)上均连接有若干的栓钉(206)；
所述刚性段(201)包括上锚固板(2011)、下锚固板(2012)、钢筋混凝土层(2013)和若干锚筋(2014)；
所述上锚固板(2011)和下锚固板(2012)上均设置有若干通孔；所述上锚固板(2011)设置在钢筋混凝土层(2013)的上表面；所述下锚固板(2012)设置在钢筋混凝土层(2013)的下表面；
所述锚筋(2014)的两端均设置有螺纹，若干锚筋(2014)穿过上锚固板(2011)的若干通孔、钢筋混凝土层(2013)和下锚固板(2012)的若干通孔；每个所述锚筋(2014)的两端均旋入螺母；
若干所述栓钉(206)连接在上锚固板(2011)的下表面；
所述节点板(3)连接在上锚固板(2011)的上表面；所述节点板(3)的上端与防屈曲支撑(4)连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型防屈曲支撑-RC框架可更换连接节点，其特征在于：所述钢筋混凝土柱(1)与钢筋混凝土梁(2)采用刚性连接。
3.根据权利要求1所述的一种新型防屈曲支撑-RC框架可更换连接节点，其特征在于：所述刚性段(201)的截面面积大于过渡段(203)的截面面积；所述刚性段(201)的截面面积大于普通段(204的截面面积。
4.根据权利要求1所述的一种新型防屈曲支撑-RC框架可更换连接节点，其特征在于：所述预埋型钢(205)为工字钢；若干所述栓钉(206)均匀分布在预埋型钢(205)的翼缘外侧和腹板上。
5.根据权利要求1所述的一种新型防屈曲支撑-RC框架可更换连接节点，其特征在于：所述钢梁(2021)为截面呈工字型的软钢。
6.根据权利要求1所述的一种新型防屈曲支撑-RC框架可更换连接节点，其特征在于：所述节点板(3)与钢筋混凝土柱(1)之间存在间隙。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921275779.2U CN211058055U (zh) | 2019-08-08 | 2019-08-08 | 一种新型防屈曲支撑-rc框架可更换连接节点 |
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| CN201921275779.2U CN211058055U (zh) | 2019-08-08 | 2019-08-08 | 一种新型防屈曲支撑-rc框架可更换连接节点 |
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| CN211058055U true CN211058055U (zh) | 2020-07-21 |
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| CN201921275779.2U Active CN211058055U (zh) | 2019-08-08 | 2019-08-08 | 一种新型防屈曲支撑-rc框架可更换连接节点 |
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| CN (1) | CN211058055U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110468987A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-11-19 | 重庆大学 | 一种新型防屈曲支撑-rc框架可更换连接节点 |
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2019
- 2019-08-08 CN CN201921275779.2U patent/CN211058055U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110468987A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-11-19 | 重庆大学 | 一种新型防屈曲支撑-rc框架可更换连接节点 |
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