一种蓄能及梯度耗能的钢结构梁柱组合制造技术

一种蓄能及梯度耗能的钢结构梁柱组合，包括上箱型管柱、下箱型管柱、内王节、十字节、纵横贯通连接架、挑梁、应力主梁及连接组件；所述上箱型管柱、下箱型管柱为轴心受力构件；所述内王节、十字节为内部支撑传力构件；所述挑梁使受力节点外移，对管柱起到保护作用；通过设置挑梁、纵横贯通连接架和星月板，实现直线传力，增加了节点核心区的强度，改善了受力分布情况，保证了节点的安全，所有构件均可以在工厂内完成预制，提高了施工效率，通过螺栓收紧锁紧，局部加入预应力后，增加了抗震延性耗能，对建筑主体起保护作用；同时考虑到震后修复，经济实用；大震后修复，更换应力拉杆及加固其它受损部分即可，修复工程量少，费用可控。

【技术实现步骤摘要】
一种蓄能及梯度耗能的钢结构梁柱组合
本技术涉及一种蓄能及梯度耗能的钢结构梁柱组合，具体地说是一种蓄能及梯度耗能的钢结构梁柱组合。
技术介绍
装配式钢管混凝土柱与H钢梁组合结构体系具有大跨度，空间分隔灵活，自重轻，抗震性能好，整体性高，施工方便等优点，与支撑剪力墙核心筒形成复合结构后，有效地推动了装配式钢结构建筑的快速发展。钢管砼柱，H钢梁，节点等部件的标准化和工业化，符合绿色建筑发展要求。梁柱连接节点作为柱和梁的传力中枢，其构造措施和计算方法是框架结构设计中的主要问题之一，也是直接影响框架结构力学性能的关键问题之一。因此，节点形式应构造简单，整体性好，传力明确，安全可靠，节约材料和施工方便。梁柱节点设计不合理将导致"强构件弱点"情况发生，使结构在地震荷载作用下发生严重损害，威胁人民生命及财产安全。目前传统的连接节点是主要以焊接为主，螺栓连接为辅。由于现场焊接质量不容易控制，脆性断裂部位完全检测具有难度，且焊接时间较长，从而限制了装配式钢结构施工快速的优点。另一方面，现有技术中的连接节点也存在传为路径不清晰的现象，造成了不必要的浪费。
技术实现思路
本技术是为了解决目前传统的连接节点是主要以焊接为主，螺栓连接为辅。由于现场焊接质量不容易控制，脆性断裂部位完全检测具有难度，且焊接时间较长，从而限制了装配式钢结构施工快速的优点。另一方面，现有技术中的连接节点也存在传为路径不清晰的现象，造成了不必要的浪费和质量的问题。本技术采用的技术方案是：一种蓄能及梯度耗能的钢结构梁柱组合，包括上箱型管柱、下箱型管柱、内王节、十字节、纵横贯通连接架、挑梁、应力主梁及连接组件；所述上箱型管柱、下箱型管柱均为空心管状结构，二者水平截面的尺寸相同；所述内王节固定设置于上箱型管柱和下箱型管柱的上端内侧；内王节包括多块星月板、芯管、隐形角撑，星月板的每条边紧贴上箱型管柱或下箱型管柱的内侧面且四角开有缺角孔，星月板的每条边的中部设有用于安装隐形角撑的角撑开口，芯管从上至下贯穿多块星月板的中心；所述十字节固定设置于上箱型管柱和下箱型管柱的下端内侧，十字节包括一块星月板及固定在星月板上端的十字板；所述纵横贯通连接架包括横向贯通隔板及卡位角撑,其中部开有让芯管通过的孔，横向贯通隔板的上端面和上箱型管柱的下端面焊接，横向贯通隔板的下端面和上箱型管柱的上端面焊接，横向贯通隔板的边沿超出上箱型管柱、下箱型管柱的端部边沿；贯通隔板每条边的中部设有开有向外开敞的角撑孔，便于卡位角撑卡入并固定，其方位垂直于横向贯通隔板，卡位角撑的内侧边与上箱型管柱的外侧面焊接，卡位角撑的下端侧边与挑梁翼板上端面焊接；所述挑梁主体结构为与应力主梁规格相同的H型钢，挑梁长度为挑梁高度的50％～80％，其内侧端焊接在下箱型管柱的外壁，挑梁外侧端的腹板上开有多个挑梁连接孔，挑梁的中部设有与挑梁腹板、翼板均垂直的座板A，座板A上开有多个左应力连接孔，座板A与下箱型管柱外壁之间的腹板上固定设有与腹板水平的水平劲板，挑梁的上、下翼板、水平劲板和内王节的星月板位于同一水平位置，以便于直线传力；所述应力主梁采用H型钢，其靠近挑梁一端的腹板设有主梁连接孔及与应力主梁的腹板、翼板均垂直的座板B，座板B上开有多个右应力连接孔，座板B外侧的应力主梁腹板上设有帮助座板B传力的座板肋；应力主梁的上、下翼板、座板肋、挑梁上下翼板、劲板及内王节的星月板也位于同一水平位置，以便于直线传力；所述连接组件包括多孔板、横向螺栓及纵向应力杆件，所述多孔板上开有多个和挑梁连接孔及主梁连接孔相对应的锁紧孔，横向螺栓和锁紧孔相配合将挑梁和应力主梁的腹板锁紧连接在一起；所述纵向应力杆件和左连接孔及右应力连接孔相配合，将座板A和座板B张拉收紧连接在一起；所述上箱型管柱、下箱型管柱为轴心受力构件；所述内王节、十字节为内部支撑传力构件；所述挑梁使受力节点外移，对上箱型管柱、下箱型管柱起到保护作用；所述座板A和座板B同型，用于应力张拉。