一种可恢复功能的装配式防屈曲双槽钢梁柱节点连接装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可恢复功能的装配式防屈曲双槽钢梁柱节点连接装置，属于结构工程领域。本发明专利技术的梁柱节点连接装置由带悬臂梁段的方钢管柱、槽钢梁段及连接装置组成。节点连接装置的焊接部分均在工厂内完成，焊缝精度和质量更易控制，可提高施工速度和施工质量，而后在施工现场各装配单元通过槽钢梁与带悬臂梁段方钢管柱实现装配连接。本发明专利技术的节点为梁端加强及翼缘盖板连接削弱并用型节点，可实现多重耗能机理，将塑性铰转移到翼缘盖板上，并通过防屈曲理念使得连接翼缘盖板屈曲后顶紧槽型腹板剪切件翼缘来进行翼缘盖板屈曲幅值控制，震后仅需通过更换连接板即可实现结构的功能恢复。

【技术实现步骤摘要】
一种可恢复功能的装配式防屈曲双槽钢梁柱节点连接装置
本专利涉及一种可恢复功能的装配式防屈曲双槽钢梁柱节点连接装置，属于结构工程

技术介绍
近年来，装配式钢结构拥有良好的发展前景。装配式钢结构作为全寿命周期的绿色建筑，具有标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修，信息化管理等特点。大力推广装配式钢结构建筑，可以减少建筑垃圾和建筑扬尘污染，缩短建造工期，提升工程质量，消化钢铁过剩产能，形成钢材战略储备。目前，装配式钢结构建筑体系已成为建筑钢结构发展的新方向和新趋势。现有的多高层公共建筑及住宅建筑，一旦发生地震损伤，将导致建筑终止使用，对社会经济恢复和人民群众生活将造成严重影响，震后的修复工作更是费时费力。如何通过合理的设计，既能保证结构在地震中的抗倒塌能力，又可降低结构震后修复加固的经济成本和时间成本，实现建筑结构的震后功能可快速恢复，是结构抗震研究的重点问题。为此，本专利技术专利提出了一种可恢复功能的装配式防屈曲双槽钢梁柱节点连接装置，其由一个带悬臂梁段的方钢管柱、一个槽钢梁段和连接装置组成。所述的带悬臂梁段的方钢管柱包括一个悬臂梁段、一个上方钢管柱、一个中方钢管柱、一个下方钢管柱，中方钢管柱焊接在悬臂梁段上，上方钢管柱和下方钢管柱分别焊接在中方钢管柱的上端和下端，悬臂梁段由一个上部方状环形隔板、一个下部方状环形隔板及悬臂梁段腹板焊接而成；其中，上部方状环形隔板与下部方状环形隔板分为三部分，分别为方状圆环部分、圆弧连接段部分、翼缘段部分；方状圆环部分作为节点域的加强部分、圆弧连接段部分作为梁端部加腋部分、翼缘段部分作为与槽钢梁段的拼接部分；上部方状环形隔板、下部方状环形隔板的内方尺寸均小于方钢管柱内方尺寸，外方尺寸均大于方钢管柱外方尺寸，且方状环形隔板厚度大于槽钢梁段翼缘厚度；所述的槽钢梁段由两段槽钢拼装而成，通过高强螺栓群将两段槽钢腰部连接在一起；所述的带悬臂梁段与槽钢梁段之间的连接装置由两片上翼缘内盖板、两片槽钢梁段上翼缘垫板、两片下翼缘内盖板、两片槽钢梁段下翼缘垫板、两个槽型腹板剪切件和高强螺栓群组成。所述中方钢管柱的壁厚应大于上方钢管柱和下方钢管柱的壁厚，所述方状环形隔板厚度与槽钢梁段翼缘厚度之比应大于1.3，以实现对柱节点域及悬臂梁段的有效加强；带悬臂梁段的方钢管柱和槽钢梁段通过连接装置连接。连接装置中的上翼缘内盖板和下翼缘内盖板设置成圆弧狗骨削弱区或者开洞剪切削弱区，狗骨削弱区和开洞削弱区的尺寸根据实际情况设计。框架梁与柱通过悬臂梁段的连接方式，可以利用自身构造特点使塑性铰位置从柱面外移，并且利用高强螺栓的滑移进行耗能。在保证梁柱节点强度的条件下，以此种方式来保护梁柱节点免于脆性破坏。这种梁柱连接节点由两部分组成，一是带悬臂梁柱的焊接连接，由工厂加工完成，不但便于制作而且焊缝精度和质量都能得到保证；二是梁与带悬臂梁柱的螺栓连接，在施工现场完成，不需要现场施焊，受场地气候条件的影响较小，使施工速度提高，安装方便快捷。
