CN211114195U - 一种易于快速更换的耗能梁段-钢深梁连接结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种易于快速更换的耗能梁段‑钢深梁连接结构，本实用新型通过在钢深梁间设置耗能梁段，能够主要用于震后功能可快速更换结构中的耗能梁段和钢深梁之间，该连接型式可以提供较大的连接刚度和边界约束，传力简单可靠，保证耗能梁段可以充分发展塑性变形进行耗能，具有良好的耗能能力，并且能够改善传统端板螺栓连接不易拆卸的缺点，快速实现损伤构件的更换，震后仅需替换损伤较严重的耗能梁段即可快速恢复结构的使用功能。
Description
技术领域
本实用新型属于结构工程和结构抗震领域，具体涉及一种易于快速更换的耗能梁段-钢深梁连接结构。
背景技术
近年来，震后功能可快速恢复成为地震工程领域的研究热点和前沿。震后功能可快速恢复结构是实现城市和社会震后功能可快速恢复的重基础，即震后不需修复或稍加修复即可恢复其使用功能的结构。可更换机制是震后功能可快速恢复结构的核心机制，要求在尽量减少对结构使用功能影响的前提下，实现震后结构构件的可更换、易更换和快速更换。有专家学者提出将可更换机制应用于小跨高比的剪力墙连梁和钢框筒结构中的深梁中。由于钢深梁跨高比较小，梁端弯矩梯度大，跨中截面的剪切需求较大，在钢深梁跨中位置设置耗能梁段，地震作用下利用跨中的耗能梁段进入塑性耗能，其余构件保持弹性或者部分进入塑性。
耗能梁段和钢深梁之间的连接是实现耗能梁段震后功能可快速更换及修复的关键技术之一。连接型式不仅要保证结构在水平地震作用下传力可靠，而且还要满足结构在震后残余变形较小，损伤的耗能梁段易于拆卸，新的耗能梁段便于安装。传统的端板高强螺栓连接型式可以保证结构在水平地震作用下具有可靠的传力途径，但是震后由于跨中的耗能梁段发生塑性变形，钢深梁存在残余变形，卸掉螺栓后，钢深梁仍会对耗能梁段产生约束，使得耗能梁段不易拆卸，制约耗能梁段的拆卸速率，影响震后结构功能的可快速恢复。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种易于快速更换的耗能梁段-钢深梁连接结构，既满足地震作用下结构传力可靠，又能改善传统端板螺栓连接不易拆卸的缺点，快速实现损伤构件的更换，震后仅需替换损伤较严重的耗能梁段即可快速恢复结构的使用功能。
为了达到上述目的，本实用新型包括一对钢深梁和一个耗能梁段，耗能梁段设置在一对钢深梁间，耗能梁段的两端分部与两个钢深梁连接，耗能梁段的两端均设置有耗能梁段端板，钢深梁的端部设置有钢深梁端板，钢深梁端板和梁段端板上对应开设有若干螺栓孔，钢深梁端板和梁段端板通过螺栓连接，钢深梁底面和钢深梁端板侧面间设置有钢深梁加劲肋。
钢深梁和耗能梁段均采用焊接H型钢。
耗能梁段上根据建筑抗震设计规范50018-2010的规定设置有若干耗能梁段加劲肋。
耗能梁段端板的高度小于钢深梁端板的高度。
耗能梁段的高度小于耗能梁段端板的高度。
钢深梁端板的侧面设置有水平加劲肋，水平加劲肋与耗能梁段的翼缘位置平齐。
与现有技术相比，本实用新型通过在钢深梁间设置耗能梁段，能够主要用于震后功能可快速更换结构中的耗能梁段和钢深梁之间，该连接型式可以提供较大的连接刚度和边界约束，传力简单可靠，保证耗能梁段可以充分发展塑性变形进行耗能，具有良好的耗能能力，本实用新型设置的钢深梁加劲肋能够保证钢深梁端板与钢深梁相对位置，使固定在钢深梁端板上的耗能梁段更加容易被替换，本实用新型能够改善传统端板螺栓连接不易拆卸的缺点，快速实现损伤构件的更换，震后仅需替换损伤较严重的耗能梁段即可快速恢复结构的使用功能。
附图说明
图1为本实用新型的使用状态示意图；
图2为本实用新型的结构示意图；
图3为本实用新型连接构造平面示意图；
图4为图3的1-1剖面图；
图5为图3的2-2剖面图；
图6为图3的3-3剖面图；
图7为图3的4-4剖面图；
图8为本实用新型的更换示意图；
其中，1、钢深梁；2、耗能梁段；3、耗能梁段加劲肋；4、钢深梁端板；5、耗能梁段端板；6、水平加劲肋；7、钢深梁加劲肋；8、螺栓。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
参见图1至图7，本实用新型包括一对钢深梁1和一个耗能梁段2，耗能梁段2设置在一对钢深梁1间，耗能梁段2的两端分部与两个钢深梁1连接，耗能梁段2的两端均设置有耗能梁段端板5，钢深梁1的端部设置有钢深梁端板4，钢深梁端板4和梁段端板5上对应开设有若干螺栓孔，钢深梁端板4和梁段端板5通过螺栓8连接，耗能梁段端板5的高度小于钢深梁端板4的高度，耗能梁段2的高度小于耗能梁段端板5的高度。
耗能梁段2上根据建筑抗震设计规范50018-2010的规定设置有若干耗能梁段加劲肋3，钢深梁1底面和钢深梁端板4侧面间设置有钢深梁加劲肋7，钢深梁端板4的侧面设置有水平加劲肋6，水平加劲肋6与耗能梁段2的翼缘位置平齐。
