CN216516099U - 一种型钢混凝土配筋柱耗能节点 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种型钢混凝土配筋柱耗能节点，属于建筑技术领域。包括空心型钢柱、矩形空心型钢梁、叠合摩擦耗能阻尼器、联动摩擦板、连接角板、限位角板、高强抗剪螺栓、高强螺栓、盖板、螺纹钢筋。空心型钢内配置纵向螺纹钢筋和两块盖板，螺纹钢筋穿过盖板，在盖板的上下侧浇筑混凝土，两块盖板之间设置叠合摩擦耗能阻尼器与联动摩擦板，空心型钢柱通过高强螺栓与限位角板连接，本实用新型的优点效果是具有较大的承载力和初始刚度，形成多级的耗能体系，能够实现以型钢配筋混凝土柱为竖向承载构件，型钢空心梁为横向承载构件的节点，节点中设置叠合摩擦耗能阻尼器，在震动作用下具有较大的延性，且结构简单，安装迅速的耗能摩擦梁柱节点。

Description

一种型钢混凝土配筋柱耗能节点

技术领域

本实用新型属于建筑技术领域，特别是涉及一种型钢混凝土配筋柱耗能节点。

背景技术

钢结构体系以其自重轻、延性好的优势使其具有较好的抗震性能，钢结构建筑质量的好坏受节点设计的影响较大。对于竖向承载设计要求较高及竖向构件截面尺寸设计有要求的钢结构，采用型钢混凝土柱组合结构可以大幅度提高竖向承载力，相较于钢筋混凝土结构而言，型钢混凝土组合结构的延性也大幅提高。对于型钢混凝土结构而言，如果构件没有遭到破坏但是节点却已经失效，则完全达不到所需要的结构抗震设计。受地震力作用，梁柱节点处应力值较大且状态复杂，且设计时应遵循强柱弱梁的原则，然而钢结构焊接部位钢材往往处于三向应力状态，造成节点焊缝截面成为框架薄弱环节，且钢梁破坏时，柱体还仍有较大的承载力，所以对于钢梁的维护与替换技术仍是值得研究的课题。而钢材韧性仅在较细杆件处于单轴应力状态下才可以较好发挥，当其处于三向应力状态下，较难发挥材料优势性能，在没有明显屈服现象下出现脆性破坏。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种型钢混凝土配筋柱耗能节点，主要为了开发一种具有较大的承载力和初始刚度，形成多级的耗能体系，能够实现以型钢配筋混凝土柱为竖向承载构件，型钢空心梁为横向承载构件的节点，节点中设置叠合摩擦耗能阻尼器，在震动作用下具有较大的延性，且结构简单，安装迅速的耗能摩擦梁柱节点。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种型钢混凝土配筋柱耗能节点，包括：空心型钢柱、矩形空心型钢梁、叠合摩擦耗能阻尼器、联动摩擦板、连接角板、限位角板、高强抗剪螺栓、高强螺栓、盖板、螺纹钢筋；

所述空心型钢柱横截面为空心结构，其中部为矩形空腔，空心型钢柱垂直于矩形空腔侧带有矩形洞口，矩形洞口尺寸与矩形空心型钢梁外壁尺寸一致，矩形洞口四周带有螺栓孔洞A，矩形空心型钢梁2端部带有螺栓孔洞B、螺栓孔洞C；

所述叠合摩擦耗能阻尼器沿矩形空心型钢梁中心线上下对称布置两个，由大小形状相同的多边形摩擦钢板叠合而成，多边形摩擦钢板沿竖直方向以矩形空心型钢梁横向中心线为对称轴对称布置，多边形摩擦钢板设置有沿其中心线对称布置的螺栓孔洞D，上下两个叠合摩擦耗能阻尼器中间设置联动摩擦板，上下相邻两块多边形摩擦钢板之间通过高强抗剪螺栓、螺栓孔洞D连接，并与联动摩擦板连接，中间部位的多边形摩擦钢板带有穿筋孔洞A；

