CN218757949U - 一种钢管混凝土柱与钢梁节点自复位耗能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢管混凝土柱与钢梁节点自复位耗能装置，包括钢管混凝土柱、钢梁和自复位耗能装置；所述钢管混凝土柱包含短梁和第一加劲肋，所述短梁垂直焊接于所述钢管混凝土柱，所述第一加劲肋沿所述短梁翼缘分布，且一侧焊接于所述短梁，另一侧焊接于所述钢管混凝土柱；所述自复位耗能装置包含U型耗能板、角钢、SMA螺杆和第二加劲肋，所述SMA螺杆用于实现自复位，所述U型耗能板设置有两个，且开口朝向相反，所述U型耗能板一面外侧连接至所述钢管混凝土柱，另一面外侧连接至所述钢梁，所述U型耗能板与钢管混凝土柱螺纹连接，所述U型耗能板与钢梁之间设置所述角钢，所述角钢一面焊接于所述钢梁，另一面与所述U型耗能板螺纹连接。

Description

一种钢管混凝土柱与钢梁节点自复位耗能装置

技术领域

本实用新型涉及建筑结构技术领域，具体涉及一种钢管混凝土柱与钢梁节点自复位耗能装置。

背景技术

梁柱节点是结构的重要传力部位，直接影响结构的承载力、刚度和稳定性。结构设计一般遵循“强节点弱构件”的抗震设计思想，依靠提高结构本身的强度、刚度和延性来提高其抗震性能，但仍可能无法避免节点在强震作用时产生应力集中和发生脆性破坏等问题。震后节点发生脆性破坏，残余变形较大，使得震后修复困难且成本较高。

现有技术中有专门在耗能节点来提高节点延性，避免在强震作用下梁柱接头发生脆性破坏(参见中国实用新型专利申请CN105780960A)，然而该设置包括两个防屈曲翼缘金属板耗能阻尼器、两块高强腹板连接板、一块第一预埋钢梁以及一块第二预埋钢梁，结构较复杂，使用不够灵活也没有自复位功能。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决提出了一种钢管混凝土柱与钢梁节点自复位耗能装置,具有构造简单、传力明确、滞回性能良好、自复位能力优异等特点。通过U型耗能板进行耗能，用于吸收地震动输入能量，从而减小结构的地震响应。震后在SMA螺杆的作用下，恢复至原有状态。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种钢管混凝土柱与钢梁节点自复位耗能装置，包括钢管混凝土柱、钢梁和自复位耗能装置；所述钢管混凝土柱包含短梁和第一加劲肋，所述短梁垂直焊接于所述钢管混凝土柱，所述第一加劲肋沿所述短梁翼缘分布，且一侧焊接于所述短梁，另一侧焊接于所述钢管混凝土柱；所述自复位耗能装置包含U型耗能板、角钢和第二加劲肋，所述U型耗能板设置有两个，且开口朝向相反，所述U型耗能板一面外侧连接至所述钢管混凝土柱，另一面外侧连接至所述钢梁，所述U型耗能板与钢管混凝土柱螺纹连接，所述U型耗能板与钢梁之间设置所述角钢，所述角钢一面焊接于所述钢梁，另一面与所述U型耗能板螺纹连接，所述第二加劲肋焊接于所述角钢上。

优选地，所述自复位耗能装置还包括有SMA螺杆，所述SMA螺杆用于实现自复位，所述U型耗能板与钢管混凝土柱连接的一侧平面内开孔有第一圆孔，所述U型耗能板与钢梁连接的一侧平面内开孔有长圆孔，所述角钢的一侧平面内开孔有第二圆孔，所述SMA螺杆通过穿过所述第一圆孔、所述长圆孔和所述第二圆孔的方式对钢管混凝土柱、钢梁和自复位耗能装置三者进行连接。

优选地，所述自复位耗能装置还包括承压螺母，所述承压螺母分别设置于所述角钢内侧和所述U型耗能板内侧，通过拧紧所述承压螺母，能够所述U型耗能板与所述角钢之间产生预紧力。

