一种装配式钢结构梁柱耗能连接键制造技术

本发明专利技术公开了一种装配式钢结构梁柱耗能连接键，包括第一连接钢梁、第二连接钢梁及两个耗能板；第一及第二连接钢梁水平设置在钢柱构件与钢梁构件之间，第一连接钢梁的一端与钢柱构件固定，另一端与第二连接钢梁的一端铰接，第二连接钢梁的另一端与钢梁构件固定，第一与第二连接钢梁的铰接轴水平设置；两个耗能板对称设置在第一及第二连接钢梁的上下侧；耗能板的两端分别与第一及第二连接钢梁可拆卸固定；本发明专利技术通过相互铰接的连接钢梁，使其在钢框接梁柱节点区域的梁端处形成相对薄弱区，实现了梁端塑形铰的可控性；耗能板能够有效吸收地震能力，避免钢结构梁柱节点发生破坏，提高了结构的整体抗震性能；便于震后修复，明显降低了修复加固成本。

【技术实现步骤摘要】
一种装配式钢结构梁柱耗能连接键
本专利技术属于装配式钢结构连接节点
，特别涉及一种装配式钢结构梁柱耗能连接键。
技术介绍
在装配式钢框架结构中，结构除了需要满足基本的承载力要求外，还应满足抗震设计上“强剪弱弯”、“强柱弱梁”及“强节点弱构件”的原则，以实现“小震不坏、中震可修及大震不倒”的抗震设防目标；装配式钢框架结构的梁柱节点区域对于结构整体的承载力及抗震性能具有重要意义，是整个结构受力的关键区域。目前，现有的装配式钢框架结构梁柱连接方式繁多，但仍存在一些突出问题：1、梁破坏时，梁端未能形成塑性铰，无法实现“强柱弱梁”，节点区域无法耗散大量能量从而保护主体结构的目标；2、结构设计时没有考虑震后修复问题，当梁柱节点区域发生破坏后很难进行修复或者需要较大代价进行检测及后期加固。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种装配式钢结构梁柱耗能连接键，以解决现有技术中的钢框架结构梁柱连接节点区域无法耗散能量，且震后修复难度较大的技术问题。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提供了一种装配式钢结构梁柱耗能连接键，所述耗能连接键设置在钢框架结构梁柱节点区域的梁端部；耗能连接键包括第一连接钢梁、第二连接钢梁及两个耗能板；第一连接钢梁及第二连接钢梁水平设置在钢柱构件与钢梁构件之间，第一连接钢梁的一端与钢柱构件固定连接，另一端与第二连接钢梁的一端铰接，第二连接钢梁的另一端与钢梁构件固定连接，第一连接钢梁与第二连接钢梁的铰接轴水平设置；<br>两个耗能板水平平行设置，且对称设置在第一连接钢梁及第二连接钢梁的上下侧；耗能板的一端与第一连接钢梁可拆卸固定，另一端与第二连接钢梁可拆卸固定。进一步的，第一连接钢梁及第二连接钢梁的铰接端均设置为圆弧形结构，圆弧形结构的中心设置有铰接螺栓孔，铰接螺栓孔中水平穿设有铰接螺栓。进一步的，第一连接钢梁及第二连接钢梁均采用H型钢，H型钢的腹板竖向设置。进一步的，耗能板包括第一连接段、耗能段及第二连接段；第一连接段与第二连接段分别设置在耗能段的两端，耗能段正对连接钢梁的铰接轴设置；第一连接段与第一连接钢梁的翼缘板可拆卸固定，第二连接段与第二连接钢梁的翼缘板可拆卸固定。进一步的，耗能段上均匀设置有若干条形孔洞，条形孔洞的长轴方向与钢梁构件的轴线方向一致。进一步的，第一连接段与第一连接钢梁的翼缘板之间通过螺栓连接，第二连接段与第二连接钢梁的翼缘板之间采用螺栓连接。进一步的，钢柱构件上设置有若干横向肋板；横向肋板水平设置，且与第一连接钢梁的翼缘板对应设置。进一步的，第一连接钢梁与钢柱构件之间焊接固定，第二连接钢梁与钢梁构件之间焊接固定。进一步的，铰接螺栓采用高强螺栓。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术所述的一种装配式钢结构梁柱耗能连接键，通过设置两个相互铰接的连接钢梁，使其在钢框接梁柱节点区域的梁端处形成相对薄弱区；确保了钢梁构件破坏时，梁端的塑形铰出现在该相对薄弱区，实现了梁端塑形铰的可控性；通过在连接钢梁的上下设置耗能板，耗能板能够有效吸收地震能力，避免钢框架结构梁柱节点发生破坏，提高了结构的整体抗震性能；耗能板与连接钢梁之间可拆卸连接，实现了耗能板的拆卸更换，便于震后修复，明显降低了修复加固成本。进一步的，通过将连接钢梁的铰接端设置为圆弧型结构，进而在连接钢梁之间形成圆弧型铰，受力条件下，圆弧型铰处能够产生转动变形，使梁柱节点区不受剪力破坏，减小了结构破坏；通过将铰接端设置为圆弧型，便于圆弧型铰的转动，同时避免了应力集中。进一步的，连接钢梁采用H型钢，H型钢整体性好且能与混凝土可靠粘结进而为连接键提供可靠支撑，成本较低，加工难度较小，便于施工。进一步的，铰接轴端部是耗能键受力时主要发生变形的部位，将耗能板的耗能段正对其铰接轴设置，使耗能板更好的发挥变形耗能的作用；同时，将耗能板设置在上下方，当铰转动时，耗能板沿较弱的厚度方向发生变形，相比设置在两侧沿较强的宽度方向发生变形能更好的实现耗能，且耗能板不易失稳，结构稳定性较高。进一步的，通过在耗能段上设置若干条形孔洞，实现了对耗能板的削弱，提高了耗能板的变形能力，增加了耗能连接键的耗能能力，确保耗能连接键较钢梁构件先破坏，实现了对钢梁构件的保护。进一步的，耗能板的连接段与连接钢梁之间采用螺栓连接，便于耗能板的维护更换，结构简单，稳定性好。