一种装配式钢结构柱的双向滑动摩擦连接装置及施工方法制造方法及图纸

一种装配式钢结构柱的双向滑动摩擦连接装置及施工方法，包括上C型板、下C型板、摩擦片和高强螺栓；上C型板的第一顶板的宽度大于第一底板的宽度；第一顶板和第一底板上分别开有第一横向长条孔；下C型板的第二顶板的宽度小于第二底板的宽度；第二顶板和第二底板上分别开有第一纵向长条孔；上C型板与下C型板相互插接，且第一纵向长条孔与第一横向长条孔对应相交；摩擦片设置在第一顶板与第二顶板之间、第二顶板与第一底板之间以及第一底板与第二底板之间；高强螺栓穿设在第一横向长条孔和第一纵向长条孔中，将上C型板与下C型板连接。本发明专利技术解决了传统的装配式结构钢柱连接结构耗能性能差、连接节点施工困难和施工效率低的技术问题。

A two-way sliding friction connection device and construction method of fabricated steel structure column

【技术实现步骤摘要】
一种装配式钢结构柱的双向滑动摩擦连接装置及施工方法
本专利技术属于结构工程
，特别是一种装配式钢结构柱的双向滑动摩擦连接装置及施工方法。
技术介绍
装配式钢结构建筑可实现构件标准化加工制作，工厂化加工，现场快速施工安装，节约资源保护环境，是现代建筑发展的方向。传统的装配式结构钢柱之间通常采用螺栓连接或者焊接，连接处节点的耗散地震能量性能差，构件损伤大，并且节点的施工困难，施工效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种装配式钢结构柱的双向滑动摩擦连接装置及施工方法，要解决传统的装配式结构钢柱连接结构耗能性能差、连接节点施工困难和施工效率低的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。一种装配式钢结构柱双向滑动摩擦连接装置，连接在上层钢柱与下层钢柱之间；该连接装置包括有上C型板、下C型板、摩擦片和高强螺栓；所述上C型板包括有第一顶板、第一底板以及连接在第一顶板和第一底板侧边之间的第一竖板；其中，第一顶板的宽度大于第一底板的宽度；所述第一顶板和第一底板的板面上分别沿纵向间隔开有一组第一横向长条孔，并且第一顶板上的第一横向长条孔与第一底板上的第一横向长条孔对应设置；在第一顶板上、沿着四周边缘还间隔开设有用以连接上层钢柱的第一穿孔；所述下C型板包括有第二顶板、第二底板以及连接在第二顶板和第二底板侧边之间的第二竖板；其中，第二顶板的宽度小于第二底板的宽度；所述第二顶板和第二底板的板面上分别沿横向间隔开有一组第一纵向长条孔，并且第二顶板上的第一纵向长条孔与第二底板上的第一纵向长条孔对应设置；在第二底板上、沿着四周边缘还间隔开设有用以连接下层钢柱的第二穿孔；所述上C型板的第一底板插接在下C型板的第二顶板与第二底板之间，下C型板的第二顶板插接在上C型板的第一顶板与第一底板之间，且第一纵向长条孔与第一横向长条孔对应相交；所述摩擦片有三块，分别设置在第一顶板与第二顶板之间、第二顶板与第一底板之间以及第一底板与第二底板之间；所述高强螺栓有一组，对应穿设在第一横向长条孔和第一纵向长条孔中，将上C型板与下C型板连接；其中，每个高强螺栓的预紧力为1kN~500kN。优选的，所述上层钢柱的底部设置有第一连接板；所述第一连接板的四周边缘超出上层钢柱的四周边缘，并且在超出部位上、对应第一穿孔的位置处设置有第一通孔；所述上层钢柱通过穿设在第一穿孔和第一通孔中的第一螺栓与第一顶板连接。