优选地，所述第二加劲肋沿所述角钢分布，且两侧焊接于所述角钢。

优选地，所述第一圆孔与所述长圆孔的位置相对，所述第二圆孔与所述第一圆孔的大小相同。

优选地，所述钢管混凝土柱与U型耗能板之间通过短梁进行连接，所述短梁与U型耗能板之间设置有固定件，通过固定件一面焊接于所述短梁，另一面连接所述U型耗能板的方式实现短梁与U型耗能板之间的固定。

优选地，所述固定件与U型耗能板连接的一侧开有固定孔，通过所述SMA螺杆穿过所述固定孔以及第一圆孔并锁定的方式实现所述固定件与所述U型耗能板的连接。

本实用新型具有如下有益效果：通过U型耗能板进行耗能，用于吸收地震动输入能量，从而减小结构的地震响应。震后在SMA螺杆的作用下，恢复至原有状态。该装置具有构造简单、传力明确、滞回性能良好、自复位能力优异等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域第一技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型钢管混凝土柱与钢梁节点示意图；

图2为本实用新型钢管混凝土柱示意图；

图3为本实用新型U型耗能板示意图；

图4为本实用新型角钢示意图。

图中：1－钢管混凝土柱；1.1－短梁；1.2－第一加劲肋；2－钢梁；3－自复位耗能装置；3.1－U型耗能板；3.1.1－长圆孔；3.1.2－第一圆孔；3.2－SMA螺杆；3.3－承压型高强螺母；3.4－角钢；3.4.1－第二圆孔；3.5－第二加劲肋。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域第一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方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域第一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方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的第一技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

以下仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于下述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。

参考说明书附图1-4，一种钢管混凝土柱与钢梁节点自复位耗能装置主要包括钢管混凝土柱1、钢梁2和自复位耗能装置3。

所述钢管混凝土柱1包含短梁1.1和第一加劲肋1.2。所述短梁1.1垂直焊接于所述钢管混凝土柱1。所述第一加劲肋1.2沿所述短梁1.1翼缘分布，且一侧焊接于所述短梁1.1，另一侧焊接于所述钢管混凝土柱1。

所述自复位耗能装置3包含U型耗能板3.1、SMA螺杆3.2、承压型高强螺母3.3、角钢3.4和第二加劲肋3.5。所述U型耗能板3.1设置有两个，且开口朝向相反。所述U型耗能板3.1一侧平面内开孔有第一圆孔3.1.2，另一侧平面内开孔有长圆孔3.1.1。所述第一圆孔3.1.2与所述长圆孔3.1.1位置相对。所述角钢3.4一侧平面内开孔有第二圆孔3.4.1。所述第二圆孔3.4.1与所述第一圆孔3.1.2大小相同。所述角钢3.4未开孔一侧焊接于所述钢梁2翼缘。所述SMA螺杆用于实现自复位，具体为SMA螺杆受力变形后能够通过自身材料特性恢复至原状，所述SMA螺杆3.2穿过所述第一圆孔3.1.2、所述长圆孔3.1.1和所述第二圆孔3.4.1。所述承压型高强螺母3.3分别设置于所述角钢3.4内侧和所述U型耗能板3.1内侧，拧紧所述承压型高强螺母3.3，使所述U型耗能板3.1与所述角钢3.4之间产生预紧力。所述第二加劲肋3.5沿所述角钢3.4分布，且两侧焊接于所述角钢3.4。所述钢管混凝土柱1与U型耗能板3.1之间通过短梁1.1进行连接，所述短梁1.1与U型耗能板3.1之间设置有固定件，通过固定件一面焊接于所述短梁1.1另一面连接所述U型耗能板3.1的方式实现短梁1.1与U型耗能板3.1之间的固定。所述固定件与U型耗能板3.1连接的一侧开有固定孔，通过所述SMA螺杆3.2穿过所述固定孔以及第一圆孔并锁定的方式实现所述固定件与所述U型耗能板3.1的连接。

