CN110195469A - 一种用于预制装配式钢筋混凝土框架结构的耗能钢质梁柱节点 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于预制装配式钢筋混凝土框架结构的耗能钢质梁柱节点，包括节点钢柱，所述节点钢柱的上下两端分别固定有端板，所述端板与预制钢筋混凝土框架柱固定连接，所述节点钢柱的侧壁与节点工字钢梁的一端焊接，所述节点工字钢梁的另一端与工字钢梁的一端固定连接，所述工字钢梁的另一端与预制钢筋混凝土框架梁固定连接；所述节点工字钢梁与所述工字钢梁的连接处与所述节点钢柱的侧壁下部之间通过耗能软钢阻尼器连接。本发明加工方便，易于安装、拆卸，绿色环保、提高生产效率，结构形式简单，显著增强节点耗能能力，提高结构抗震及抵御倒塌能力。

Description

一种用于预制装配式钢筋混凝土框架结构的耗能钢质梁柱 节点

技术领域

本发明涉及一种梁柱节点，具体地说是一种用于预制装配式钢筋混凝土框架结构的耗能钢质梁柱节点。

背景技术

近年来，装配式混凝土结构因其生产效率高、装配方便、绿色节能环保等优点，在行业发展中受到广泛关注。同时，地震防护工程中的被动控制技术因其造价低廉、减震效果显著而在国内外地震工程领域得到广泛应用。节点作为建筑结构的关键构件，其抗震性能根据规范要求往往要满足强节点的要求，而传统的装配式结构往往在地震荷载作用下，节点率先发生屈服并产生塑性铰，以此来消耗地震能量，而使结构发生严重破坏并倒塌。因此，如何实现既易拆装又具有较强的抗震性能成为目前装配式梁柱节点的关键技术问题。(1)在已有技术中，既要拆装方便又有较强的耗能能力的节点设计形式实现较为困难。(2)传统钢质梁柱节点均通过焊接或者栓接，导致节点延性降低，同时焊接质量不易控制，严重影响节点抗震性能。(3)现浇节点区则施工工序复杂，工期较长，现场的湿作业也在一定程度影响施工的环境，无法实现简单的装卸、更换过程。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种用于预制装配式钢筋混凝土框架结构的耗能钢质梁柱节点。本发明采用的技术手段如下：

一种用于预制装配式钢筋混凝土框架结构的耗能钢质梁柱节点，包括节点钢柱，所述节点钢柱的上下两端分别固定有端板，所述端板与预制钢筋混凝土框架柱固定连接，所述节点钢柱的侧壁上焊接有水平设置的节点工字钢梁，所述节点工字钢梁远离所述节点钢柱的一端与工字钢梁的一端固定连接，所述工字钢梁的另一端与预制钢筋混凝土框架梁固定连接；

所述节点工字钢梁的下翼缘下表面与所述工字钢梁的下翼缘下表面的连接处及其所对应的所述节点钢柱的侧壁下部之间通过耗能软钢阻尼器连接。

所述耗能软钢阻尼器包括两块平行设置的外扇形钢板、设置在两个所述外扇形钢板中间的内扇形钢板，且所述外扇形钢板与所述内扇形钢板之间固定有曲面耗能钢板，所述曲面耗能钢板上设有孔，两个所述外扇形钢板的一端均与同一个方形固定板Ⅰ固定连接，所述内扇形钢板远离所述方形固定板Ⅰ的一端与方形固定板Ⅱ固定连接；所述方形固定板Ⅱ通过高强螺栓分别与所述节点工字钢梁的下翼缘下表面和所述工字钢梁的下翼缘下表面固定连接，所述方形固定板Ⅰ通过高强螺栓与所述节点钢柱的侧壁下部固定连接。

进一步地，所述孔为长条形通孔，且所述长条形通孔的延伸方向垂直于所述外扇形钢板所在平面。或者所述孔为多边形通孔，且所述曲面耗能钢板的两端具有缺口。或者所述孔包括多边形通孔，且所述多边形通孔的两侧设有圆形通孔，且所述曲面耗能钢板的两端具有缺口。

所述工字钢梁与所述预制钢筋混凝土框架梁采用埋入式连接方式固定连接；所述端板与预制钢筋混凝土框架柱也采用埋入式连接方式固定连接。

所述节点钢柱的横截面呈“田”字形。

所述节点工字钢梁的上翼缘上表面和所述工字钢梁的上翼缘上表面通过钢梁上部上垫板固定连接；所述钢梁上部上垫板通过高强度螺栓分别与所述节点工字钢梁的上翼缘上表面和所述工字钢梁的上翼缘上表面固定连接；