优选的，所述下层钢柱的顶部设置有第二连接板；所述第二连接板的四周边缘超出下层钢柱的四周边缘，并且在超出部位上、对应第二穿孔的位置处设置有第二通孔；所述下层钢柱通过穿设在第二穿孔和第二通孔中的第二螺栓与第二底板连接。优选的，所述上C型板中第一顶板的宽度比第一底板的宽度大10mm~100mm。优选的，所述下C型板中第二底板的宽度比第二顶板的宽度大10mm~100mm。优选的，所述摩擦片的由为酚醛树脂材料制成或者由高性能碳纤维摩擦材料制成。一种装配式钢结构柱的双向滑动摩擦连接装置的施工方法，包括步骤如下。步骤一，制作上C型板、下C型板和摩擦片。步骤二，将上C型板的第一底板插接在下C型板的第二顶板与第二底板之间，下C型板的第二顶板插接在上C型板的第一顶板与第一底板之间，且使第一纵向长条孔与第一横向长条孔对应相交。步骤三，安装摩擦片：分别在第一顶板与第二顶板之间、第二顶板与第一底板之间以及第一底板与第二底板之间设置摩擦片。步骤四，将高强螺栓穿入上C型板的第一横向长条孔与对应的下C型板的第一纵向长条孔中；其中，高强螺栓的预紧力为1kN~500kN。步骤五，将步骤四中组装完成的装置连接在下层钢柱的顶部：在下层钢柱的顶部设置第二连接板，将下C型板的第二底板螺栓连接在下层钢柱的顶部。步骤六，将上层钢柱连接在步骤四中组装完成的装置的顶部：在上层钢柱的底部设置第一连接板，将上层钢柱螺栓连接在上C型板的第一顶板上，至此施工完毕。优选的，步骤一中上C型板为三块矩形板加工而成，并且第一顶板的宽度比第一底板的宽度大10mm~100mm；下C型板为三块矩形板加工而成，第二顶板的宽度比第二底板的宽度小10mm~100mm。优选的，步骤三中摩擦片的摩擦系数为0.1~2.0。优选的，步骤三中，在位于第一顶板与第二顶板之间的摩擦片上、对应第一横向长条孔的位置处开设有第二横向长条孔；在位于第二顶板与第一底板之间的摩擦片上、对应第一横向长条孔的位置处开设有第三横向长条孔；在位于第二顶板与第一底板之间的摩擦片上、对应第一纵向长条孔的位置处开设有第三纵向长条孔，并且第三横向长条孔与第三纵向长条孔之间连通；在位于第一底板与第二底板之间的摩擦片上、对应第一纵向长条孔的位置处开设有第二纵向长条孔。与现有技术相比本专利技术具有以下特点和有益效果。1、本专利技术的装配式钢结构柱的双向滑动摩擦连接装置为一种能够在平面内进行双向滑动摩擦的减震装置，能够通过上C型板与下C型板之间的相互运动耗散地震能量，减少构件损伤。2、将本专利技术的装配式钢结构柱的双向滑动摩擦连接装置运用于钢结构中的上层钢柱与下层钢柱的连接，节点连接处通过相互摩擦耗散地震能量，既保证了上层钢柱与下层钢柱之间的高效装配，极大的提高施工效率，减少环境污染；又能够提高连接处节点的抗震性能，减少节点的损伤。3、采用本专利技术的装配式钢结构柱的双向滑动摩擦连接装置的施工方法进行施工，仅需将双向滑动摩擦连接装置连接在上层钢柱的顶部，再将下层钢柱对应连接在双向滑动摩擦连接装置的顶部，即可完成上下层钢柱之间的连接，施工方式简便，解决了传统的装配式结构钢柱连接节点施工困难和施工效率低的技术问题。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。图1是本专利技术的双向滑动摩擦连接装置的立体结构示意图。图2是本专利技术的双向滑动摩擦连接装置的竖向切面结构示意图。图3是本专利技术中上C型板的竖向切面结构示意图。图4是本专利技术中上C型板的平面结构示意图。图5是本专利技术中下C型板的竖向切面结构示意图。