本发明的施工方法包括以下步骤：

第一步：预备一节短梁1.1、若干块第一加劲肋1.2、两块U型耗能板3.1、若干根SMA螺杆3.2、若干个承压型高强螺母3.3、四根角钢3.4和若干块第二加劲肋3.5。

第二步：将短梁1.1垂直焊接于钢管混凝土柱1。将第一加劲肋1.2沿所述短梁1.1翼缘分布，且一侧焊接于短梁1.1，另一侧焊接于钢管混凝土柱1。

第三步：将角钢3.4未开孔一侧焊接于钢梁2翼缘。将第二加劲肋3.5沿角钢3.4分布，且两侧焊接于角钢3.4。

第四步：将SMA螺杆3.2依次穿过承压型高强螺母3.3、第二圆孔3.4.1、长圆孔3.1.1、两个承压型高强螺母3.3、第一圆孔3.1.2、第二圆孔3.4.1和承压型高强螺母3.3。

第五步：拧紧承压型高强螺母3.3，使U型耗能板3.1与角钢3.4之间产生预紧力。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种钢管混凝土柱与钢梁节点自复位耗能装置，其特征在于，包括钢管混凝土柱、钢梁和自复位耗能装置；所述钢管混凝土柱包含短梁和第一加劲肋，所述短梁垂直焊接于所述钢管混凝土柱，所述第一加劲肋沿所述短梁翼缘分布，且一侧焊接于所述短梁，另一侧焊接于所述钢管混凝土柱；所述自复位耗能装置包含U型耗能板、角钢和第二加劲肋，所述U型耗能板设置有两个，且开口朝向相反，所述U型耗能板一面外侧连接至所述钢管混凝土柱，另一面外侧连接至所述钢梁，所述U型耗能板与钢管混凝土柱螺纹连接，所述U型耗能板与钢梁之间设置所述角钢，所述角钢一面焊接于所述钢梁，另一面与所述U型耗能板螺纹连接，所述第二加劲肋焊接于所述角钢上。

2.根据权利要求1所述的钢管混凝土柱与钢梁节点自复位耗能装置，其特征在于，所述自复位耗能装置还包括有SMA螺杆，所述SMA螺杆用于实现自复位，所述U型耗能板与钢管混凝土柱连接的一侧平面内开孔有第一圆孔，所述U型耗能板与钢梁连接的一侧平面内开孔有长圆孔，所述角钢的一侧平面内开孔有第二圆孔，所述SMA螺杆通过穿过所述第一圆孔、所述长圆孔和所述第二圆孔的方式对钢管混凝土柱、钢梁和自复位耗能装置三者进行连接。

3.根据权利要求2所述的钢管混凝土柱与钢梁节点自复位耗能装置，其特征在于，所述自复位耗能装置还包括承压螺母，所述承压螺母分别设置于所述角钢内侧和所述U型耗能板内侧，通过拧紧所述承压螺母，能够所述U型耗能板与所述角钢之间产生预紧力。

4.根据权利要求1所述的钢管混凝土柱与钢梁节点自复位耗能装置，其特征在于，所述第二加劲肋沿所述角钢分布，且两侧焊接于所述角钢。

5.根据权利要求2所述的钢管混凝土柱与钢梁节点自复位耗能装置，其特征在于，所述第一圆孔与所述长圆孔的位置相对，所述第二圆孔与所述第一圆孔的大小相同。

6.根据权利要求2所述的钢管混凝土柱与钢梁节点自复位耗能装置，其特征在于，所述钢管混凝土柱与U型耗能板之间通过短梁进行连接，所述短梁与U型耗能板之间设置有固定件，通过固定件一面焊接于所述短梁，另一面连接所述U型耗能板的方式实现短梁与U型耗能板之间的固定。

7.根据权利要求6所述的钢管混凝土柱与钢梁节点自复位耗能装置，其特征在于，所述固定件与U型耗能板连接的一侧开有固定孔，通过所述SMA螺杆穿过所述固定孔以及第一圆孔并锁定的方式实现所述固定件与所述U型耗能板的连接。

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