技术实现思路
本专利技术提出一种可恢复功能的装配式防屈曲双槽钢梁柱节点连接装置，属于结构工程领域。本专利技术的节点连接装置焊接部分均在工厂内完成，其焊缝精度和质量更易控制，现场只采用高强螺栓和拼接板对方钢管带悬臂梁段的及槽钢梁段进行装配，螺栓的紧固工作方便快捷，施工速度与施工质量均提高，适应装配式钢结构的发展。一种可恢复功能的装配式防屈曲双槽钢梁柱节点连接装置，其特征在于：由一个带悬臂梁段的方钢管柱、一个槽钢梁段和连接装置组成；该梁柱节点连接装置是一种震后可恢复功能的节点连接装置，其通过加厚悬臂梁段翼缘厚度实现梁端加强，达到塑性铰外移的目的；翼缘采用单翼缘盖板连接形式，通过合理参数设计使得塑性破坏发生在拼接区，而在梁柱节点其余部分基本保持弹性，震后只需替换连接装置即可恢复主体结构的使用功能；槽型腹板剪切件的设计，利用防屈曲的理念，当翼缘盖板屈曲后，其与槽形腹板剪切件翼缘的接触顶紧可为翼缘盖板提够支撑力，对翼缘盖板的屈曲幅值进行有效控制；该梁柱节点连接装置不仅利用翼缘盖板失稳，达到塑性铰外移的目的，确保梁柱等主要构件处于弹性状态，同时又限制翼缘盖板屈曲变形，确保节点的承载力，提升节点承载能力及耗能能力；所述的带悬臂梁段的方钢管柱包括一个悬臂梁段、一个上方钢管柱、一个中方钢管柱、一个下方钢管柱，中方钢管柱焊接在悬臂梁段上，上方钢管柱和下方钢管柱分别焊接在中方钢管柱的上端和下端，悬臂梁段由一个上部方状环形隔板、一个下部方状环形隔板及悬臂梁段腹板焊接而成；其中，上部方状环形隔板与下部方状环形隔板分为三部分，分别为方状圆环部分、圆弧连接段部分、翼缘段部分；方状圆环部分作为节点域的加强部分、圆弧连接段部分作为梁端部加腋部分、翼缘段部分作为与槽钢梁段的拼接部分；上部方状环形隔板、下部方状环形隔板的内方尺寸均小于方钢管柱内方尺寸，外方尺寸均大于方钢管柱外方尺寸，且方状环形隔板厚度大于槽钢梁段翼缘厚度；槽钢梁段采用双槽钢拼接而成，只需通过高强螺栓连接，更利于装配式结构的发展；所述的带悬臂梁段与槽钢梁段之间的连接装置由两片上翼缘内盖板、两片槽钢梁段上翼缘槽钢梁段翼缘垫板、两片下翼缘内盖板、两片槽钢梁段下翼缘槽钢梁段翼缘垫板、两个槽型腹板剪切件和高强螺栓群组成。所述中方钢管柱的壁厚应大于上方钢管柱和下方钢管柱的壁厚，所述方状环形隔板厚度与槽钢梁段翼缘厚度之比应大于1.3，以实现对柱节点域及悬臂梁段的有效加强；带悬臂梁段的方钢管柱和槽钢梁段通过连接装置连接。连接装置在施工安装时，先将悬臂梁段的腹板通过槽型腹板剪切件与槽钢梁段腹板连接，悬臂梁段的上翼缘、下翼缘、上翼缘内盖板、下翼缘内盖板与槽钢梁段的部件对齐，其中槽钢梁段翼缘垫板是紧贴槽钢梁段的上(下)翼缘的，之后用螺栓连接。连接装置中的上翼缘内盖板和下翼缘内盖板设置成圆弧狗骨削弱区或者开洞剪切削弱区，狗骨削弱区和开洞削弱区的尺寸根据实际情况设计。本专利的优点主要表现在以下几个方面：1、本专利技术的带悬臂梁柱的焊接连接，由工厂加工完成，不但便于制作而且焊缝精度和质量都能得到保证；梁与带悬臂梁柱的螺栓连接，在施工现场完成，不需要现场施焊，受场地气候条件的影响较小，使施工速度提高，安装方便快捷，槽钢梁段采用双槽钢拼接而成，只需通过高强螺栓连接，适应装配式钢结构的发展。2、该梁柱节点连接装置是一种震后可恢复功能的节点连接装置，其通过加厚悬臂梁段翼缘厚度实现梁端加强，达到塑性铰外移的目的；翼缘连接盖板设置为内盖板式，通过防屈曲理念使得连接翼缘盖板屈曲后顶紧槽型腹板剪切件翼缘来进行翼缘盖板屈曲幅值控制并通过合理参数设计使得塑性破坏发生在拼接区，而在梁柱节点其余部分基本保持弹性，震后只需替换连接装置即可恢复主体结构的使用功能。