所述节点工字钢梁的上翼缘下表面和所述工字钢梁的上翼缘下表面通过钢梁上部下垫板固定连接；所述钢梁上部下垫板通过高强度螺栓分别与所述节点工字钢梁的上翼缘下表面和所述工字钢梁的上翼缘下表面固定连接；

所述节点工字钢梁的下翼缘上表面和所述工字钢梁的下翼缘上表面通过钢梁下部上垫板固定连接；所述钢梁下部上垫板通过高强度螺栓分别与所述节点工字钢梁的下翼缘上表面和所述工字钢梁的下翼缘上表面固定连接；

所述节点工字钢梁的腹板两侧壁和所述工字钢梁的腹板两侧壁分别通过钢梁侧方垫板固定连接；所述钢梁侧方垫板通过高强度螺栓分别与所述节点钢梁的腹板和所述工字钢梁的腹板固定连接。

本发明具有以下优点：

1、加工方便，易于安装、拆卸，绿色环保、提高生产效率；

2、结构形式简单，显著增强节点耗能能力，提高结构抗震及抵御倒塌能力；

3、软钢阻尼器耗能形式多种多样，可根据具体需要进行设计。

基于上述理由本发明可在梁柱节点领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1-3中一种用于预制装配式钢筋混凝土框架结构的耗能钢质梁柱节点结构示意图。

图2是本发明实施例1中耗能软钢阻尼器结构示意图。

图3是本发明实施例2中耗能软钢阻尼器结构示意图。

图4是本发明实施例3中耗能软钢阻尼器结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1～图2所示，一种用于预制装配式钢筋混凝土框架结构的耗能钢质梁柱节点，包括节点钢柱1，所述节点钢柱1的上下两端分别固定有端板11，所述端板11与预制钢筋混凝土框架柱2固定连接，所述节点钢柱1的侧壁上焊接有水平设置的节点工字钢梁3，所述节点工字钢梁3远离所述节点钢柱1的一端与工字钢梁4的一端固定连接，所述工字钢梁4的另一端与预制钢筋混凝土框架梁44固定连接；

节点工字钢梁上翼缘31上表面和工字钢梁上翼缘41上表面通过钢梁上部上垫板5固定连接；所述钢梁上部上垫板5通过高强度螺栓51分别与所述节点工字钢梁上翼缘31上表面和所述工字钢梁上翼缘41上表面固定连接；

节点工字钢梁上翼缘31下表面和工字钢梁上翼缘41下表面通过钢梁上部下垫板52固定连接；所述钢梁上部下垫板52通过高强度螺栓51分别与所述节点工字钢梁上翼缘31下表面和所述工字钢梁上翼缘41下表面固定连接；

节点工字钢梁下翼缘32上表面和工字钢梁下翼缘42上表面通过钢梁下部上垫板53固定连接；所述钢梁下部上垫板53通过高强度螺栓51分别与所述节点工字钢梁下翼缘32上表面和所述工字钢梁下翼缘42上表面固定连接；

节点工字钢梁腹板33两侧壁和所述工字钢梁腹板43两侧壁分别通过钢梁侧方垫板54固定连接；所述钢梁侧方垫板54通过高强度螺栓51分别与所述节点钢梁腹板33和所述工字钢梁腹板43固定连接。

所述节点工字钢梁下翼缘32与所述工字钢梁下翼缘42连接处及其所靠近的所述节点工字钢柱1的外表面通过耗能软钢阻尼器6连接。

所述耗能软钢阻尼器6包括两块平行设置的外扇形钢板61、设置在两个所述外扇形钢板61中间的内扇形钢板62，且所述外扇形钢板61与所述内扇形钢板62之间固定有曲面耗能钢板63，所述曲面耗能钢板63上设有孔7，两个所述外扇形钢板61的一端均与同一个方形固定板Ⅰ64固定连接，所述内扇形钢板62远离所述方形固定板Ⅰ64的一端与方形固定板Ⅱ65固定连接；所述方形固定板Ⅱ65通过高强螺栓51分别与所述节点工字钢梁下翼缘32下表面和所述工字钢梁下翼缘42下表面固定连接，所述方形固定板Ⅰ64通过高强螺栓51与所述节点钢柱1的侧壁下部固定连接。

所述孔7为长条形通孔71，且所述长条形通孔71的延伸方向垂直于所述外扇形钢板61所在平面。

所述工字钢梁4与所述预制钢筋混凝土框架梁44采用埋入式连接方式固定连接；所述端板11与预制钢筋混凝土框架柱2也采用埋入式连接方式固定连接。

所述节点钢柱1的横截面呈“田”字形。

实施例2

如图1、图3所示，实施例2与实施例1的不同之处在于，所述孔7为八边形通孔72，且所述曲面耗能钢板63的两个端部具有缺口66，且两个所述缺口Ⅰ66对称设置，且两个所述缺口Ⅰ66拼合后与所述八边形通孔72相匹配。

