单边屈曲约束式钢梁柱连接节点和钢结构建筑制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单边屈曲约束式钢梁柱连接节点和钢结构建筑，属于建筑钢结构领域。所述连接节点包括钢梁和钢柱，所述钢梁与钢柱的接合处设置有上翼缘连接件和下翼缘连接件，所述上翼缘连接件包括水平设置的第一连接板和与第一连接板的端部连接且竖向设置的第二连接板，所述第一连接板与钢梁的上翼缘连接，所述第二连接板与钢柱的翼缘连接，所述第一连接板上距离第二连接板最近的螺栓孔与第二连接板之间形成板铰，下翼缘连接件同时与钢梁的下翼缘和钢柱的翼缘连接，下翼缘连接件的中部为削弱区。本实用新型专利技术抗震性能优越，能够控制连接节点的损伤；地震后钢梁和钢柱不损坏，在不破坏原有结构(如楼板)的前提下即可快速更换和修复连接件。

Single side buckling restrained steel beam column connection joint and steel structure building

The utility model discloses a single side buckling restrained steel beam column connection node and steel structure building, which belongs to the field of building steel structure. The connecting node consists of steel beams and columns, the steel beam and steel column joint is arranged on the flange connector and flange connection, the flange connector comprises a first connecting plate is horizontally arranged and the end plate is connected with the first connection and vertically arranged second connecting plates. The upper flange of the first connecting plate and steel beam flange connection, the second connecting plate and steel column connection plate hinge is formed between the first connecting bolt hole and the second nearest distance board second connecting plate connecting plate, flange connecting piece and steel beam and the lower flange and flange the steel column connections, flange connections of the central weakened zone. The utility model has excellent seismic performance and can control the damage of the connection nodes. After the earthquake, the steel beams and steel columns are not damaged, and the connections can be quickly replaced and repaired without damaging the original structure, such as floors.

【技术实现步骤摘要】
单边屈曲约束式钢梁柱连接节点和钢结构建筑
本技术涉及建筑钢结构领域，特别是指一种单边屈曲约束式钢梁柱连接节点和钢结构建筑。
技术介绍