所述联动摩擦板由摩擦板与联动板组成，摩擦板与联动板垂直焊接，联动摩擦板通过高强抗剪螺栓与矩形空心型钢梁相连，摩擦板带有穿筋孔洞B；

所述连接角板两块矩形钢板焊接而成，连接角板带有螺栓孔洞E与螺栓孔洞F，连接角板通过高强螺栓、螺栓孔洞E与空心型钢柱连接，连接角板通过高强抗剪螺栓、螺栓孔洞F与矩形空心型钢梁连接；

所述限位角板为两块梯形钢板焊接而成，限位角板带有螺栓孔洞G、螺栓孔洞H，限位角板通过螺栓孔洞G、高强螺栓与叠合摩擦耗能阻尼器连接，限位角板通过螺栓孔洞H、高强螺栓与空心型钢柱连接；

所述盖板为矩形薄板，在空心型钢柱中布置两块盖板，盖板分别布置于限位角板的上下侧，盖板带有穿筋孔洞C；

进一步地，所述螺纹钢筋在空心型钢柱内壁四周布置若干，其有不少于两根螺纹钢筋穿过螺栓孔洞E，螺纹钢筋均穿过穿筋孔洞C；

进一步地，叠合摩擦耗能阻尼器由若干个大小形状相同的多边形摩擦钢板叠合而成，下侧多边形摩擦钢板的上底沿上侧多边形摩擦钢板两腰中位线齐平布置，且上底侧朝空心型钢柱方向布置；

进一步地，摩擦板宽度与矩形空心型钢梁内壁宽度一致，长度与叠合摩擦耗能阻尼器长度一致，且为矩形空心型钢梁净跨长度的十分之一~八分之一；

进一步地，限位角板为两块梯形钢板焊接而成，其上底长度与多边形摩擦钢板上底长度一致，其下底长度为多边形摩擦钢板的上底与下底长度之和二分之一；

进一步地，螺栓孔洞C、螺栓孔洞D、螺栓孔洞G、螺栓孔洞E均为椭圆形孔洞；

进一步地，螺纹钢筋直径为20~30mm，截面中心点距空心型钢柱内壁距离为100~150mm，距多边形摩擦钢板边缘最小距离为50~80mm。

本实用新型的有益效果

本实用新型的优点和有益效果是：一种型钢混凝土配筋柱耗能节点，型钢混凝土柱可以提供较大的承载能力和初始刚度，空心型钢内配置纵向螺纹钢筋，为结构提供了较大的竖向承载力，钢梁内设置叠合摩擦耗能阻尼器，能够形成多级的耗能体系，保证钢结构梁柱节点在震动作用下具有较大的延性的同时，结构简单，安装迅速，当钢梁发生破坏时，易于维护和替换，具有很好的实用性，产品相比现有技术而言具有凸出的实质性特点和显著进步，能够有效的解决钢结构节点延性不足和维护复杂的的问题。

附图说明

图1为本实用新型型一种型钢混凝土配筋柱耗能节点结构示意图。

图2为本实用新型中空心型钢柱示意图。

图3为本实用新型中叠合摩擦耗能阻尼器示意图。

图4为本实用新型中连接角板示意图。

图中：1为空心型钢柱；2为矩形空心型钢梁；3为叠合摩擦耗能阻尼器；4为联动摩擦板；5为连接角板；6为限位角板；7为高强抗剪螺栓；8为高强螺栓；9为盖板；10为螺纹钢筋；1-1为矩形空腔；1-2为矩形洞口；1-3为螺栓孔洞A；2-1为螺栓孔洞B；2-2为螺栓孔洞C；3-1为多边形摩擦钢板；3-2为螺栓孔洞D；3-3为穿筋孔洞A；4-1为摩擦板；4-2为联动板；4-3为穿筋孔洞B；5-1为螺栓孔洞E；5-2为螺栓孔洞F；6-1为螺栓孔洞G；6-2为螺栓孔洞H；9-1为穿筋孔洞C。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细地描述，但不能将它们理解为对本实用新型保护范围的限定。

实施例1：如图1-图4所示，本实用新型一种型钢混凝土配筋柱耗能节点，主要包括：空心型钢柱1、矩形空心型钢梁2、叠合摩擦耗能阻尼器3、联动摩擦板4、连接角板5、限位角板6、高强抗剪螺栓7、高强螺栓8、盖板9、螺纹钢筋10；

