CN219100306U - 梁柱滑移节点、建筑物 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种梁柱滑移节点、建筑物，梁柱滑移节点，其中的梁柱滑移节点包括沿竖直方向延伸的柱体以及沿水平方向延伸的梁体、连接件，其中梁体具有预埋的钢梁，还包括第一力释放组件，第一力释放组件包括处于柱体的相对两侧的第一钢板以及栓接于两个第一钢板的外侧面之间的多根对穿螺杆，每根对穿螺杆的外周侧套装有波纹套管以将对穿螺杆与柱体的混凝土隔离，连接件与邻近的第一钢板以及钢梁连接。本实用新型外部连接施工能够更加方便，降低柱体的轴向上的刚度，使沿着柱体的轴向传导的载荷能够被梁体承担，进而使节点承受的载荷更加合理，材料利用效率更高、经济性更好，节点可靠性得到提升。

Description

梁柱滑移节点、建筑物

技术领域

本实用新型涉及钢混结构设计技术领域，具体涉及一种梁柱滑移节点、建筑物。

背景技术

《建设工程抗震管理条例》规定“位于高烈度设防地区、地震重点监视防御区的新建学校、幼儿园、医院、养老机构、应急指挥中心、应急避难场所等公共建筑应当采用隔震减震技术，保证发生本区域设防地震时不丧失建筑功能。”屈曲约束支撑是目前应用范围最广的减震技术，屈曲约束支撑除支撑阻尼器产品外，支撑与框架结构的连接是产品能正常发挥减震功能的重要组成部分，对于保证结构达到设防目标的性能需求和保障结构基本安全具有重要意义。目前常规吨位的屈曲约束支撑的连接方法已经比较成熟，且有较多工程应用。但是常规的连接方法很难满足超大吨位的屈曲约束支撑的连接需要。

在学术研究方面，公知文献《基于滑移连接的防屈曲支撑钢框架节点抗震性能研究》(公开日期2019年2月，建筑结构学报)中指出，现行BRB(防屈曲支撑，也即前述的屈曲约束支撑)节点板设计方法无法保证该节点在罕遇地震作用下的性能，其主要原因是大变形下节点板与相邻梁柱之间存在显著的开合效应(如公知文献《基于滑移连接的防屈曲支撑钢框架节点抗震性能研究》中的图4所示)，当地震作用从右往左施加在结构上时，BRB对节点板产生压力作用，而此时梁柱剪力所产生的弯曲变形又会对节点板产生张拉力；而当地震作用从左往右施加在结构上时，BRB对节点板产生拉力作用，此时，梁柱剪力又会对节点板产生夹紧力。这种由于梁柱弯曲而对节点板产生的张开、闭合效应亦称为开合效应，显然，此相互作用在节点板连接设计中未予以充分考虑。

在现实设计方面，小吨位BRB阻尼器与混凝土的连接不太困难，因为钢筋混凝土本身的约束作用比较强，一般不需要特别处理。但对于大吨位BRB阻尼器与混凝土的连接，为了使力可靠地传递给柱子，一般需要在柱子中设置型钢，且需要使BRB的预埋件与型钢焊接，这种连接方式给施工造成极大的困难，突出表现为钢筋没法有效绑扎，一旦绑扎完钢筋，预埋件安装不了(如图12a至图12c所示)；另外，钢格栅在变形时会挤压混凝土，产生局部压应力，对于小吨位阻尼器，其局部压应力尚在混凝土可承担的范围内，但对于大吨位阻尼器，被挤压的混凝土势必会被压碎，压碎后的混凝土不再能为钢格栅提供支撑，也就是不能再提供力(图13所示)。

因而超大吨位屈曲约束支撑需要选用剪力释放型滑移节点。

实用新型内容

本实用新型设计的梁柱滑移节点、建筑物可以至少部分地解决上面的问题。

本实用新型的目的在于提供一种梁柱滑移节点，包括沿竖直方向延伸的柱体以及沿水平方向延伸的梁体、连接件，其中所述梁体具有预埋的钢梁，还包括第一力释放组件，所述第一力释放组件包括处于所述柱体的相对两侧的第一钢板以及栓接于两个所述第一钢板的外侧面之间的多根对穿螺杆，每根所述对穿螺杆的外周侧套装有波纹套管以将所述对穿螺杆与所述柱体的混凝土隔离，所述连接件与邻近的所述第一钢板以及所述钢梁连接。

