具有自复位功能的角钢耗能式圆钢管混凝土柱-钢梁连接节点制造技术

本发明专利技术公开了一种具有自复位功能的角钢耗能式圆钢管混凝土柱‑钢梁连接节点，包括圆钢管混凝土柱、找平构件、第一耗能角钢、H型钢梁、第二耗能角钢及无粘结预应力钢绞线；找平构件扣合固定于圆钢管混凝土柱的侧面，第一耗能角钢的一侧与H型钢梁上翼缘的上表面相连接，第一耗能角钢的另一侧固定于找平构件上；第二耗能角钢的一侧固定于H型钢梁下翼缘的下表面上，第二耗能角钢的另一侧固定于找平构件上，H型钢梁的腹板上设置有横向加劲肋，无粘结预应力钢绞线依次穿过横向加劲肋、找平构件及圆钢管混凝土柱，通过无粘结预应力钢绞线将H型钢梁与圆钢管混凝土柱压紧。该节点具有良好的抗震性能和自复位能力。

Connection Joints of Angle Steel Consumption Circular Concrete Filled Steel Tubular Columns and Steel Beams with Self-resetting Function

The invention discloses an angle steel energy-consuming circular concrete filled steel tubular column and steel beam connection joint with self-resetting function, which comprises a circular concrete filled steel tubular column, leveling member, first energy-consuming angle steel, H-shaped steel beam, second energy-consuming angle steel and unbonded prestressing steel strand; the leveling member is fastened to the side of the circular concrete filled steel tubular column, and the leveling member is fixed to the side of the circular concrete filled steel tubular column. One side of the first energy-dissipating angle steel is connected with the upper surface of the upper flange of H-beam, the other side of the first energy-dissipating angle steel is fixed on the leveling member, the other side of the second energy-dissipating angle steel is fixed on the lower surface of the lower flange of H-beam, the other side of the second energy-dissipating angle steel is fixed on the leveling member, and the web of H-beam is transversely arranged. Stiffening ribs, unbonded prestressing strands pass through transverse stiffening ribs, leveling members and concrete filled circular steel tubular columns in turn. H-shaped steel beams and concrete filled circular steel tubular columns are compacted by unbonded prestressing strands. The joint has good seismic performance and self-resetting ability.