钢深梁1和耗能梁段2均采用焊接H型钢。
参见图3至图8，耗能梁段端板5上方高度比钢深梁端板4降低10mm，耗能梁段端板5下方比钢深梁端板长20mm，在耗能梁段端板4侧面设置加劲肋6，加劲肋6与钢深梁固定连接。钢深梁端板4比钢深梁长20mm，在钢深梁1底面和钢深梁端板4侧面设置钢深梁加劲肋7，钢深梁加劲肋7与钢深梁1底面和钢深梁端板4固定连接，在钢深梁端板4和耗能梁段端板5对应位置开设螺栓孔，通过高强螺栓8连接。现场安装时按照图4和图5所示通过高强螺栓8把钢深梁端板4和耗能梁段端板5组装在一起即可实现有效连接，现场替换耗能梁段时，首先拆卸高强螺栓8，由于残余变形的存在，需要通过外力设备如千斤顶等对两侧的钢深梁施加外力作用，放松钢深梁对耗能梁段的约束作用，在罕遇地震作用水准之后，结构会存在残余变形，故用以替换的耗能梁段可以比原来的尺寸略短1-2mm，以保证震后可以顺利进行替换。
本实用新型发明易于拆卸，操作简单。由于震后耗能梁段发生塑性变形，连接处上方楼板损伤较为严重，故耗能梁段端板上方降低10mm，保证混凝土楼板不会嵌入耗能梁段端板之中。由于两侧钢深梁的作用，需要通过外力设备如千斤顶等对两侧的钢深梁施加外力作用，放松钢深梁对耗能梁段的约束作用，故钢深梁端板下方比钢深梁下翼缘表面伸长20mm，且在裙梁下翼缘和钢深梁侧面设置三角形的钢深梁加劲肋，伸长部分可以保证千斤顶具有足够的操作空间，加劲肋可以较好的传递外力作用。用于替换的耗能梁段在加工厂提前制作完成，考虑到震后钢深梁可能存在残余变形，用于替换的耗能梁段可以比原来的耗能梁段略短1-2mm，故该连接型式可以实现耗能梁段的快速拆卸及修复。
本实用新型连接型式具有良好的经济性。本实用新型保证水平荷载作用下深梁部分不会出现应力集中区域，一直处于弹性状态，充分发挥耗能梁段的剪切变形能力进行塑性耗能代替裙梁端部塑性耗能。震后可以快速的拆卸损伤严重的耗能梁段并可方便进行替换，快速恢复结构的使用功能，符合结构功能可恢复的要求，具备良好的经济效益。
Claims (6)
1.一种易于快速更换的耗能梁段-钢深梁连接结构，其特征在于，包括一对钢深梁(1)和一个耗能梁段(2)，耗能梁段(2)设置在一对钢深梁(1)间，耗能梁段(2)的两端分部与两个钢深梁(1)连接，耗能梁段(2)的两端均设置有耗能梁段端板(5)，钢深梁(1)的端部设置有钢深梁端板(4)，钢深梁端板(4)和梁段端板(5)上对应开设有若干螺栓孔，钢深梁端板(4)和梁段端板(5)通过螺栓(8)连接，钢深梁(1)底面和钢深梁端板(4)侧面间设置有钢深梁加劲肋(7)。
2.根据权利要求1所述的一种易于快速更换的耗能梁段-钢深梁连接结构，其特征在于，钢深梁(1)和耗能梁段(2)均采用焊接H型钢。
3.根据权利要求1所述的一种易于快速更换的耗能梁段-钢深梁连接结构，其特征在于，耗能梁段(2)上根据建筑抗震设计规范50018-2010的规定设置有若干耗能梁段加劲肋(3)。
4.根据权利要求1所述的一种易于快速更换的耗能梁段-钢深梁连接结构，其特征在于，耗能梁段端板(5)的高度小于钢深梁端板(4)的高度。
5.根据权利要求1所述的一种易于快速更换的耗能梁段-钢深梁连接结构，其特征在于，耗能梁段(2)的高度小于耗能梁段端板(5)的高度。
6.根据权利要求5所述的一种易于快速更换的耗能梁段-钢深梁连接结构，其特征在于，钢深梁端板(4)的侧面设置有水平加劲肋(6)，水平加劲肋(6)与耗能梁段(2)的翼缘位置平齐。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113006574A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-06-22 | 北京工业大学 | 一种楼板、双向加劲刚性件和翼缘板外伸腹板剪切型可更换耗能梁段叠层连接的组合节点 |
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2019
- 2019-10-14 CN CN201921720725.2U patent/CN211114195U/zh active Active
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| CN113006574A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-06-22 | 北京工业大学 | 一种楼板、双向加劲刚性件和翼缘板外伸腹板剪切型可更换耗能梁段叠层连接的组合节点 |
| CN113006574B (zh) * | 2020-12-24 | 2022-05-24 | 北京工业大学 | 一种楼板、双向加劲刚性件和翼缘板外伸腹板剪切型可更换耗能梁段叠层连接的组合节点 |
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