一种钢结构自复位的梁柱节点制造技术

本发明专利技术公开了一种钢结构自复位的梁柱节点，包括方形钢柱、钢梁和形状记忆合金固定板，所述形状记忆合金固定板结构为1/4圆形框架板，四个1/4圆形框架板通过高强螺栓分别连接在方形钢柱的四个侧壁上，在相邻1/4圆形框架板之间通过高强螺栓连接有钢梁，钢梁在外荷载作用下，节点区受力变形致使形状记忆合金固定板发生变形，承受节点内力。该结构解决了钢结构节点震后残余变形过大的问题，本发明专利技术构造简单，环保，结构稳定，施工工期短。

A self restoring beam column joint of steel structure

The invention discloses a steel structure beam column joint reduction, including square steel columns, steel beams and shape memory alloy plate, fixed plate structure of the shape memory alloy 1/4 circular frame plate, four 1/4 circular frame plate are respectively connected to the four side wall square steel column by high strength bolt. By using the high strength bolt connected with steel beams between adjacent 1/4 circular frame plate, steel beam under the external loads, the stress and deformation of the shape memory alloy plate deformation joints, bearing node internal force. The structure solves the problem that the residual deformation of the steel structure node is too large after earthquake, and the structure of the invention is simple, environmental protection, stable structure and short construction period.