【技术实现步骤摘要】
具有自复位功能的角钢耗能式圆钢管混凝土柱-钢梁连接节点
本专利技术属于建筑结构
，涉及一种具有自复位功能的角钢耗能式圆钢管混凝土柱-钢梁连接节点。
技术介绍
钢管混凝土结构是在钢管柱内填充素混凝土，且钢管和核心混凝土共同承受外荷载作用的竖向承重构件，一方面由于钢管约束了混凝土，提高了混凝土的强度和变形能力，另一方面有防治了钢管的屈曲，因此具有承载力高、延性好的优点。而且由于混凝土的成本较低，所以具有经济性好的优点。在现代建筑中，以钢管混凝土柱与钢梁形成的混合结构被越来越多的应用于高层办公楼和商业建筑中，并取得了良好的经济效益和社会效益。毫无疑问，节点的构造对形成可靠的结构体系来说非常的重要，尤其是大震灾害袭击时，因此提高节点的抗震性能具有重要的意义。目前在实际工程中，钢管混凝土柱—钢梁连接节点主要包括铰接节点、半刚性节点、刚性连接节点三类，节点形式主要有柱贯通式节点、加强环式节点及端板螺栓连接的节点形式。这些传统的节点形式在地震中主要通过塑性变形而不使结构发生倒塌，在地震过后这些传统的节点即使不发生断裂，也会产生较大的残余变形。过大的残余变形会导致结构在震后无法恢复到正常使用状态，不能满足继续使用的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种具有自复位功能的角钢耗能式圆钢管混凝土柱-钢梁连接节点，解决了圆钢管混凝土柱表面预应力钢绞线难于锚固的问题。为达到上述目的，本专利技术所述的具有自复位功能的角钢耗能式圆钢管混凝土柱-钢梁连接节点包括圆钢管混凝土柱、找平构件、第一耗能角钢、H型钢梁、第二耗能角钢及无粘结预应力钢绞线；找平构件扣合固定于圆钢管混凝土柱的侧面，第一耗能角钢的一侧与H型钢梁上翼缘的上表面相连接，第一耗能角钢的另一侧固定于找平构件上；第二耗能角钢的一侧固定于H型钢梁下翼缘的下表面上，第二耗能角钢的另一侧固定于找平构件上，H型钢梁的腹板上设置有横向加劲肋，无粘结预应力钢绞线依次穿过横向加劲肋、找平构件及圆钢管混凝土柱，通过无粘结预应力钢绞线，并将H型钢梁与圆钢管混凝土柱压紧。找平构件上固定有垫板，其中，第一耗能角钢及第二耗能角钢固定于垫板上。H型钢梁上翼缘的上表面上设置有第一加强板，H型钢梁下翼缘的下表面上设置有第二加强板，其中，第一耗能角钢固定于所述第一加强板上，第二耗能角钢固定于第二加强板上。第一耗能角钢、圆钢管混凝土柱、找平构件及垫板之间以及第二耗能角钢、圆钢管混凝土柱、找平构件及垫板之间均通过高强螺栓相连接。H型钢梁的上翼缘、第一加强板及第一耗能角钢之间以及H型钢梁的下翼缘、第二加强板及第二耗能角钢之间均通过高强螺栓相连接。第一加强板与H型钢梁的上翼缘之间相焊接，第二加强板与H型钢梁的下翼缘之间相焊接。第一加强板及第二加强板均为梯形加强板。找平构件的一侧面为与圆钢管混凝土柱表面相配合的凹面，找平构件的另一侧面为平面。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所述的具有自复位功能的角钢耗能式圆钢管混凝土柱-钢梁连接节点采用无粘结预应力技术，通过无粘结预应力钢绞线将H型钢梁与圆钢管混凝土柱压紧，使得节点具备足够的抗弯刚度，以满足正常使用情况下的功能。在受到较大的地震作用时，H型钢梁与圆钢管混凝土柱之间脱开并形成一定的间隙，通过第一耗能角钢及第二耗能角钢弹塑性变形消耗地震能量，避免梁柱结构的破坏。地震过后通过无粘结预应力钢绞线提供恢复力，使得H型钢梁与圆钢管混凝土柱恢复到初始位置，残余变形较小，震后结构可以继续工作使用，抗震性能较为优良。该自复位节点形式解决了圆钢管混凝土柱表面预应力钢绞线难于锚固的问题。附图说明图1为本专利技术用于组成框架结构体系的示意图；图2为本专利技术的结构示意图；图3为图2的俯视图；图4为图2中1-1位置的剖视图；图5为本专利技术在地震过程中的结构示意图；图6为本专利技术中找平构件3的结构示意图。其中，1为圆钢管混凝土柱、2为H型钢梁、3为找平构件、4为垫板、5为第一耗能角钢、6为高强螺栓、7为无粘结预应力钢绞线、8为横向加劲肋、9为第一加强板、10为锚具。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：参考图1至图6，本专利技术所述的具有自复位功能的角钢耗能式圆钢管混凝土柱-钢梁连接节点包括圆钢管混凝土柱1、H型钢梁2、找平构件3、第一耗能角钢5、第二耗能角钢及无粘结预应力钢绞线7；找平构件3扣合固定于圆钢管混凝土柱1的侧面，第一耗能角钢5的一侧与H型钢梁2上翼缘的上表面相连接，第一耗能角钢5的另一侧固定于找平构件3上；第二耗能角钢的一侧固定于H型钢梁2下翼缘的下表面上，第二耗能角钢的另一侧固定于找平构件3上，H型钢梁2的腹板上设置有横向加劲肋8，无粘结预应力钢绞线7依次穿过横向加劲肋8、找平构件3及圆钢管混凝土柱1，通过无粘结预应力钢绞线7将H型钢梁2与圆钢管混凝土柱1压紧，其中，无粘结预应力钢绞线7的两端均设置有锚具10。找平构件3上固定有垫板4，其中，第一耗能角钢5及第二耗能角钢固定于垫板4上；H型钢梁2上翼缘的上表面上设置有第一加强板9，H型钢梁2下翼缘的下表面上设置有第二加强板，其中，第一耗能角钢5固定于所述第一加强板9上，第二耗能角钢固定于第二加强板上；所述垫板4为8mm厚矩形钢板，垫板4焊接在找平构件3上。第一耗能角钢5、圆钢管混凝土柱1、找平构件3及垫板4之间以及第二耗能角钢、圆钢管混凝土柱1、找平构件3及垫板4之间均通过高强螺栓6相连接；H型钢梁2的上翼缘、第一加强板9及第一耗能角钢5之间以及H型钢梁2的下翼缘、第二加强板及第二耗能角钢之间均通过高强螺栓6相连接。第一加强板9与H型钢梁2的上翼缘之间相焊接，第二加强板与H型钢梁2的下翼缘之间相焊接；第一加强板9及第二加强板均为梯形加强板。找平构件3的一侧面为与圆钢管混凝土柱1表面相配合的凹面，找平构件3的另一侧面为平面。圆钢管混凝土柱1的横截面为圆形，钢管材料为普通强度等级钢材，采用热轧无缝钢管；混凝土可为普通混凝土或高性能混凝土；找平构件3焊接在圆钢管混凝土柱1上。在地震作用下，H型钢梁2产生一定的转动，H型钢梁2与圆钢管混凝土柱1之间产生一定的间隙，通过第一耗能角钢5及第二耗能角钢的弹塑性变形消耗地震能量。地震作用后，在无粘结预应力钢绞线7的作用下，H型钢梁2与圆钢管混凝土柱1之间张开的间隙逐渐闭合，节点恢复到初始状态，不产生残余变形，结构可继续使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有自复位功能的角钢耗能式圆钢管混凝土柱‑钢梁连接节点，其特征在于，包括圆钢管混凝土柱(1)、H型钢梁(2)、找平构件(3)、第一耗能角钢(5)、第二耗能角钢及无粘结预应力钢绞线(7)；找平构件(3)扣合固定于圆钢管混凝土柱(1)的侧面，第一耗能角钢(5)的一侧与H型钢梁(2)上翼缘的上表面相连接，第一耗能角钢(5)的另一侧固定于找平构件(3)上；第二耗能角钢的一侧固定于H型钢梁(2)下翼缘的下表面上，第二耗能角钢的另一侧固定于找平构件(3)上，H型钢梁(2)的腹板上设置有横向加劲肋(8)，无粘结预应力钢绞线(7)依次穿过横向加劲肋(8)、找平构件(3)及圆钢管混凝土柱(1)，通过无粘结预应力钢绞线(7)将H型钢梁(2)与圆钢管混凝土柱(1)压紧。

