一种全铰接柱端结点制造技术

一种全铰接柱端结点，它涉及一种梁柱连接构件，为解决传统梁柱连接采用刚性连接，在大震或者中震后出现过量残余变形，从而增大震后维护、重建成本的问题。结点区上柱与结点区下柱上下正对设置，球冠的球面设置在下腹板半圆形凹槽和下柱内加强筋半圆形凹槽中，小球的下端设置在球冠内，小球的上端设置在中空倒四棱锥台的内孔中，四个横梁分别位于结点区下柱的四个侧面，每个横梁的上翼缘与中空倒四棱锥台的上端面齐平，每个横梁的上翼缘通过角钢和连接元件与结点区上柱连接，每个横梁的下翼缘与结点区下柱的上端面齐平，每个横梁的下翼缘通过角钢和连接元件与结点区下柱连接。本发明专利技术用于建筑结构工程领域中的抗侧力构件中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种梁柱连接构件，具体涉及一种全铰接柱端结点。
技术介绍
地震灾害对人们的生命安全造成了极大的影响，其主要是由于在地震过程中建筑结构发生了过大的损坏或倒塌所引起的。通过在结构中设置支撑可以有效地提高结构的侧向刚度同时减少结构的变形。但是，传统梁柱连接采用刚性连接，在载荷的作用下，柱的弯矩最大值位于柱端，这种作用将增加柱子的应力，并削弱主体框架的弹性变形能力，使得主体结构产生很大的残余变形甚至发生倒塌。为了减少柱子的应力，可以通过加大柱子截面来减少柱子应力，但是这样做无疑增加了制造成本。
技术实现思路
本专利技术为解决传统梁柱连接采用刚性连接，在大震或者中震后出现过量残余变形，从而增大震后维护、重建成本的问题，而提出一种全铰接柱端结点。本专利技术为解决上述问题采用的技术方案是:本专利技术的一种全铰接柱端结点包括结点区下柱、结点区上柱、中空倒四棱锥台、球冠、小球、四个横梁、八个角钢和数个连接元件，结点区下柱包括下Η型钢、两个下柱内加强筋和两个下柱外加强筋，两个下柱内加强筋对称设置在下Η型钢的下腹板两侧的上端，两个下柱外加强筋对称设置在下Η型钢的下腹板两侧的上端，下柱内加强筋与下腹板垂直设置，下柱外加强筋与下腹板平行设置，下柱内加强筋与腹板焊接，下柱外加强筋的两端分别与相对应的下Η型钢的翼缘焊接在一起，下腹板的上端割去一个直径与下腹板同宽的下腹板半圆形凹槽，两个下柱内加强筋的上端割去一个直径与下腹板半圆形凹槽直径相同的下柱内加强筋半圆形凹槽，结点区上柱包括上Η型钢和两个上柱外加强筋，两个上柱外加强筋对称设置在上Η型钢的上腹板两侧的下端，上柱外加强筋的两端分别与相对应的上Η型钢的翼缘焊接，结点区上柱与结点区下柱上下正对设置，球冠的球面设置在下腹板半圆形凹槽和下柱内加强筋半圆形凹槽中，球冠与下腹板和下柱内加强筋焊接，小球的下端设置在球冠内，小球的上端设置在中空倒四棱锥台的内孔中，小球与中空倒四棱锥台焊接，中空倒四棱锥台上端面与结点区上柱的下端面焊接，每个横梁为Η型，四个横梁分别位于结点区下柱的四个侧面，每个横梁的上翼缘与中空倒四棱锥台的上端面齐平，每个横梁的上翼缘通过角钢和连接元件与结点区上柱连接，每个横梁的下翼缘与结点区下柱的上端面齐平，每个横梁的下翼缘通过角钢和连接元件与结点区下柱连接。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果:1、本专利技术所提出的全铰接柱端结点，可显著增加框架结构的弹性变形能力。一般框架结构(即柱端刚接结构)的弹性层间位移角限值在0.2%左右。而使用本专利技术后的结构在位移角达7% -8%时仍能保持弹性，适合与位移型的抗震支撑联合使用。在不增加结构造价的前提下，却能够显著地提高结构抗震性能，实现大震后的立即使用。