实施例3

如图1、图4所示，实施例3与实施例1的不同之处在于，所述孔7包括正八边形通孔73和设置再所述正八边形通孔73两侧的圆形通孔74，所述圆形通孔74的内径小于所述正八边形通孔73外接圆的内径，且所述曲面耗能钢板63的两个端部具有缺口Ⅱ67，且两个所述缺口Ⅱ67对称设置。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种用于预制装配式钢筋混凝土框架结构的耗能钢质梁柱节点，其特征在于，包括节点钢柱，所述节点钢柱的上下两端分别固定有端板，所述端板与预制钢筋混凝土框架柱固定连接，所述节点钢柱的侧壁上焊接有水平设置的节点工字钢梁，所述节点工字钢梁远离所述节点钢柱的一端与工字钢梁的一端固定连接，所述工字钢梁的另一端与预制钢筋混凝土框架梁固定连接；

所述节点工字钢梁的下翼缘下表面与所述工字钢梁的下翼缘下表面的连接处及其所对应的所述节点钢柱的侧壁下部之间通过耗能软钢阻尼器连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于预制装配式钢筋混凝土框架结构的耗能钢质梁柱节点，其特征在于：所述耗能软钢阻尼器包括两块平行设置的外扇形钢板、设置在两个所述外扇形钢板中间的内扇形钢板，且所述外扇形钢板与所述内扇形钢板之间固定有曲面耗能钢板，所述曲面耗能钢板上设有孔，两个所述外扇形钢板的一端均与同一个方形固定板Ⅰ固定连接，所述内扇形钢板远离所述方形固定板Ⅰ的一端与方形固定板Ⅱ固定连接；所述方形固定板Ⅱ通过高强螺栓分别与所述节点工字钢梁的下翼缘下表面和所述工字钢梁的下翼缘下表面固定连接，所述方形固定板Ⅰ通过高强螺栓与所述节点钢柱的侧壁下部固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于预制装配式钢筋混凝土框架结构的耗能钢质梁柱节点，其特征在于：所述孔为长条形通孔，且所述长条形通孔的延伸方向垂直于所述外扇形钢板所在平面。

4.根据权利要求2所述的一种用于预制装配式钢筋混凝土框架结构的耗能钢质梁柱节点，其特征在于：所述孔为多边形通孔，且所述曲面耗能钢板的两端具有缺口。

5.根据权利要求2所述的一种用于预制装配式钢筋混凝土框架结构的耗能钢质梁柱节点，其特征在于：所述孔包括多边形通孔，且所述多边形通孔的两侧设有圆形通孔，且所述曲面耗能钢板的两端具有缺口。

6.根据权利要求1所述的一种用于预制装配式钢筋混凝土框架结构的耗能钢质梁柱节点，其特征在于：所述工字钢梁与所述预制钢筋混凝土框架梁采用埋入式连接方式固定连接；所述端板与预制钢筋混凝土框架柱也采用埋入式连接方式固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于预制装配式钢筋混凝土框架结构的耗能钢质梁柱节点，其特征在于：所述节点钢柱的横截面呈“田”字形。

8.根据权利要求1所述的一种用于预制装配式钢筋混凝土框架结构的耗能钢质梁柱节点，其特征在于：

所述节点工字钢梁的上翼缘上表面和所述工字钢梁的上翼缘上表面通过钢梁上部上垫板固定连接；所述钢梁上部上垫板通过高强度螺栓分别与所述节点工字钢梁的上翼缘上表面和所述工字钢梁的上翼缘上表面固定连接；

所述节点工字钢梁的上翼缘下表面和所述工字钢梁的上翼缘下表面通过钢梁上部下垫板固定连接；所述钢梁上部下垫板通过高强度螺栓分别与所述节点工字钢梁的上翼缘下表面和所述工字钢梁的上翼缘下表面固定连接；

所述节点工字钢梁的下翼缘上表面和所述工字钢梁的下翼缘上表面通过钢梁下部上垫板固定连接；所述钢梁下部上垫板通过高强度螺栓分别与所述节点工字钢梁的下翼缘上表面和所述工字钢梁的下翼缘上表面固定连接；

所述节点工字钢梁的腹板两侧壁和所述工字钢梁的腹板两侧壁分别通过钢梁侧方垫板固定连接；所述钢梁侧方垫板通过高强度螺栓分别与所述节点钢梁的腹板和所述工字钢梁的腹板固定连接。