【技术特征摘要】
1.一种具有自复位功能的角钢耗能式圆钢管混凝土柱-钢梁连接节点，其特征在于，包括圆钢管混凝土柱(1)、H型钢梁(2)、找平构件(3)、第一耗能角钢(5)、第二耗能角钢及无粘结预应力钢绞线(7)；找平构件(3)扣合固定于圆钢管混凝土柱(1)的侧面，第一耗能角钢(5)的一侧与H型钢梁(2)上翼缘的上表面相连接，第一耗能角钢(5)的另一侧固定于找平构件(3)上；第二耗能角钢的一侧固定于H型钢梁(2)下翼缘的下表面上，第二耗能角钢的另一侧固定于找平构件(3)上，H型钢梁(2)的腹板上设置有横向加劲肋(8)，无粘结预应力钢绞线(7)依次穿过横向加劲肋(8)、找平构件(3)及圆钢管混凝土柱(1)，通过无粘结预应力钢绞线(7)将H型钢梁(2)与圆钢管混凝土柱(1)压紧。2.根据权利要求1所述的具有自复位功能的角钢耗能式圆钢管混凝土柱-钢梁连接节点，其特征在于，找平构件(3)上固定有垫板(4)，其中，第一耗能角钢(5)及第二耗能角钢固定于垫板(4)上。3.根据权利要求1所述的具有自复位功能的角钢耗能式圆钢管混凝土柱-钢梁连接节点，其特征在于，H型钢梁(2)上翼缘的上表面上设置有第一加强板(9)，H型钢梁(2)下翼缘的下表面上设置有第二加强板，其中，第一耗能角钢(5)固定于...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱丽华，田龙，潘鑫波，吉翠茹，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61