【附图说明】图1是本专利技术的整体结构立体图；图2是结点区下柱1的立体图(两个下柱外加强筋1-3与下Η型钢1-1分解);图3是结点区下柱1的立体图(去掉两个下柱外加强筋1-3)；图4是结点区下柱1的立体图(去掉两个下柱外加强筋1-3，两个下柱内加强筋1-2与下Η型钢1-1分解)；图5是两个下柱内加强筋1-2对称设置在下腹板1-1-1两侧的示意图；图6是球冠5与小球6分解不意图；图7是结点区上柱2的立体图(两个上柱外加强筋2-2与上Η型钢2_1分解)；图8是结点区上柱2、中空四棱锥台4、小球6、大球壳5和结点区下柱1的位置分解示意图。【具体实施方式】【具体实施方式】一:结合图1?图8说明本实施方式，本实施方式包括结点区下柱1、结点区上柱2、中空倒四棱锥台4、球冠5、小球6、四个横梁3、八个角钢7和数个连接元件8，结点区下柱1包括下Η型钢1-1、两个下柱内加强筋1-2和两个下柱外加强筋1-3，两个下柱内加强筋1-2对称设置在下Η型钢1-1的下腹板1-1-1两侧的上端，两个下柱外加强筋1-3对称设置在下Η型钢1-1的下腹板1-1-1两侧的上端，下柱内加强筋1-2与下腹板1-1-1垂直设置，下柱外加强筋1-3与下腹板1-1-1平行设置，下柱内加强筋1-2与腹板焊接，下柱外加强筋1-3的两端分别与相对应的下Η型钢的翼缘焊接在一起，下腹板1-1-1的上端割去一个直径与下腹板1-1-1同宽的下腹板半圆形凹槽1-1-2，两个下柱内加强筋1-2的上端割去一个直径与下腹板半圆形凹槽1-1-2直径相同的下柱内加强筋半圆形凹槽1-2-1，结点区上柱2包括上Η型钢2-1和两个上柱外加强筋2-2，两个上柱外加强筋2_2对称设置在上Η型钢2-1的上腹板2-1-1两侧的下端，上柱外加强筋2-2的两端分别与相对应的上Η型钢的翼缘焊接，结点区上柱2与结点区下柱1上下正对设置，球冠5的球面设置在下腹板半圆形凹槽1-1-2和下柱内加强筋半圆形凹槽1-2-1中，球冠5与下腹板1-1-1和下柱内加强筋1-2焊接，小球6的下端设置在球冠5内，小球6的上端设置在中空倒四棱锥台4的内孔中，小球6与中空倒四棱锥台4焊接，中空倒四棱锥台4上端面与结点区上柱2的下端面焊接，每个横梁3为Η型，四个横梁3分别位于结点区下柱1的四个侧面，每个横梁3的上翼缘与中空倒四棱锥台4的上端面齐平，每个横梁3的上翼缘通过角钢7和连接元件8与结点区上柱2连接，每个横梁3的下翼缘与结点区下柱1的上端面齐平，每个横梁3的下翼缘通过角钢7和连接元件8与结点区下柱1连接。【具体实施方式】二:结合图6和图8说明本实施方式，本实施方式的球冠5由两个球壳5-1焊接而成。球冠5与小球6组装时，先将小球6放置于两个球壳5-1的中央，然后将两个球壳5-1对齐，再用对接焊缝焊透。这样小球6就被球冠5约束起来，小球6与球冠5之间只能发生相对转动，不能够发生相对位移。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。【具体实施方式】三:结合图6说明本实施方式，本实施方式的焊接后的球冠5内径大于小球6的外径5_?10_。其它组成及连接关系与【具体实施方式】二相同。【具体实施方式】四:结合图6说明本实施方式，本实施方式的焊接后的球冠5内径大于小球6的外径6_。其它组成及连接关系与【具体实施方式】三相同。【具体实施方式】五:结合图6说明本实施方式，本实施方式的焊接后的球冠5内径大于小球6的外径7_。其它组成及连接关系与【具体实施方式】三相同。