在一些实施方式中，所述柱体具有预埋的芯板，所述芯板上构造有多个通孔，多根所述对穿螺杆中的部分对穿螺杆分别一一对应地穿行于所述通孔内。

在一些实施方式中，所述钢梁的横断面为工字型，所述钢梁包括上下平行间隔设置的第一翼板、第二翼板以及连接于所述第一翼板、第二翼板之间的多个连接板，多个连接板沿着所述梁体的长度方向间隔设置，且所述连接板的垂直于所述梁体轴向的两个侧面上敷设有橡胶层，以将所述连接板与所述梁体的混凝土隔离。

在一些实施方式中，所述第二翼板的顶面上垂直连接有多个栓钉，多个所述栓钉沿所述梁体的长度方向间隔设置；和/或，每个所述连接板的对应于所述梁体的宽度方向的两侧面上分别垂直连接有多个栓钉，多个所述栓钉沿所述梁体的长度方向间隔设置。

在一些实施方式中，多个所述栓钉关于所述连接板对称设置。

在一些实施方式中，所述梁柱滑移节点还包括第二力释放组件，所述第二力释放组件包括处于所述柱体的另外相对两侧中的至少一侧的第二钢板，在所述第二钢板朝向所述柱体的一侧设有多根内螺杆，所述多根内螺杆的外周侧套装有截面为长圆孔形的钢套筒，所述长圆孔形的长轴与所述柱体的长度方向平行，且所述钢套筒的一端为闭口以将所述内螺杆与所述柱体的混凝土隔离。

在一些实施方式中，所述第二力释放组件还包括定位端板，所述定位端板连接于所述钢套筒的开口端且与所述钢套筒的轴线垂直，所述定位端板上具有定位连接孔。

在一些实施方式中，所述钢套筒的外圆周侧套装有螺旋箍筋，所述螺旋箍筋邻近所述第二钢板设置；和/或，所述波纹套管的至少一端的外圆周侧套装有螺旋箍筋，所述螺旋箍筋邻近所述第一钢板设置。

在一些实施方式中，所述柱体内的芯板与混凝土之间夹设有滑动层，和/或，所述第一钢板、第二钢板分别与所述混凝土之间夹设有滑动层；和/或，所述第一翼板的底侧面与所述梁体内的混凝土之间夹设有滑动层，和/或，所述连接板的平行于所述梁体的轴向的两个侧面与所述梁体内的混凝土之间夹设有滑动层。

本实用新型的目的还在于提供一种建筑物，包括上述的梁柱滑移节点。

本实用新型的梁柱滑移节点、建筑物，一方面，钢梁的端部与第一钢板之间连接，由于连接位置处于柱体的外侧，无需在钢梁上做穿孔处理以满足柱体内的钢筋穿行需求，外部连接施工能够更加方便；另一方面，在柱体内设置第一力释放组件，如此在连接件中施力时，由于对穿螺杆的外周侧套装有波纹套管使混凝土与对穿螺杆脱离直接接触，且由于波纹套管的波纹凹凸结构，从而有效降低柱体的轴向上的刚度，此时使沿着柱体的轴向传导的载荷能够被梁体承担，进而使本实用新型的梁柱节点承受的载荷更加合理，材料利用效率更高、经济性更好，节点可靠性得到提升。

附图说明

图1是本实用新型的梁柱滑移节点的结构示意图(部分透视)。

图2是图1中A-A方向的结构示意图。

图3是图2中F处的局部放大图。

图4是图1中B-B方向的结构示意图。

图5是图4中G处的局部放大图。

图6是图1中E处的局部放大图。

图7是图6中C-C方向的结构示意图。

图8是图6中D-D方向的结构示意图。

图9是图1中的钢套筒与定位端板组合为一体的正视图。

图10是图9中1-1方向的结构示意图。

图11是图9中2-2方向的结构示意图。

图12a为现有技术中的梁柱节点中的BRB的预埋件与型钢焊接的正视图。

图12b为图12a的俯视图。

图12c为图12a的左视图。

图13为现有技术中的被挤压的混凝土与钢格栅之间的相互作用示意图。

图中：1、柱体；11、芯板；2、梁体；21、钢梁；22、第一翼板；23、第二翼板；24、连接板；25、橡胶层；26、栓钉；3、连接件；31、第一连接杆；32、第二连接杆；41、第一钢板；42、对穿螺杆；421、锁定螺母；43、波纹套管；51、第二钢板；52、内螺杆；53、钢套筒；54、定位端板；541、定位连接孔；6、滑动层；7、混凝土；8、螺旋箍筋；a、拉伸力。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，为了清晰，夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本实用新型的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本实用新型的各方面。

下例所描述的实施例是本实用新型梁柱滑移节点、建筑物，本例仅是本实用新型的一部分实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

