CN203613652U - 一种侧板加强型蜂窝式h型钢梁框架节点构件 - Google Patents

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Peng Renya
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Abstract

本实用新型提供一种侧板加强型蜂窝式H型钢梁框架节点构件，包括蜂窝式H型钢梁、H型钢柱，所述蜂窝式H型钢梁腹板上设有孔洞，该蜂窝式H型钢梁上、下翼缘与H型钢柱采用对接焊缝连接，并在梁端上、下翼缘侧面焊接设置加强侧板；在H型钢柱上，还设置有与蜂窝式H型钢梁上、下翼缘中心处于同一水平面的加劲肋；蜂窝式H型钢梁腹板与H型钢柱腹板对齐焊接，并采用角钢和高强螺栓加强连接H型钢梁梁端腹板与H型钢柱翼缘板。

Description

一种侧板加强型蜂窝式H型钢梁框架节点构件
技术领域
本实用新型涉及建筑钢结构设计及施工技术领域，尤其涉及一种侧板加强型蜂窝式H型钢梁框架节点构件。
背景技术
蜂窝式H型钢梁沿腹板长度方向上有圆形或折线构成的蜂窝式孔洞，使其具有自重轻、节省钢材、造型美观，以及便于穿插管线等特点，但也由于蜂窝式H型钢梁腹板上的孔洞削弱，使其腹板有效面积减少，降低了抗剪承载能力，尤其在梁端区域，由于梁塑性耗能区域有效截面面积的减少，必然对梁构件的耗能能力带来不利的影响，影响结构节点构件的抗剪承载能力及稳定性。
针对上述蜂窝式H型钢梁构件的不足，提出一种侧板加强型蜂窝式H型钢梁框架节点构件，在建筑钢框架结构中采用本实用新型，不仅能充分发挥蜂窝式H型钢梁的性能优势，而且能改善蜂窝式H钢梁剪切变形较大、梁端塑性耗能区域有效截面面积减小所导致的耗能能力下降等缺点，有效提高蜂窝式H型钢梁构件的极限承载能力和稳定能。
实用新型内容
针对蜂窝式H型钢梁梁端耗能能力、抗剪能力不足的问题，本实用新型提出一种侧板加强型蜂窝式H型钢梁框架节点构件。
为了在建筑钢框架结构中充分发挥蜂窝式H型钢梁的优势，且减少蜂窝式H型钢梁腹板孔洞对梁端耗能能力及稳定性的不利影响，本实用新型采用的技术方案为：一种侧板加强型蜂窝式H型钢梁框架节点构件，包括蜂窝式H型钢梁、H型钢柱，所述蜂窝式H型钢梁腹板上设有孔洞，该蜂窝式H型钢梁上、下翼缘与H型钢柱采用对接焊缝连接，并在梁端上、下翼缘侧面焊接设置加强侧板；在H型钢柱上，还设置有与蜂窝式H型钢梁上、下翼缘中心处于同一水平面的加劲肋；蜂窝式H型钢梁梁端腹板与H型钢柱腹板对齐焊接，并采用角钢和高强螺栓加强连接H型钢梁梁端腹板与H型钢柱翼缘板。 
由于采用了蜂窝式H型钢梁，该钢梁构件的抗剪能力将会有所降低，为保证该钢梁构件在梁端有足够的承载能力，本实用新型提出在蜂窝式H型钢梁的上、下翼缘处加设加强侧板，有利于提高构件的承载能力，使梁端的极限承载能力和稳定性能有显著提高，增强钢框架节点的耗能能力。
作为优选，蜂窝式H型钢梁端部至第一个蜂窝式孔洞净距不小于300mm，相邻孔洞中心间距不小于300mm。
作为优选，蜂窝式H型钢梁上、下翼缘加设的加强侧板长度应为1/2h~3/4h，h为蜂窝式H型钢梁梁高。若侧板长度过小，将起不到防止节点发生脆性破坏和增强构件承载力的作用，若侧板长度过大，对提高构件承载力的作用已不再明显，造成材料的浪费，并将有可能导致侧板加强处的平面外屈曲，反而降低蜂窝式H型钢梁的极限承载能力和稳定性能。
作为优选，加设的侧板厚度应与蜂窝式H型钢梁的翼缘厚度相同，其截面形状可为矩形、圆弧形、梯形等，为避免产生应力集中现象，宜采用圆弧形侧板。
作为优选，在蜂窝式H型梁腹板上的孔洞宜为圆弧曲线，原因是圆形孔洞构造相对简单，并避免应力集中现象。
作为优选，在H型钢柱上，设置与蜂窝式H型钢梁翼缘中心处于同一水平面的横向加劲肋，加劲肋的厚度与蜂窝式H型钢梁的翼缘厚度相同。
侧板加强型蜂窝式H型钢梁框架节点构件，既能充分利用蜂窝型钢梁自重轻、节省钢材、造型美观，以及便于穿插管线等特点，而且通过加入加强侧板，增强了该框架节点构件的抗剪切能力，提高了该框架节点极限承载能力和稳定性。采用侧板加强型蜂窝式H型钢梁框架节点构件，既能节省钢材和资源，又保证了建筑钢框架结构的安全稳定性。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型结构侧面示意图。
其中：1为蜂窝式H型钢梁；2为孔洞；3为加强侧板；4为高强螺栓；5为角钢；6为H型钢柱；7为加劲肋。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
本实用新型提供一种侧板加强型蜂窝式H型钢梁框架节点构件，参阅附图，该节点构件包括蜂窝式H型钢梁、H型钢柱、加强侧板、加劲肋、角钢、高强螺栓等部位组成，所述蜂窝式H型钢梁腹板上设有孔洞，该蜂窝式H型钢梁上、下翼缘与H型钢柱采用对接焊缝连接，并在梁端上、下翼缘侧面焊接设置加强侧板；在H型钢柱上，还设置有与蜂窝式H型钢梁上、下翼缘中心处于同一水平面的加劲肋；蜂窝式H型钢梁梁端腹板与H型钢柱腹板对齐焊接，并采用角钢和高强螺栓加强连接H型钢梁梁端腹板与H型钢柱翼缘板。
具体实施中，根据具体工程所在区域及其用途，确定结构所受的荷载以及该地区的抗震设防目标，计算得到截面内力，并初步确定蜂窝式H型钢梁的开孔尺寸，使孔洞削弱处具有足够的有效截面面积，以及H型钢柱的截面尺寸；并根据所确定的蜂窝式H型钢梁尺寸、H型钢柱尺寸，确定侧板截面尺寸，其中侧板长度在1/2h~3/4h（h为梁高），厚度与蜂窝式H型钢梁的翼缘厚度相同。选取构件截面尺寸时，应综合考虑构件所受内力、腹板厚度、开孔尺寸等参数与总体造价的最优组合。
确定截面尺寸后，分别进行抗弯强度、抗剪强度等强度验算。在满足强度要求的前提下，还需验算蜂窝式H型钢梁的整体稳定是否满足要求，最后验算蜂窝式H型钢梁的弯曲变形，剪切变形是否满足正常使用极限状态。
在实际施工中，由于焊接质量直接影响到侧板加强型蜂窝式H型钢梁框架节点构件的工作性能，因此必须注意保证施工中的焊接质量。