【具体实施方式】六:结合图6说明本实施方式，本实施方式的焊接后的球冠5内径大于小球6的外径8_。其它组成及连接关系与【具体实施方式】三相同。【具体实施方式】七:结合图6说明本实施方式，本实施方式的焊接后的球冠5内径大于小球6的外径9_。其它组成及连接关系与【具体实施方式】三相同。【具体实施方式】八:结合图6说明本实施方式，本实施方式的球冠5与小球6之间灌以润滑材料。以减少球冠5与小球6之间的转动摩擦。其它组成及连接关系与【具体实施方式】三相同。【主权项】1.一种全铰接柱端结点，其特征在于:所述一种全铰接柱端结点包括结点区下柱(1)、结点区上柱(2)、中空倒四棱锥台(4)、球冠(5)、小球(6)、四个横梁(3)、八个角钢(7)和数个连接元件(8)，结点区下柱⑴包括下Η型钢(1-1)、两个下柱内加强筋(1-2)和两个下柱外加强筋(1-3)，两个下柱内加强筋(1-2)对称设置在下Η型钢(1-1)的下腹板(1-1-1)两侧的上端，两个下柱外加强筋(1-3)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全铰接柱端结点，其特征在于：所述一种全铰接柱端结点包括结点区下柱(1)、结点区上柱(2)、中空倒四棱锥台(4)、球冠(5)、小球(6)、四个横梁(3)、八个角钢(7)和数个连接元件(8)，结点区下柱(1)包括下H型钢(1‑1)、两个下柱内加强筋(1‑2)和两个下柱外加强筋(1‑3)，两个下柱内加强筋(1‑2)对称设置在下H型钢(1‑1)的下腹板(1‑1‑1)两侧的上端，两个下柱外加强筋(1‑3)对称设置在下H型钢(1‑1)的下腹板(1‑1‑1)两侧的上端，下柱内加强筋(1‑2)与下腹板(1‑1‑1)垂直设置，下柱外加强筋(1‑3)与下腹板(1‑1‑1)平行设置，下柱内加强筋(1‑2)与腹板焊接，下柱外加强筋(1‑3)的两端分别与相对应的下H型钢的翼缘焊接在一起，下腹板(1‑1‑1)的上端割去一个直径与下腹板(1‑1‑1)同宽的下腹板半圆形凹槽(1‑1‑2)，两个下柱内加强筋(1‑2)的上端割去一个直径与下腹板半圆形凹槽(1‑1‑2)直径相同的下柱内加强筋半圆形凹槽(1‑2‑1)，结点区上柱(2)包括上H型钢(2‑1)和两个上柱外加强筋(2‑2)，两个上柱外加强筋(2‑2)对称设置在上H型钢(2‑1)的上腹板(2‑1‑1)两侧的下端，上柱外加强筋(2‑2)的两端分别与相对应的上H型钢的翼缘焊接，结点区上柱(2)与结点区下柱(1)上下正对设置，球冠(5)的球面设置在下腹板半圆形凹槽(1‑1‑2)和下柱内加强筋半圆形凹槽(1‑2‑1)中，球冠(5)与下腹板(1‑1‑1)和下柱内加强筋(1‑2)焊接，小球(6)的下端设置在球冠(5)内，小球(6)的上端设置在中空倒四棱锥台(4)的内孔中，小球(6)与中空倒四棱锥台(4)焊接，中空倒四棱锥台(4)上端面与结点区上柱(2)的下端面焊接，每个横梁(3)为H型，四个横梁(3)分别位于结点区下柱(1)的四个侧面，每个横梁(3)的上翼缘与中空倒四棱锥台(4)的上端面齐平，每个横梁(3)的上翼缘通过角钢(7)和连接元件(8)与结点区上柱(2)连接，每个横梁(3)的下翼缘与结点区下柱(1)的上端面齐平，每个横梁(3)的下翼缘通过角钢(7)和连接元件(8)与结点区下柱(1)连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘璐，吴斌，丁勇，欧进萍，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：山东;37