图6是本专利技术中下C型板的底面结构示意图。图7是本专利技术的双向滑动摩擦连接装置连接在上层钢柱与下层钢柱之间的结构示意图。图8是本专利技术中上层钢柱底部设置第一连接板的结构示意图。图9是本专利技术中下层钢柱顶部设置第二连接板的结构示意图。图10是本专利技术中位于第一顶板与第二顶板之间的摩擦片的结构示意图。图11是本专利技术中位于第一底板与第二底板之间的摩擦片的结构示意图。图12是本专利技术中位于第二顶板与第一底板之间的摩擦片的结构示意图。附图标记：1－上层钢柱、2－下层钢柱、3－上C型板、3.1－第一顶板、3.2－第一底板、3.3－第一竖板、4－下C型板、4.1－第二顶板、4.2－第二底板、4.3－第二竖板、5－摩擦片、6－高强螺栓、7－第一横向长条孔、8－第一穿孔、9－第一纵向长条孔、10－第二穿孔、11－第一连接板、12－第一通孔、13－第一螺栓、14－第二连接板、15－第二通孔、16－第二螺栓、17－第二横向长条孔、18－第三横向长条孔、19－第二纵向长条孔、20－第三纵向长条孔。具体实施方式如图1-12所示，这种装配式钢结构柱的双向滑动摩擦连接装置，连接在上层钢柱1与下层钢柱2之间；该连接装置包括有上C型板3、下C型板4、摩擦片5和高强螺栓6；所述上C型板3包括有第一顶板3.1、第一底板3.2以及连接在第一顶板3.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式钢结构柱的双向滑动摩擦连接装置，其特征在于：连接在上层钢柱（1）与下层钢柱（2）之间；该连接装置包括有上C型板（3）、下C型板（4）、摩擦片（5）和高强螺栓（6）；所述上C型板（3）包括有第一顶板（3.1）、第一底板（3.2）以及连接在第一顶板（3.1）和第一底板（3.2）侧边之间的第一竖板（3.3）；其中，第一顶板（3.1）的宽度大于第一底板（3.2）的宽度；所述第一顶板（3.1）和第一底板（3.2）的板面上分别沿纵向间隔开有一组第一横向长条孔（7），并且第一顶板（3.1）上的第一横向长条孔（7）与第一底板（3.2）上的第一横向长条孔（7）对应设置；在第一顶板（3.1）上、沿着四周边缘还间隔开设有用以连接上层钢柱（1）的第一穿孔（8）；所述下C型板（4）包括有第二顶板（4.1）、第二底板（4.2）以及连接在第二顶板（4.1）和第二底板（4.2）侧边之间的第二竖板（4.3）；其中，第二顶板（4.1）的宽度小于第二底板（4.2）的宽度；所述第二顶板（4.1）和第二底板（4.2）的板面上分别沿横向间隔开有一组第一纵向长条孔（9），并且第二顶板（4.1）上的第一纵向长条孔（9）与第二底板（4.2）上的第一纵向长条孔（9）对应设置；在第二底板（4.2）上、沿着四周边缘还间隔开设有用以连接下层钢柱（2）的第二穿孔（10）；所述上C型板（3）的第一底板（3.2）插接在下C型板（4）的第二顶板（4.1）与第二底板（4.2）之间，下C型板（4）的第二顶板（4.1）插接在上C型板（3）的第一顶板（3.1）与第一底板（3.2）之间，且第一纵向长条孔（9）与第一横向长条孔（7）对应相交；所述摩擦片（5）有三块，分别设置在第一顶板（3.1）与第二顶板（4.1）之间、第二顶板（4.1）与第一底板（3.2）之间以及第一底板（3.2）与第二底板（4.2）之间；所述高强螺栓（6）有一组，对应穿设在第一横向长条孔（7）和第一纵向长条孔（9）中，将上C型板（3）与下C型板（4）连接；其中，每个高强螺栓（6）的预紧力为1kN~500kN。...