请参照图1至图11，根据本实用新型的实施例，提供一种梁柱滑移节点，包括沿竖直方向延伸的柱体1以及沿水平方向延伸的梁体2、连接件3，其中梁体2具有预埋的钢梁21，还包括第一力释放组件，第一力释放组件包括处于柱体1的相对两侧的第一钢板41以及栓接于两个第一钢板41的外侧面之间的多根对穿螺杆42，每根对穿螺杆42的外周侧套装有波纹套管43以将对穿螺杆42与柱体1的混凝土7隔离，钢梁21的一端与与其邻近的第一钢板41连接(具体可以为焊接)，连接件3与邻近的第一钢板41以及钢梁21连接(具体可以为焊接)，具体的连接件3通过第一连接杆31与邻近的第一钢板41连接，通过第二连接杆32与邻近的钢梁21连接。该技术方案中，一方面，钢梁21的端部与第一钢板41之间连接，由于连接位置处于柱体1的外侧，无需在钢梁21上做穿孔处理以满足柱体1内的钢筋穿行需求，外部连接施工能够更加方便；另一方面，在柱体1内设置第一力释放组件，如此在连接件中施力时，由于对穿螺杆42的外周侧套装有波纹套管43使混凝土7与对穿螺杆42脱离直接接触，且由于波纹套管43的波纹凹凸结构，从而有效降低第一钢板41在轴向上的刚度，此时使沿着柱体1的轴向传导的载荷能够被梁体2承担，进而使本实用新型的梁柱节点承受的载荷更加合理，材料利用效率更高、经济性更好，节点可靠性得到提升。

在一些实施方式中，柱体1具有预埋的芯板11，芯板11上构造有多个通孔，多根对穿螺杆42中的部分对穿螺杆42分别一一对应地穿行于通孔内，对应的波纹套管43也一并从对应的通孔中穿行，能够保证两个第一钢板41之间设置较多的对穿螺杆42，保证两者的连接可靠性。在一个具体的实施例中，对穿螺杆42的两端分别通过锁定螺母421形成对两个第一钢板41的可靠连接。

在一些实施方式中，多根对穿螺杆42以等间距的方式沿着柱体1的轴向布置多组，每组对穿螺杆42内包括有沿水平方向等间距布置的多根对穿螺杆42。也即，多根对穿螺杆42在第一钢板41的范围内形成矩形的等间距点阵布置，使每根对穿螺杆42的力传导更均衡。

在一些实施方式中，钢梁21的横断面为工字型，钢梁21包括上下平行间隔设置的第一翼板22、第二翼板23以及连接于第一翼板22、第二翼板23之间的多个连接板24，多个连接板24沿着梁体2的长度方向间隔设置从而在第一翼板22与第二翼板23之间形成格栅结构，且连接板24的垂直于梁体2轴向的两个侧面上敷设有橡胶层25，以将连接板24与梁体2的混凝土7隔离。该技术方案中，橡胶层25垂直于钢梁21的轴向设置，使混凝土7与连接板24脱离直接接触的同时由于橡胶层25的柔性结构从而有效降低梁体2的轴向上的刚度，此时使沿着梁体2的轴向传导的载荷能够被柱体1承担进而使本实用新型的梁柱节点承受的载荷更加合理，材料利用效率更高、经济性更好，节点可靠性得到提升。

此处具体的，参见图1，假定连接件3施加朝向图1所示方位的右上方向的拉伸力a时，此时该拉伸力具有与柱体1的轴向平行的竖直向上的分力F1、与梁体2的轴向平行的水平向右的分力F2，由于第一力释放组件2的设置能够在柱体1的轴向上产生位移补偿从而使柱体1的轴向上的刚度较梁体2在该方向上的刚度较小，因此，此时分力F1由梁体2承担，同样道理的，由于连接板24在梁体2的轴向上侧面设置有橡胶层25，橡胶层25能够在梁体2的轴向上产生位移补偿从而使钢梁21的轴向上的刚度较柱体1在该方向上的刚度较小，因此，此时分力F2则由柱体1承担，如此使本实用新型的梁柱节点承受的载荷更加合理，材料利用效率更高、经济性更好，节点可靠性得到提升。

作为优选，橡胶层25敷设于连接板24自上而下的全长，在一些实施方式中，橡胶层25敷设于连接板24从第一翼板22的底侧面向下的预设长度内，预设长度小于连接板24的高度，在一个具体实施例中，该预设长度为400mm。