钢框架结构在现代建筑中应用广泛，与传统混凝土结构相比，具有自重轻、强度高、可加工性能好、工业化程度高、抗震性能好等优点。钢梁柱连接节点是钢结构中的关键部位。传统的钢梁柱节点连接多采用栓焊混合的连接方式，钢柱上焊接的抗剪板与钢梁的腹板通过摩擦型高强度螺栓进行连接，钢梁翼缘与钢柱翼缘之间采用全熔透焊缝焊接在一起。虽然该节点被广泛采用，但存在以下缺点：存在现场施工焊缝，施工工序多，施焊质量难控制；焊接处存在严重的应力集中，在地震荷载下，焊缝易开裂。这些不足使该节点的延性和耗能能力大幅下降，抗震能力不好。而且，若栓焊混合连接节点在地震荷载下上翼缘与钢柱的连接焊缝发生开裂，就需要用切割工具割开节点附近的楼板，再将上翼缘连接焊缝进行补焊，最后将割开的楼板重新浇筑。后来，人们经过研究，提出了梁翼缘削弱型的梁柱节点，这大大提高了结构的抗震性能。但是，在地震发生后，由于钢梁削弱部位也是钢梁的一部分，这一部分发生破坏之后整根梁就必须全部更换。采用这种钢梁柱节点连接方式的钢框架结构建筑的修复成本依旧很高，修复难度大。为了使得钢梁柱节点震后易于修复，同时也为了避免施工现场焊接，近些年来，借助于连接件，采用全螺栓式的连接方式成为一种发展方向。这类全螺栓的钢梁柱连接节点又分为全强连接和部分强度连接。地震中，全强连接节点的钢梁更容易发生破坏，修复难度大；部分强度连接节点的破坏主要发生在连接件部位，更好的保护了钢梁和钢柱，震后更容易修复。但是，在现有的诸多全螺栓钢梁柱节点连接方式中，由于钢梁上翼缘的连接件埋在楼板混凝土中，若钢梁上翼缘连接件在地震中发生破坏，修复时就必须清除覆盖在钢梁上翼缘连接件附近的混凝土，这给修复工作带来了不小的难度，同时，容易对钢结构造成二次破坏。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种单边屈曲约束式钢梁柱连接节点和钢结构建筑，其抗震性能优越，能够控制连接节点的损伤；地震后钢梁和钢柱不损坏，在不破坏原有结构(如楼板)的前提下即可快速更换和修复连接件。为解决上述技术问题，本技术提供技术方案如下：一种单边屈曲约束式钢梁柱连接节点，包括钢梁和钢柱，所述钢梁与钢柱的接合处设置有上翼缘连接件和下翼缘连接件，所述上翼缘连接件包括水平设置的第一连接板和与所述第一连接板的端部连接且竖向设置的第二连接板，所述第一连接板通过第一组螺栓与所述钢梁的上翼缘连接，所述第二连接板通过第二组螺栓与所述钢柱的翼缘连接，所述第一连接板上距离第二连接板最近的螺栓孔与第二连接板之间形成板铰，所述下翼缘连接件同时与所述钢梁的下翼缘和所述钢柱的翼缘连接，所述下翼缘连接件的中部为削弱区。进一步的，所述第一连接板上距离第二连接板最近的螺栓孔与第二连接板之间距离为20～100mm。进一步的，所述钢梁靠近钢柱的翼缘的端部沿钢柱的长度方向上为自上而下的楔形。进一步的，所述下翼缘连接件为T型芯板或L型芯板，所述下翼缘连接件包括水平设置的第三连接板和与所述第三连接板的端部连接且竖向设置的第四连接板，所述第三连接板与钢梁的下翼缘连接，所述第四连接板与钢柱的翼缘连接，所述削弱区设置于所述第三连接板上。进一步的，所述第三连接板中部两侧有切槽/切口，形成所述削弱区；或者，所述第三连接板中部开有长孔，形成所述削弱区。进一步的，所述第三连接板和第四连接板的连接处设置有竖向加劲肋，所述第三连接板通过第三组螺栓与所述钢梁的下翼缘连接，所述第四连接板通过第四组螺栓与所述钢柱的翼缘连接，所述第一组螺栓、第二组螺栓、第三组螺栓和第四组螺栓均为高强螺栓；所述钢柱的翼缘之间对应所述钢梁的位置设置有水平加劲肋，所述钢柱的腹板上对应所述钢梁的位置设置有补强板。进一步的，所述第三连接板的外侧在所述削弱区的外侧设置有盖板，所述盖板通过第五组螺栓与所述钢梁的下翼缘连接，所述第五组螺栓穿过所述切槽/切口或长孔。进一步的，所述盖板与第三连接板之间在所述削弱区设置有垫块，所述垫块的厚度大于所述第三连接板的厚度1～5mm。进一步的，所述钢柱的翼缘设置有用于通过第六组螺栓连接所述钢梁的腹板的剪力板，所述剪力板上开有至少两个上下排布的螺栓孔，所述上下排布的螺栓孔为水平方向的长圆孔，所述剪力板与钢柱的翼缘焊接连接，所述第六组螺栓为高强螺栓。一种钢结构建筑，包括上述单边屈曲约束式钢梁柱连接节点。本技术具有以下有益效果：与现有技术相比，本技术的单边屈曲约束式钢梁柱连接节点采用上翼缘连接件和下翼缘连接件将钢柱的翼缘分别与钢梁的上翼缘和下翼缘连接，其中上翼缘连接件的第一连接板上距离第二连接板最近的螺栓孔与第二连接板之间形成板铰，当发生地震时，在地震的反复载荷下，第一连接板在钢梁的带动下转动，并控制钢梁相对钢柱发生转动时的转动中心在第一连接板上靠近钢梁上翼缘的端部处，与钢梁的下翼缘连接的下翼缘连接件的削弱区发生塑性变形，而连接节点的其他部位保持弹性，以此达到连接节点损伤控制的作用。