所述的空心型钢柱1横截面为空心结构，其中部为矩形空腔1-1，空心型钢柱1垂直于矩形空腔1-1侧带有矩形洞口1-2，矩形洞口1-2尺寸与矩形空心型钢梁2外壁尺寸一致，矩形洞口1-2四周带有螺栓孔洞A1-3，矩形空心型钢梁2端部带有螺栓孔洞B2-1、螺栓孔洞C2-2；

所述的叠合摩擦耗能阻尼器3沿矩形空心型钢梁2中心线上下对称布置两个，由大小形状相同的多边形摩擦钢板3-1叠合而成，多边形摩擦钢板3-1沿竖直方向以矩形空心型钢梁2横向中心线为对称轴对称布置，多边形摩擦钢板3-1设置有沿其中心线对称布置的螺栓孔洞D3-2，上下两个叠合摩擦耗能阻尼器3中间设置联动摩擦板4，上下相邻两块多边形摩擦钢板3-1之间通过高强抗剪螺栓7、螺栓孔洞D3-2连接，并与联动摩擦板4连接，中间部位的多边形摩擦钢板3-1带有穿筋孔洞A3-3；

所述的联动摩擦板4由摩擦板4-1与联动板4-2组成，摩擦板4-1与联动板4-2垂直焊接，联动摩擦板4通过高强抗剪螺栓7与矩形空心型钢梁2相连，摩擦板4-1带有穿筋孔洞B4-3；

所述的连接角板5两块矩形钢板焊接而成，连接角板5带有螺栓孔洞E5-1与螺栓孔洞F5-2，连接角板5通过高强螺栓8、螺栓孔洞E5-1与空心型钢柱1连接，连接角板5通过高强抗剪螺栓7、螺栓孔洞F5-2与矩形空心型钢梁2连接；

所述的限位角板6为两块梯形钢板焊接而成，限位角板6带有螺栓孔洞G6-1、螺栓孔洞H6-2，限位角板6通过螺栓孔洞G6-1、高强螺栓8与叠合摩擦耗能阻尼器3连接，限位角板6通过螺栓孔洞H6-2、高强螺栓8与空心型钢柱1连接；

所述的盖板9为矩形薄板，在空心型钢柱1中布置两块盖板9，盖板9分别布置于限位角板6的上下侧，盖板9带有穿筋孔洞C9-1；

所述的螺纹钢筋10在空心型钢柱1内壁四周布置若干，其有不少于两根螺纹钢筋10穿过螺栓孔洞E6-1，螺纹钢筋10均穿过穿筋孔洞C9-1。

所述的叠合摩擦耗能阻尼器3由若干个大小形状相同的多边形摩擦钢板3-1叠合而成，下侧多边形摩擦钢板3-1的上底沿上侧多边形摩擦钢板3-1两腰中位线齐平布置，且上底侧朝空心型钢柱1方向布置。

所述的摩擦板4-1宽度与矩形空心型钢梁2内壁宽度一致，长度与叠合摩擦耗能阻尼器3长度一致，且为矩形空心型钢梁2净跨长度的十分之一~八分之一。

所述的限位角板6为两块梯形钢板焊接而成，其上底长度与多边形摩擦钢板3-1上底长度一致，其下底长度为多边形摩擦钢板3-1的上底与下底长度之和二分之一。

所述的螺栓孔洞C2-2、螺栓孔洞D3-2、螺栓孔洞G6-1、螺栓孔洞E5-1均为椭圆形孔洞。

所述的螺纹钢筋10直径为20~30mm，截面中心点距空心型钢柱1内壁距离为100~150mm，距多边形摩擦钢板3-1边缘最小距离为50~80mm

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种型钢混凝土配筋柱耗能节点，包括：空心型钢柱（1）、矩形空心型钢梁（2）、叠合摩擦耗能阻尼器（3）、联动摩擦板（4）、连接角板（5）、限位角板（6）、高强抗剪螺栓（7）、高强螺栓（8）、盖板（9）、螺纹钢筋（10），其特征在于：