进一步的，通过在钢柱构件的节点区域设置横向肋板，对钢柱起到局部加强的作用，且可以防止钢柱构件的腹板失稳。进一步的，由于铰接螺栓处主要受剪，铰接螺栓采用高强螺栓，有效保证了连接键内部的可靠连接。本专利技术所述的一种装配式钢结构梁柱耗能连接键，通过采用两个相互铰接连接的连接钢梁，在连接钢梁的铰接处形成相对薄弱区，有效控制梁端塑形铰出现在该相对薄弱区，实现了塑形铰的可控性，避免了钢框架结构梁柱节点区域的破坏；在连接钢梁的上下分别设置两个耗能板，通过在耗能板开设条形孔洞，实现了对耗能板的部分削弱，提高了耗能板的变形能力，能够吸收大量的地震能量，使梁柱结构受到较少的地震作用，起到保护梁柱构件的作用，有利于提高结构整体抗震性能；耗能板通过螺栓与连接钢梁固定，便于拆卸，具有可更换性，便于震后修复，能明显减少修复加固成本。附图说明图1为本专利技术所述的一种装配式钢结构梁柱耗能连接键的正视图；图2为本专利技术所述的一种装配式钢结构梁柱耗能连接键的俯视图；图3为本专利技术所述的一种装配式钢结构梁柱耗能连接键的剖视图；图4为本专利技术所述的一种装配式钢结构梁柱耗能连接键的装配平面示意图；图5为本专利技术所述的一种装配式钢结构梁柱耗能连接键的装配立体示意图。其中，1第一连接钢梁，2第二连接钢梁，3耗能板，4铰接螺栓，5固定螺栓，6横向肋板，7钢柱构件；31上部耗能板，32下部耗能板；301第一连接段，302耗能段，303第二连接段。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下具体实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如附图1-5所述，本专利技术提供了一种装配式钢结构梁柱耗能连接键，所述耗能连接键设置在钢框架结构梁柱节点区域的梁端部；所述耗能连接键包括第一连接钢梁1、第二连接钢梁2、两个耗能板3及若干横向肋板6。第一连接钢梁1及第二连接钢梁2水平设置在钢柱构件7与钢梁构件之间，第一连接钢梁1的一端与钢柱构件7焊接固定，另一端与第二连接钢梁2的一端铰接，第二连接钢梁2的另一端与钢梁构件焊接固定；第一连接钢梁1与第二连接钢梁2的铰接轴水平设置，通过将第一连接钢梁1与第二连接钢梁2之间铰接连接，使其在梁端形成相对薄弱区，确保了钢梁构件破坏时，梁端的塑形铰出现在该相对薄弱区，实现了梁端塑形铰的可控性，避免了钢框架结构梁柱节点区域的脆性破坏。两个耗能板3水平平行设置，且对称设置在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式钢结构梁柱耗能连接键，其特征在于，所述耗能连接键设置在钢框架结构梁柱节点区域的梁端部；耗能连接键包括第一连接钢梁(1)、第二连接钢梁(2)及两个耗能板(3)；/n第一连接钢梁(1)及第二连接钢梁(2)水平设置在钢柱构件(7)与钢梁构件之间，第一连接钢梁(1)的一端与钢柱构件(7)固定连接，另一端与第二连接钢梁(2)的一端铰接，第二连接钢梁(2)的另一端与钢梁构件固定连接，第一连接钢梁(1)与第二连接钢梁(2)的铰接轴水平设置；/n两个耗能板(3)水平平行设置，且对称设置在第一连接钢梁(1)及第二连接钢梁(2)的上下侧；耗能板(3)的一端与第一连接钢梁(1)可拆卸固定，另一端与第二连接钢梁(2)可拆卸固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种装配式钢结构梁柱耗能连接键，其特征在于，所述耗能连接键设置在钢框架结构梁柱节点区域的梁端部；耗能连接键包括第一连接钢梁(1)、第二连接钢梁(2)及两个耗能板(3)；
第一连接钢梁(1)及第二连接钢梁(2)水平设置在钢柱构件(7)与钢梁构件之间，第一连接钢梁(1)的一端与钢柱构件(7)固定连接，另一端与第二连接钢梁(2)的一端铰接，第二连接钢梁(2)的另一端与钢梁构件固定连接，第一连接钢梁(1)与第二连接钢梁(2)的铰接轴水平设置；
两个耗能板(3)水平平行设置，且对称设置在第一连接钢梁(1)及第二连接钢梁(2)的上下侧；耗能板(3)的一端与第一连接钢梁(1)可拆卸固定，另一端与第二连接钢梁(2)可拆卸固定。


2.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构梁柱耗能连接键，其特征在于，第一连接钢梁(1)及第二连接钢梁(2)的铰接端均设置为圆弧形结构，圆弧形结构的中心设置有铰接螺栓孔，铰接螺栓孔中水平穿设有铰接螺栓(4)。


3.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构梁柱耗能连接键，其特征在于，第一连接钢梁(1)及第二连接钢梁(2)均采用H型钢，H型钢的腹板竖向设置。


4.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构梁柱耗能连接键，其特征在于，耗能板(3)包括第一连接段(301)、耗能段(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄炜，刘鑫怡，胡高兴，范珍辉，张家瑞，
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