第二翼板23的顶面上垂直连接有多个栓钉26，多个栓钉26沿梁体2的长度方向间隔设置；和/或，每个连接板24的对应于梁体2的宽度方向的两侧面上分别垂直连接有多个栓钉26，多个栓钉26沿梁体2的长度方向间隔设置，能够理解的是，栓钉26所连接例如焊接的一侧使梁体2中填充混凝土7的一侧，如此能够增加混凝土7与相邻的预埋件(钢梁21)的连接强度。作为优选，多个栓钉26关于连接板24对称设置。

在一些实施方式中，梁柱滑移节点还包括第二力释放组件，第二力释放组件包括处于柱体1的另外相对两侧中的至少一侧的第二钢板51，在第二钢板51朝向柱体1的一侧设有(具体可以为焊接)多根内螺杆52，多根内螺杆52的外周侧套装有截面为长圆孔形的钢套筒53，长圆孔形的长轴与柱体1的长度方向平行，且钢套筒53的一端为闭口以将内螺杆52与柱体1的混凝土7隔离，能够理解的是，第二钢板51的相对两侧分别与第一钢板41之间焊接为一个整体，从而能够在第一钢板41、第二钢板51中的任一个受力时，荷载能够同时在第一钢板41、第二钢板51中传导，从而能够进一步利用第一力释放组件及第二力释放组件将相应方向上的力予以释放。该技术方案中，钢套筒53的长圆孔形中的圆孔直径具体可以与内螺杆52的外径相等，从而保证在垂直于柱体1的轴向上内螺杆52与钢套筒53之间紧密接触，保证柱体1在该方向上具有足够的刚度，而在柱体1的轴向上，内螺杆52的两侧则分别与钢套筒53之间具有间隙，这一间隙的设置能够允许内螺杆52在柱体1的轴向上产生一定位移，从而使第二钢板51在其轴向上具有更低的刚度。如此，第一力释放组件与第二力释放组件两者组合，使沿着柱体1的轴向传导的载荷能够被梁体2承担，进而使本实用新型的梁柱节点承受的载荷更加合理，材料利用效率更高、经济性更好，节点可靠性得到提升。

在一些实施方式中，第二力释放组件还包括定位端板54，定位端板54连接于钢套筒53的开口端且与钢套筒53的轴线垂直，定位端板54上具有定位连接孔541，通过定位连接孔541可以在浇筑混凝土7之前，穿插相应的定位螺钉将钢套筒53定位于第二钢板51的预设位置上，防止在混凝土7浇筑过程中钢套筒53的位置变动，导致内螺杆52在钢套筒53内的相对位置变动，例如内螺杆52与钢套筒53的圆孔壁接触，在混凝土7浇筑完成并定型后，可以将相应的定位螺钉卸除即可。

在一些实施方式中，多根内螺杆52以等间距的方式沿着柱体1的轴向布置多组；在一些实施方式中，每组内螺杆52包括有沿水平方向等间距布置的多根内螺杆52。也即，多根内螺杆52在第二钢板51的范围内形成矩形的等间距点阵布置，使每根内螺杆52的力传导更均衡。

在一些实施方式中，钢套筒53的外圆周侧套装有螺旋箍筋8，螺旋箍筋8邻近第二钢板51设置；和/或，波纹套管43的至少一端的外圆周侧套装有螺旋箍筋8，螺旋箍筋8邻近第一钢板41设置，也即在钢套筒53和或波纹套管43靠近柱体1的外侧一端分别套装有螺旋箍筋8，能够显著提升对应位置处的混凝土7的局部抗压能力。需要说明的是，螺旋箍筋8也是预埋于混凝土7内的。

在一些实施方式中，柱体1内的芯板11与混凝土7之间夹设有滑动层6，和/或，第一钢板41、第二钢板51分别与混凝土7之间夹设有滑动层6；和/或，第一翼板22的底侧面与梁体2内的混凝土7之间夹设有滑动层6，和/或，连接板24的平行于梁体2的轴向的两个侧面与梁体2内的混凝土7之间夹设有滑动层6，所述滑动层6具体可以为1mm厚的聚四氟乙烯板。滑移层起到隔离和减少摩擦的作用，通过隔离，例如可以使第一翼板22与其下混凝土分离开来，从而避免了钢与混凝土的固化时的粘结，也就避免了粘结力；第一翼板22在作水平向相对运动时第一翼板22与其下混凝土的可能存在摩擦作用，通过设置滑移层，使得摩擦力显著减少。