所述空心型钢柱（1）横截面为空心结构，其中部为矩形空腔（1-1），空心型钢柱（1）垂直于矩形空腔（1-1）侧带有矩形洞口（1-2），矩形洞口（1-2）尺寸与矩形空心型钢梁（2）外壁尺寸一致，矩形洞口（1-2）四周带有螺栓孔洞A（1-3），矩形空心型钢梁（2）端部带有螺栓孔洞B（2-1）、螺栓孔洞C（2-2）；

所述叠合摩擦耗能阻尼器（3）沿矩形空心型钢梁（2）中心线上下对称布置两个，叠合摩擦耗能阻尼器（3）由大小形状相同的多边形摩擦钢板（3-1）叠合而成，多边形摩擦钢板（3-1）沿竖直方向以矩形空心型钢梁（2）横向中心线为对称轴对称布置，多边形摩擦钢板（3-1）设置有沿其中心线对称布置的螺栓孔洞D（3-2），上下两个叠合摩擦耗能阻尼器（3）中间设置联动摩擦板（4），上下相邻两块多边形摩擦钢板（3-1）之间通过高强抗剪螺栓（7）、螺栓孔洞D（3-2）连接，并与联动摩擦板（4）连接，中间部位的多边形摩擦钢板（3-1）带有穿筋孔洞A（3-3）；

所述联动摩擦板（4）由摩擦板（4-1）与联动板（4-2）组成，联动摩擦板（4）通过高强抗剪螺栓（7）与矩形空心型钢梁（2）相连，摩擦板（4-1）带有穿筋孔洞B（4-3）；

所述连接角板（5）带有螺栓孔洞E（5-1）与螺栓孔洞F（5-2），连接角板（5）通过高强螺栓（8）、螺栓孔洞E（5-1）与空心型钢柱（1）连接，连接角板（5）通过高强抗剪螺栓（7）、螺栓孔洞F（5-2）与矩形空心型钢梁（2）连接；

所述限位角板（6）带有螺栓孔洞G（6-1）、螺栓孔洞H（6-2），限位角板（6）通过螺栓孔洞G（6-1）、高强螺栓（8）与叠合摩擦耗能阻尼器（3）连接，限位角板（6）通过螺栓孔洞H（6-2）、高强螺栓（8）与空心型钢柱（1）连接；

所述盖板（9）为矩形薄板，在空心型钢柱（1）中布置两块盖板（9），盖板（9）分别布置于限位角板（6）的上下两侧，盖板（9）带有穿筋孔洞C（9-1）；

所述螺纹钢筋（10）在空心型钢柱（1）内壁四周布置若干，其有不少于两根螺纹钢筋（10）穿过螺栓孔洞E（5-1），螺纹钢筋（10）均穿过穿筋孔洞C（9-1）。

2.根据权利要求1所述的一种型钢混凝土配筋柱耗能节点，其特征在于：所述下侧多边形摩擦钢板（3-1）的上底沿上侧多边形摩擦钢板（3-1）两腰中位线齐平布置，且上底侧朝空心型钢柱（1）方向布置。

3.根据权利要求1所述的一种型钢混凝土配筋柱耗能节点，其特征在于：所述摩擦板（4-1）宽度与矩形空心型钢梁（2）内壁宽度一致，长度与叠合摩擦耗能阻尼器（3）长度一致，且为矩形空心型钢梁（2）净跨长度的十分之一~八分之一。

4.根据权利要求1所述的一种型钢混凝土配筋柱耗能节点，其特征在于：所述限位角板（6）为两块梯形钢板焊接而成，其上底长度与多边形摩擦钢板（3-1）上底长度一致，其下底长度为多边形摩擦钢板（3-1）的上底与下底长度之和二分之一。

5.根据权利要求1所述的一种型钢混凝土配筋柱耗能节点，其特征在于：所述螺纹钢筋（10）直径为20~30mm，截面中心点距空心型钢柱（1）内壁距离为100~150mm，距多边形摩擦钢板（3-1）边缘最小距离为50~80mm。

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