Claims (3)

1. 一种侧板加强型蜂窝式H型钢梁框架节点构件，包括蜂窝式H型钢梁、H型钢柱，其特征在于：所述蜂窝式H型钢梁腹板上设有孔洞，该蜂窝式H型钢梁上、下翼缘与H型钢柱采用对接焊缝连接，并在梁端上、下翼缘侧面焊接设置加强侧板；在H型钢柱上，还设置有与蜂窝式H型钢梁上、下翼缘中心处于同一水平面的加劲肋；蜂窝式H型钢梁梁端腹板与H型钢柱腹板对齐焊接，并采用角钢和高强螺栓加强连接H型钢梁梁端腹板与H型钢柱翼缘板。
2. 根据权利要求1所述的一种侧板加强型蜂窝式H型钢梁框架节点构件，其特征在于：所述蜂窝式H型钢梁端部至第一个蜂窝式孔洞净距不小于300mm，相邻孔洞中心间距不小于300mm。
3. 根据权利要求1所述的一种侧板加强型蜂窝式H型钢梁框架节点构件，其特征在于：所述加强侧板的长度为1/2h~3/4h，h为蜂窝式H型钢梁梁高。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103981954A (zh) * 2014-05-30 2014-08-13 西安建筑科技大学 一种等强耗能钢结构梁柱节点
CN111424823A (zh) * 2020-04-13 2020-07-17 天津大学 一种腹板开洞的单层铝合金空间网格结构

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