【技术特征摘要】
1.一种装配式钢结构柱的双向滑动摩擦连接装置，其特征在于：连接在上层钢柱（1）与下层钢柱（2）之间；该连接装置包括有上C型板（3）、下C型板（4）、摩擦片（5）和高强螺栓（6）；所述上C型板（3）包括有第一顶板（3.1）、第一底板（3.2）以及连接在第一顶板（3.1）和第一底板（3.2）侧边之间的第一竖板（3.3）；其中，第一顶板（3.1）的宽度大于第一底板（3.2）的宽度；所述第一顶板（3.1）和第一底板（3.2）的板面上分别沿纵向间隔开有一组第一横向长条孔（7），并且第一顶板（3.1）上的第一横向长条孔（7）与第一底板（3.2）上的第一横向长条孔（7）对应设置；在第一顶板（3.1）上、沿着四周边缘还间隔开设有用以连接上层钢柱（1）的第一穿孔（8）；所述下C型板（4）包括有第二顶板（4.1）、第二底板（4.2）以及连接在第二顶板（4.1）和第二底板（4.2）侧边之间的第二竖板（4.3）；其中，第二顶板（4.1）的宽度小于第二底板（4.2）的宽度；所述第二顶板（4.1）和第二底板（4.2）的板面上分别沿横向间隔开有一组第一纵向长条孔（9），并且第二顶板（4.1）上的第一纵向长条孔（9）与第二底板（4.2）上的第一纵向长条孔（9）对应设置；在第二底板（4.2）上、沿着四周边缘还间隔开设有用以连接下层钢柱（2）的第二穿孔（10）；所述上C型板（3）的第一底板（3.2）插接在下C型板（4）的第二顶板（4.1）与第二底板（4.2）之间，下C型板（4）的第二顶板（4.1）插接在上C型板（3）的第一顶板（3.1）与第一底板（3.2）之间，且第一纵向长条孔（9）与第一横向长条孔（7）对应相交；所述摩擦片（5）有三块，分别设置在第一顶板（3.1）与第二顶板（4.1）之间、第二顶板（4.1）与第一底板（3.2）之间以及第一底板（3.2）与第二底板（4.2）之间；所述高强螺栓（6）有一组，对应穿设在第一横向长条孔（7）和第一纵向长条孔（9）中，将上C型板（3）与下C型板（4）连接；其中，每个高强螺栓（6）的预紧力为1kN~500kN。2.根据权利要求1所述的装配式钢结构柱的双向滑动摩擦连接装置，其特征在于：所述上层钢柱（1）的底部设置有第一连接板（11）；所述第一连接板（11）的四周边缘超出上层钢柱（1）的四周边缘，并且在超出部位上、对应第一穿孔（8）的位置处设置有第一通孔（12）；所述上层钢柱（1）通过穿设在第一穿孔（8）和第一通孔（12）中的第一螺栓（13）与第一顶板（3.1）连接。3.根据权利要求1所述的装配式钢结构柱的双向滑动摩擦连接装置，其特征在于：所述下层钢柱（2）的顶部设置有第二连接板（14）；所述第二连接板（14）的四周边缘超出下层钢柱（2）的四周边缘，并且在超出部位上、对应第二穿孔（10）的位置处设置有第二通孔（15）；所述下层钢柱（2）通过穿设在第二穿孔（10）和第二通孔（15）中的第二螺栓（16）与第二底板（4.2）连接。4.根据权利要求1所述的装配式钢结构柱的双向滑动摩擦连接装置，其特征在于：所述上C型板（3）中第一顶板（3.1）的宽度比第一底板（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄威振，葛家琪，张国军，刘鑫刚，刘金泰，朱鸿钧，
申请(专利权)人：中国航空规划设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11