3、槽型腹板剪切件的设计，利用防屈曲的理念，当翼缘盖板屈曲后，其与槽形腹板剪切件翼缘的接触顶紧可为翼缘盖板提够支撑力，控制翼缘盖板的屈曲幅值；该梁柱节点连接装置不仅利用翼缘盖板失稳，达到塑性铰外移的目的，确保梁柱等主要构件处于弹性状态，同时又限制翼缘盖板屈曲变形，确保节点具有必要的承载力，提升节点的承载能力及耗能能力。本专利技术不限于这里的具体实施方案，技术人员根据本专利技术的提示，不脱离本专利技术范畴所作的改进和修改都应该在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可恢复功能的装配式防屈曲双槽钢梁柱节点连接装置，其特征在于：由一个带悬臂梁段的方钢管柱、一个槽钢梁段和连接装置组成；所述的带悬臂梁段的方钢管柱包括一个悬臂梁段、一个上方钢管柱、一个中方钢管柱和一个下方钢管柱，中方钢管柱焊接在悬臂梁段上，上方钢管柱和下方钢管柱分别焊接在中方钢管柱的上端和下端，悬臂梁段由一个上部方状环形隔板、一个下部方状环形隔板及悬臂梁段腹板焊接而成；其中，上部方状环形隔板和下部方状环形隔板都分为三部分，分别为方状圆环部分、圆弧连接段部分、翼缘段部分；方状圆环部分作为节点域的加强部分、圆弧连接段部分作为梁端部加腋部分、翼缘段部分作为与槽钢梁段的拼接部分；上部方状环形隔板、下部方状环形隔板的内方尺寸均小于方钢管柱内方尺寸，外方尺寸均大于方钢管柱外方尺寸，且方状环形隔板厚度大于槽钢梁段翼缘厚度；所述的槽钢梁段由两段槽钢拼装而成，通过高强螺栓群将两段槽钢腰部连接在一起；所述中方钢管柱的壁厚应大于上方钢管柱和下方钢管柱的壁厚，所述方状环形隔板厚度与槽钢梁段翼缘厚度之比应大于1.3，以实现对柱节点域及悬臂梁段的有效加强；带悬臂梁段的方钢管柱和槽钢梁段通过连接装置连接，所述的带悬臂梁段与槽钢梁段之间的连接装置由两片上翼缘内盖板、两片槽钢梁段上翼缘垫板、两片下翼缘内盖板、两片槽钢梁段下翼缘垫板、两个槽型腹板剪切件和高强螺栓群组成，连接装置在施工安装时，先将悬臂梁段的腹板通过槽型腹板剪切件与槽钢梁段腹板连接，悬臂梁段的上翼缘、悬臂梁段的下翼缘、上翼缘内盖板、下翼缘内盖板与槽钢梁段的部件对齐，其中槽钢梁段上翼缘垫板是紧贴槽钢梁段上翼缘，槽钢梁段下翼缘垫板紧贴槽钢梁段下翼缘，上翼缘内盖板紧贴槽钢梁段上翼缘垫板和悬臂梁段上翼缘，下翼缘内盖板紧贴槽钢梁段下翼缘垫板和悬臂梁段下翼缘，之后用螺栓连接。...

【技术特征摘要】
1.一种可恢复功能的装配式防屈曲双槽钢梁柱节点连接装置，其特征在于：由一个带悬臂梁段的方钢管柱、一个槽钢梁段和连接装置组成；所述的带悬臂梁段的方钢管柱包括一个悬臂梁段、一个上方钢管柱、一个中方钢管柱和一个下方钢管柱，中方钢管柱焊接在悬臂梁段上，上方钢管柱和下方钢管柱分别焊接在中方钢管柱的上端和下端，悬臂梁段由一个上部方状环形隔板、一个下部方状环形隔板及悬臂梁段腹板焊接而成；其中，上部方状环形隔板和下部方状环形隔板都分为三部分，分别为方状圆环部分、圆弧连接段部分、翼缘段部分；方状圆环部分作为节点域的加强部分、圆弧连接段部分作为梁端部加腋部分、翼缘段部分作为与槽钢梁段的拼接部分；上部方状环形隔板、下部方状环形隔板的内方尺寸均小于方钢管柱内方尺寸，外方尺寸均大于方钢管柱外方尺寸，且方状环形隔板厚度大于槽钢梁段翼缘厚度；所述的槽钢梁段由两段槽钢拼装而成，通过高强螺栓群将两段槽钢腰部连接在一起；所述中方钢管柱的壁厚应大于上方钢管柱和下方钢管柱的壁厚，所述方状环形隔板厚度与槽钢梁段翼缘厚度之比应大于1.3，以实现对柱节点域及...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜子钦，程魁魁，周宝儒，牛子尧，申存杰，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11