本技术的单边屈曲约束式钢梁柱连接节点中，由于在上翼缘连接件上通过设置板铰，在发生地震时，上翼缘连接件中的第一连接板在板铰以外的区域不会发生明显的塑性变形，钢梁柱连接节点的损伤将集中在下翼缘连接件上，当需要更换或修复下翼缘连接件时无需破拆楼板，因此更换和修复时更易于施工，节约了钢材的用量，降低了装配成本。此外，当地震过后，由于连接节点的损伤主要集中在下翼缘连接件上，可以很容易地观察下翼缘连接件的损伤情况，有利于鉴定人员准确评估连接节点震后的损伤并选择合理的修复方法，在对下翼缘连接件进行更换时，无需破坏钢梁柱的主体结构，更换方便快捷。附图说明图1(a)、(b)为本技术的单边屈曲约束式钢梁柱连接节点的结构示意图；图2为本技术中的上翼缘连接件的结构示意图；图3为本技术中的钢梁的俯视图；图4为本技术中的下翼缘连接件的实施例1的示意图；图5为本技术中的下翼缘连接件的实施例2的示意图；图6为本技术中的下翼缘连接件的实施例3的示意图；图7为本技术中的下翼缘连接件的实施例4的示意图；图8为本技术中的下翼缘连接件的实施例5的示意图；图9为本技术中的下翼缘连接件的实施例6的示意图。具体实施方式为使本技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。一方面，本技术提供一种单边屈曲约束式钢梁柱连接节点，如图1至图9所示，包括钢梁1和钢柱2，钢梁1与钢柱2的接合处设置有上翼缘连接件3和下翼缘连接件4，上翼缘连接件3包括水平设置的第一连接板31和与第一连接板31的端部连接且竖向设置的第二连接板32，第一连接板31通过第一组螺栓33与钢梁1的上翼缘11连接，第二连接板32通过第二组螺栓34与钢柱2的翼缘21连接，第一连接板31上距离第二连接板32最近的螺栓孔311与第二连接板32之间形成板铰，下翼缘连接件4同时与钢梁1的下翼缘13和钢柱2的翼缘21连接，下翼缘连接件4的中部为削弱区43。本技术的单边屈曲约束式钢梁柱连接节点采用上翼缘连接件3和下翼缘连接件4将钢柱2的翼缘21分别与钢梁1的上翼缘11和下翼缘13连接，其中上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单边屈曲约束式钢梁柱连接节点，包括钢梁和钢柱，其特征在于，所述钢梁与钢柱的接合处设置有上翼缘连接件和下翼缘连接件，所述上翼缘连接件包括水平设置的第一连接板和与所述第一连接板的端部连接且竖向设置的第二连接板，所述第一连接板通过第一组螺栓与所述钢梁的上翼缘连接，所述第二连接板通过第二组螺栓与所述钢柱的翼缘连接，所述第一连接板上距离第二连接板最近的螺栓孔与第二连接板之间形成板铰，所述下翼缘连接件同时与所述钢梁的下翼缘和所述钢柱的翼缘连接，所述下翼缘连接件的中部为削弱区。

【技术特征摘要】
1.一种单边屈曲约束式钢梁柱连接节点，包括钢梁和钢柱，其特征在于，所述钢梁与钢柱的接合处设置有上翼缘连接件和下翼缘连接件，所述上翼缘连接件包括水平设置的第一连接板和与所述第一连接板的端部连接且竖向设置的第二连接板，所述第一连接板通过第一组螺栓与所述钢梁的上翼缘连接，所述第二连接板通过第二组螺栓与所述钢柱的翼缘连接，所述第一连接板上距离第二连接板最近的螺栓孔与第二连接板之间形成板铰，所述下翼缘连接件同时与所述钢梁的下翼缘和所述钢柱的翼缘连接，所述下翼缘连接件的中部为削弱区。2.根据权利要求1所述的单边屈曲约束式钢梁柱连接节点，其特征在于，所述第一连接板上距离第二连接板最近的螺栓孔与第二连接板之间距离为20～100mm。3.根据权利要求2所述的单边屈曲约束式钢梁柱连接节点，其特征在于，所述钢梁靠近钢柱的翼缘的端部沿钢柱的长度方向上为自上而下的楔形。4.根据权利要求1至3中任一所述的单边屈曲约束式钢梁柱连接节点，其特征在于，所述下翼缘连接件为T型芯板或L型芯板，所述下翼缘连接件包括水平设置的第三连接板和与所述第三连接板的端部连接且竖向设置的第四连接板，所述第三连接板与钢梁的下翼缘连接，所述第四连接板与钢柱的翼缘连接，所述削弱区设置于所述第三连接板上。5.根据权利要求4所述的单边屈曲约束式钢梁柱连接节点，其特征在于，所述第三连接板中部两侧有切槽/切口，形成所述削...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲冰，李永超，侯和涛，罗建良，侯全胜，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：新型
国别省市：山东,37