在一个具体的实施例中，节点中的芯板11、钢梁21、第一钢板41及第二钢板51等钢材皆采用Q420B，对穿螺杆42及内螺杆52优先采用10.9级高强螺杆，定位螺钉采用十字槽圆柱头螺钉，栓钉26则可采用圆柱头栓钉。节点钢材的连接处均可以采用等强度连接焊缝；钢套筒53与定位端板54之间可以采用角焊缝；内螺杆52与第二钢板51之间采用穿孔塞焊的连接焊缝；栓钉26与对应的钢板之间则采用角焊缝。

本实用新型的目的还在于提供一种建筑物，包括上述的梁柱滑移节点。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种梁柱滑移节点，其特征在于，包括沿竖直方向延伸的柱体(1)以及沿水平方向延伸的梁体(2)、连接件(3)，其中所述梁体(2)具有预埋的钢梁(21)，还包括第一力释放组件，所述第一力释放组件包括处于所述柱体(1)的相对两侧的第一钢板(41)以及栓接于两个所述第一钢板(41)的外侧面之间的多根对穿螺杆(42)，每根所述对穿螺杆(42)的外周侧套装有波纹套管(43)以将所述对穿螺杆(42)与所述柱体(1)的混凝土(7)隔离，所述连接件(3)与邻近的所述第一钢板(41)以及所述钢梁(21)连接。

2.根据权利要求1所述的梁柱滑移节点，其特征在于，所述柱体(1)具有预埋的芯板(11)，所述芯板(11)上构造有多个通孔，多根所述对穿螺杆(42)中的部分对穿螺杆(42)分别一一对应地穿行于所述通孔内。

3.根据权利要求1所述的梁柱滑移节点，其特征在于，所述钢梁(21)的横断面为工字型，所述钢梁(21)包括上下平行间隔设置的第一翼板(22)、第二翼板(23)以及连接于所述第一翼板(22)、第二翼板(23)之间的多个连接板(24)，多个连接板(24)沿着所述梁体(2)的长度方向间隔设置，且所述连接板(24)的垂直于所述梁体(2)轴向的两个侧面上敷设有橡胶层(25)，以将所述连接板(24)与所述梁体(2)的混凝土(7)隔离。

4.根据权利要求3所述的梁柱滑移节点，其特征在于，所述第二翼板(23)的顶面上垂直连接有多个栓钉(26)，多个所述栓钉(26)沿所述梁体(2)的长度方向间隔设置；和/或，每个所述连接板(24)的对应于所述梁体(2)的宽度方向的两侧面上分别垂直连接有多个栓钉(26)，多个所述栓钉(26)沿所述梁体(2)的长度方向间隔设置。

5.根据权利要求4所述的梁柱滑移节点，其特征在于，多个所述栓钉(26)关于所述连接板(24)对称设置。

6.根据权利要求4所述的梁柱滑移节点，其特征在于，还包括第二力释放组件，所述第二力释放组件包括处于所述柱体(1)的另外相对两侧中的至少一侧的第二钢板(51)，在所述第二钢板(51)朝向所述柱体(1)的一侧设有多根内螺杆(52)，所述多根内螺杆(52)的外周侧套装有截面为长圆孔形的钢套筒(53)，所述长圆孔形的长轴与所述柱体(1)的长度方向平行，且所述钢套筒(53)的一端为闭口以将所述内螺杆(52)与所述柱体(1)的混凝土(7)隔离。

7.根据权利要求6所述的梁柱滑移节点，其特征在于，所述第二力释放组件还包括定位端板(54)，所述定位端板(54)连接于所述钢套筒(53)的开口端且与所述钢套筒(53)的轴线垂直，所述定位端板(54)上具有定位连接孔(541)。

8.根据权利要求6所述的梁柱滑移节点，其特征在于，所述钢套筒(53)的外圆周侧套装有螺旋箍筋(8)，所述螺旋箍筋(8)邻近所述第二钢板(51)设置；和/或，所述波纹套管(43)的至少一端的外圆周侧套装有螺旋箍筋(8)，所述螺旋箍筋(8)邻近所述第一钢板(41)设置。

9.根据权利要求6所述的梁柱滑移节点，其特征在于，所述柱体(1)内的芯板(11)与混凝土(7)之间夹设有滑动层(6)，和/或，所述第一钢板(41)、第二钢板(51)分别与所述混凝土(7)之间夹设有滑动层(6)；和/或，所述第一翼板(22)的底侧面与所述梁体(2)内的混凝土(7)之间夹设有滑动层(6)，和/或，所述连接板(24)的平行于所述梁体(2)的轴向的两个侧面与所述梁体(2)内的混凝土(7)之间夹设有滑动层(6)。

10.一种建筑物，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的梁柱滑移节点。

Images