一种采用波纹板增大结构抗倒塌能力的节点结构制造技术

本发明专利技术涉及一种采用波纹板增大结构抗倒塌能力的节点结构，包括连接在一起的钢梁和钢柱，在所述钢梁与钢柱的节点区域设有波纹板，所述波纹板的两端部分别与钢梁翼缘和钢柱固定连接。该节点结构不仅有利于提高结构的抗倒塌能力，而且结构简单，易于安装。

A kind of joint structure with corrugated plate to increase the collapse resistance of structure

【技术实现步骤摘要】
一种采用波纹板增大结构抗倒塌能力的节点结构
本专利技术涉及钢结构
，具体涉及一种采用波纹板增大结构抗倒塌能力的节点结构。
技术介绍
建筑结构在使用期限内可能会遭到人为破坏或者意外灾害，爆炸、火灾和地震等多种原因都可能引起局部构件初始破坏，并向其它构件扩展，引起大范围区域的倒塌，甚至导致结构整体的连续倒塌。节点构造细节的改善对结构抗倒塌能力有重要作用。采取一定措施提高节点延性或增加节点附近传力路径，有助于发展悬链线效应，提高结构的抗倒塌能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种采用波纹板增大结构抗倒塌能力的节点结构，该节点结构不仅有利于提高结构的抗倒塌能力，而且结构简单，易于安装。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种采用波纹板增大结构抗倒塌能力的节点结构，包括连接在一起的钢梁和钢柱，在所述钢梁与钢柱的节点区域设有波纹板，所述波纹板的两端部分别与钢梁翼缘和钢柱固定连接。进一步地，所述波纹板设于钢梁的上、下翼缘的内侧。进一步地，所述波纹板为由多层薄板沿厚度方向叠加在一起的多层叠加构件。进一步地，还包括连接板，所述连接板的侧边与钢柱固定连接，所述连接板经螺纹紧固件与钢梁腹板连接。进一步地，所述波纹板包括依次连接在一起的第一平板部、波纹部、弯折部和第二平板部，所述第一平板部与钢梁翼缘固定连接，所述第二平板部与钢柱固定连接。进一步地，所述波纹部下端面的最低处不低于第一平板部的下端面，以使第一平板部能够紧贴钢梁翼缘。进一步地，所述第一平板部通过左右两侧边与钢梁翼缘焊接在一起，所述第二平板部通过前侧边与钢柱焊接在一起。进一步地，所述波纹板的厚度nd为：其中，fs为钢梁的极限强度，b1和t1分别为钢梁下翼缘的宽度和高度，b2和t2分别为钢梁上翼缘的宽度和高度，B为波纹板的宽度，fb为波纹板的极限强度。进一步地，所述第二平板部的前侧边与钢柱焊接的焊缝长度l1为：其中，B为波纹板的宽度，fb为波纹板的极限强度，为焊缝强度。进一步地，所述第一平板部的侧边与钢梁翼缘焊接的焊缝长度l2为：其中，B为波纹板的宽度，nd为波纹板的厚度，fb为波纹板的极限强度，为焊缝强度，he为焊缝有效厚度。相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：提供了一种增大结构抗倒塌能力的节点结构，该节点结构在节点区域设置波纹板，从而在构件产生大变形，甚至梁端翼缘断裂时，波纹板被拉直，作为第二道防线参与抵抗不平衡荷载，阻止结构发生连续倒塌，提高结构的抗倒塌能力。此外，该结构可以设于钢梁上下翼缘的内侧，不影响钢梁的正常使用，易于安装实现，具有很强的实用性和广阔的应用前景。附图说明图1是本专利技术实施例的结构示意图。图2是本专利技术实施例的结构剖视图。图3是本专利技术实施例的爆炸示意图。图4是本专利技术实施例中钢梁的结构示意图。图5是本专利技术实施例中波纹板与焊缝的结构示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术提供了一种采用波纹板增大结构抗倒塌能力的节点结构，如图1-3所示，包括连接在一起的钢梁1和钢柱2，在所述钢梁1与钢柱2的节点区域设有波纹板5，所述波纹板设于钢梁的上、下翼缘的内侧，所述波纹板的两端部分别与钢梁翼缘和钢柱固定连接。波纹板中部与钢梁翼缘只是单纯接触，没有采取任何连接方方式，便于构件经历大变形时，波纹板能够顺利伸展，发挥其二道防线作用。