【技术实现步骤摘要】
一种钢结构自复位的梁柱节点
本专利技术涉及一种钢结构自复位的梁柱节点，属于建筑工程

技术介绍
近年来，钢结构的应用越发广泛，与其他结构形式相比，钢结构建筑具有卓越的抗震性能，在历次地震中震害较少，经受住考验，很少发生整体破坏和倒塌现象。但在地震中，钢结构经常发生局部破坏，诸如：框架节点区的焊接连接脆性破坏；竖向支撑的整体和局部破坏；柱脚的柱翼缘和柱子底板的破裂以及锚栓失效。其中，节点的破坏最为频繁、严重，节点的破坏多为脆性破坏。现阶段，防止节点脆性破坏的一般措施为：提高焊接质量；提高螺栓连接质量；采用狗骨式、拖座式、铸钢节点。但是，现阶段这些传统的防止节点脆性破坏措施仍存在一些弊端，诸如节点在地震作用后存在较大的残余变形，不能自复位。因此，有必要开发出一种新型的节点结构，这种新型节点结构要具有震后变形可复位的特点，如此便可以消除地震后二次加固节点而带来的巨额成本，并具有良好的工程应用前景。形状记忆合金正是开发上述新型节点结构的理想材料，形状记忆合金是一种具有多种特殊力学性能的新型功能材料，具有显著的形状记忆效应、相变超弹性和高阻尼特性。较其他材料相比，形状记忆合金的抗疲劳性能很好，变形可恢复应变很大(6％～8％)。因此，基于形状记忆合金开发出的节点结构是减轻钢结构在地震作用下损伤，减小地震后修复钢结构节点费用的有效方案。
技术实现思路
为解决以上
技术介绍
中存在的缺陷或不足，本专利技术的目的在于提出一种钢结构自复位的梁柱节点，其目的是解决钢结构节点震后残余变形过大的问题。本专利技术构造简单，环保，结构稳定，施工工期短。本专利技术是通过下述技术方案来实现的。一种钢结构自复位的梁柱节点，包括方形钢柱、钢梁和形状记忆合金固定板，所述形状记忆合金固定板结构为1/4圆形框架板，四个1/4圆形框架板通过高强螺栓分别连接在方形钢柱四个侧壁上，在相邻1/4圆形框架板之间通过高强螺栓连接有钢梁，钢梁在外荷载作用下，节点区受力变形致使形状记忆合金固定板发生变形，承受节点内力。进一步，所述钢梁由上下翼缘和中间的腹板组成，在钢梁一端的上下翼缘上设有水平对称布置的螺栓孔，在腹板上设有竖向对称布置的螺栓孔。进一步，所述形状记忆合金固定板包括上1/4圆弧板、下1/4圆弧板、连接在上、下1/4圆弧板两端面的外侧竖向板，在上、下1/4圆弧板的圆弧角上设有呈直角分布的内侧竖向板，且上1/4圆弧板、下1/4圆弧板、外侧竖向板和内侧竖向板连接构成1/4圆形框架板。进一步，所述上、下1/4圆弧板的两端面上开有螺栓孔，内侧竖向板直角边上开有螺栓孔，外侧竖向板上开有与腹板螺栓孔相对应的螺栓孔。进一步，所述方形钢柱每个侧面分别设有与形状记忆合金板中的内侧竖向板螺栓孔相对应的螺栓孔。进一步，形状记忆合金固定板和与其连接的钢梁通过高强螺栓连接在方形钢柱侧壁上，并与方形钢柱的顶部齐平。本专利技术的效果和优点：本专利技术利用形状记忆合金的自复位、变形后无残余等特点，开发出的钢结构自复位梁柱节点，其抗剪承载能力、抗弯承载能力明显提高，耗能能力也显著提高，震后可恢复，无残余变形。新型节点的抗震性能提高，使得整个结构抗震性能得到优化。本专利技术具有良好的耐久性、抗腐蚀性能和抗疲劳性能。附图说明图1为梁柱节点示意图；图2为钢梁示意图；图3为方形钢柱示意图；图4为形状记忆合金板正面示意图；图5为形状记忆合金板反面示意图。图中：1、方形钢柱；2、钢梁；3、形状记忆合金固定板；4、高强螺栓；5、螺栓孔；21、上翼缘；22下翼缘；23、副板；31、上水平板；32、下水平板；33、外侧竖向板；34、内侧竖向板。具体实施方式下面结合附图和实施例对专利技术作进一步的详细说明，但并不作为对专利技术做任何限制的依据。如图1所示，一种钢结构自复位的梁柱节点，包括方形钢柱1、钢梁2和形状记忆合金固定板3，钢梁2通过高强螺栓4与形状记忆合金固定板3连接，形状记忆合金固定板3通过高强螺栓4与方形钢柱1连接。钢梁2在外荷载作用下，节点区受力变形致使形状记忆合金固定板3发生变形，承受节点内力。如图2，钢梁2由上翼缘21、下翼22和中间的腹板23组成，上翼缘21和下翼缘22各分两排水平对称布置螺栓孔5，腹板23分两排竖向对称布置螺栓孔5。如图3，方形钢柱1每侧面分两排竖向对称布置螺栓孔5。如图4、5，形状记忆合金固定板3包括上1/4圆弧板31、下1/4圆弧板31、连接在上、下1/4圆弧板31、32两端面的外侧竖向板33，在上、下1/4圆弧板31、32的圆弧角上设有呈直角分布的内侧竖向板34，且上1/4圆弧板31、下1/4圆弧板32、外侧竖向板33和内侧竖向板34连接构成1/4圆形框架板。上水平板31、下水平板32、外侧竖向板33和内侧竖向板34都开有螺栓孔5，螺栓孔5按照布置应该与钢梁2、方形钢柱1的螺栓孔5对应。如图1，钢梁2的上翼缘21与形状记忆合金固定板3的上水平板31通过高强螺栓4连接，钢梁2的下翼缘22与形状记忆合金固定板3的下水平板32通过高强螺栓4连接，钢梁2的腹板23与形状记忆合金固定板3的外侧竖向板33通过高强螺栓4连接，方形钢柱1的侧面与形状记忆合金固定板3的内侧竖向板34通过高强螺栓连接，形状记忆合金固定板3和与其连接的钢梁2通过高强螺栓连接在方形钢柱1侧壁上，并与方形钢柱1的顶部齐平。钢结构采用此自复位梁柱节点，其抗剪承载能力、抗弯承载能力明显提高，耗能能力也显著提高，震后可恢复，无残余变形。新型节点的抗震性能提高，使得整个结构抗震性能得到优化。本专利技术并不局限于上述实施例，在本专利技术公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的
技术实现思路
，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢结构自复位的梁柱节点，其特征在于：包括方形钢柱(1)、钢梁(2)和形状记忆合金固定板(3)，所述形状记忆合金固定板(3)结构为1/4圆形框架板，四个1/4圆形框架板通过高强螺栓分别连接在方形钢柱(1)四个侧壁上，在相邻1/4圆形框架板之间通过高强螺栓连接有钢梁(2)，钢梁(2)在外荷载作用下，节点区受力变形致使形状记忆合金固定板(3)发生变形，承受节点内力。

【技术特征摘要】
1.一种钢结构自复位的梁柱节点，其特征在于：包括方形钢柱(1)、钢梁(2)和形状记忆合金固定板(3)，所述形状记忆合金固定板(3)结构为1/4圆形框架板，四个1/4圆形框架板通过高强螺栓分别连接在方形钢柱(1)四个侧壁上，在相邻1/4圆形框架板之间通过高强螺栓连接有钢梁(2)，钢梁(2)在外荷载作用下，节点区受力变形致使形状记忆合金固定板(3)发生变形，承受节点内力。2.根据权利要求1所述的一种钢结构自复位的梁柱节点，其特征在于：所述钢梁(2)由上翼缘(21)、下翼缘(22)和中间的腹板(23)组成，在钢梁(2)一端的上下翼缘上设有水平对称布置的螺栓孔，在腹板上设有竖向对称布置的螺栓孔。3.根据权利要求1所述的一种钢结构自复位的梁柱节点，其特征在于：所述形状记忆合金固定板(3)包括上1/4圆弧板(31)、下1/4圆弧板(31)、连接在上、下1/4圆弧板(31、32)两端面...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，张锡成，孙英梅，董天月，王庆杰，杨振民，于朋，胡树青，
申请(专利权)人：中通钢构股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37