该节点结构还包括连接板3，所述连接板3的侧边与钢柱2固定连接，所述连接板3经螺纹紧固件4与钢梁腹板连接。其中，波纹板可以选用一块厚板，但是如果波纹板采用一块厚板，当波纹板中出现裂纹时，可能一裂到底，波纹板容易失效。因此，在本实施例中，所述波纹板为由n层薄板沿厚度方向叠加在一起的多层叠加构件，共同承担拉力，当有一块出现裂纹时，不至于波及到其它各层板，使波纹板自身成为多路径构件。如图5所示，在本实施例中，所述波纹板5包括依次连接在一起的第一平板部51、波纹部52、弯折部53和第二平板部54，所述第一平板部与钢梁翼缘固定连接，所述第二平板部与钢柱固定连接。其中，所述波纹部下端面的最低处不低于第一平板部的下端面，以使第一平板部能够紧贴钢梁翼缘。所述第一平板部通过左右两侧边通过角焊缝6与钢梁翼缘焊接在一起，所述第二平板部前侧边通过角焊缝7与钢柱焊接在一起。下面对本专利技术中相关结构尺寸如何取值进行说明。波纹板的宽度B和厚度nd，以及波纹板与钢柱、钢梁的连接焊缝尺寸l1、l2对本专利技术至关重要，波纹板的设置原则为：波纹板伸展后的极限拉力要分别大于钢梁在同侧翼缘截面的极限拉力。假设钢梁的极限强度为fs，钢梁下翼缘的宽度和高度分别为b1和t1，钢梁上翼缘的宽度和高度分别为b2和t2，如图4所示；波纹板的极限强度为fb，横截面尺寸为B×nd，即波纹板的宽度为B，波纹板的厚度为nd，波纹板的第二平板部的前侧边与钢柱焊接的焊缝长度为l1，波纹板的第一平板部的侧边与钢梁翼缘焊接的焊缝长度l2，如图5所示。首先，波纹板的极限拉力Fb和翼缘截面的极限拉力Fs分别表示为：Fb＝B·ndfb，Fs＝fs·max{b1·t1，b2·t2}(1)波纹板的宽度B受梁翼缘尺寸的限制，可以取B＝min{b1，b2}/3，由Fb＞Fs得到所述波纹板的厚度nd为：其次，焊缝长度要满足连接要求，设为焊缝强度，则波纹板与钢柱连接的焊缝长度l1为：设he为焊缝有效厚度，则波纹板与钢梁翼缘连接的两条焊缝长度l2为：本专利技术提供了一种易于安装，又能为荷载传递提供替代路径的节点结构，该结构增加了节点附近传力路径，有助于发展悬链线效应，提高结构的抗倒塌能力。以上是本专利技术的较佳实施例，凡依本专利技术技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本专利技术技术方案的范围时，均属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用波纹板增大结构抗倒塌能力的节点结构，包括连接在一起的钢梁和钢柱，其特征在于，在所述钢梁与钢柱的节点区域设有波纹板，所述波纹板的两端部分别与钢梁翼缘和钢柱固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用波纹板增大结构抗倒塌能力的节点结构，包括连接在一起的钢梁和钢柱，其特征在于，在所述钢梁与钢柱的节点区域设有波纹板，所述波纹板的两端部分别与钢梁翼缘和钢柱固定连接。


2.根据权利要求1所述的一种采用波纹板增大结构抗倒塌能力的节点结构，其特征在于，所述波纹板设于钢梁的上、下翼缘的内侧。


3.根据权利要求1所述的一种采用波纹板增大结构抗倒塌能力的节点结构，其特征在于，所述波纹板为由多层薄板沿厚度方向叠加在一起的多层叠加构件。


4.根据权利要求1所述的一种采用波纹板增大结构抗倒塌能力的节点结构，其特征在于，还包括连接板，所述连接板的侧边与钢柱固定连接，所述连接板经螺纹紧固件与钢梁腹板连接。


5.根据权利要求1所述的一种采用波纹板增大结构抗倒塌能力的节点结构，其特征在于，所述波纹板包括依次连接在一起的第一平板部、波纹部、弯折部和第二平板部，所述第一平板部与钢梁翼缘固定连接，所述第二平板部与钢柱固定连接。


6.根据权利要求5所述的一种采用波纹板增大结构抗倒塌能力的节点结构，其特征在于，所述波纹部下端面的最低处不低于第一平板部的下端面，以使第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈誉，乔惠云，杨杭，林庆捷，冯刚，夏禄璟，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35