所述星月板、挑梁、应力主梁为水平直线传力机构。所述星月板、座板A、座板B为局部张拉机构。进一步的，所述上箱型管柱、下箱型管柱为矩管，方管，圆管，也可以是异型截面管。进一步的，所述星月板的外形与上箱型管柱或下箱型管柱的内截面相贴合，其四角开有圆弧缺角孔，中部开有便于让芯管贯通的中心孔。进一步的，横向贯通隔板的边沿超出上箱型管柱、下箱型管柱的端部边沿30～100mm，横向贯通隔板的厚度不小于应力主梁翼板厚度的150％。进一步的，所述卡位角撑高120～200mm，整体形状呈直角梯形。进一步的，所述挑梁下翼板的下端面设有栈板，以利于应力主梁装时停留，提高吊机工效。进一步的，所有除上箱型管柱、下箱型管柱外的构件板厚，水平方向不小于挑梁或应力主梁的H型钢翼板厚度+2mm，垂直方向不小于H型钢腹板厚度+2mm，挑梁与应力主梁选用的H钢为同一型号。本技术的有益效果和特点是：1、结构可靠，传力清晰明确；通过设置挑梁、纵横贯通连接架和星月板，增加了节点核心区的强度，改善了受力分布情况，保证了节点的安全，满足了“强柱弱梁强节点”的抗震设防要求；2、采用螺栓连接方式既保证了钢柱的整体性，又提高了结构的抗震性能，工厂可标准化制作，装配操作简单，在保证了节点质量的前提下，提高了施工效率；3、所有构件均可以在工厂内完成制作，现场施工只有少量焊接作业，安全可靠，模块化构件与标准化接口，配合模数化的预制钢梁，满足了改进型装配式建筑的需求；4、通过螺栓收紧锁紧，局部加入预应力后，增加了抗震延性耗能，对建筑主体起保护作用；5、同时考虑到震后修复，经济实用；大震后修复，更换应力拉杆及加固其它受损部分即可，修复工程量少，费用可控。附图说明图1是本技术较佳实施例的整体结构示意图(装配后状态)；图2是图1虚线处放大的结构示意图；图3是本技术较佳实施例的爆炸结构示意图(图中箭头为装配方向，为了便于表达内部结构，上箱型管柱、下箱型管柱的侧面揭开,纵向应力杆件未装入)；图4图2虚线处放大的结构示意图；图5是本技术较佳实施例内王节的结构示意图；图6是图5另一角度的结构示意图；图7是本技术较佳实施例纵横贯通连接架的结构示意图；图8本技术较佳实施例十字节的结构示意图；图9是图3隐去应力主梁及连接组件后的结构示意图；图10是图9组合在一起后的结构示意图；具体实施方式下面结合附图对本技术进行进一步实施例1：请参考图1～图4，一种蓄能及梯度耗能的钢结构梁柱组合，包括上箱型管柱1、下箱型管柱2、内王节3、十字节8、纵横贯通连接架4、挑梁5、应力主梁6及连接组件7；所述上箱型管柱1、下箱型管柱2均为空心管状结构，二者水平截面的尺寸相同；所述内王节3固定设置于上箱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓄能及梯度耗能的钢结构梁柱组合，其特征在于：包括上箱型管柱(1)、下箱型管柱(2)、内王节(3)、十字节(8)、纵横贯通连接架(4)、挑梁(5)、应力主梁(6)及连接组件(7)；/n所述上箱型管柱(1)、下箱型管柱(2)均为空心管状结构，二者水平截面的尺寸相同；/n所述内王节(3)固定设置于上箱型管柱(1)和下箱型管柱(2)的上端内侧；内王节(3)包括多块星月板(31)、芯管(32)、隐形角撑(33)，星月板(31)的每条边紧贴上箱型管柱(1)或下箱型管柱(2)的内侧面且四角开有缺角孔(311)，星月板(31)的每条边的中部设有用于安装隐形角撑的角撑开口(312)，芯管(32)从上至下贯穿多块星月板(31)的中心；/n所述十字节(8)固定设置于上箱型管柱(1)和下箱型管柱(2)的下端内侧，十字节包括一块星月板及固定在星月板上端的十字板(81)，十字板(81)由两块中间局部挖空的矩形板垂直组合而成；/n所述纵横贯通连接架(4)包括横向贯通隔板(41)及卡位角撑(42),其中部开有让芯管(32)通过的孔，横向贯通隔板(41)的上端面和上箱型管柱(1)的下端面焊接，横向贯通隔板(41)的下端面和上箱型管柱(1)的上端面焊接，横向贯通隔板(41)的边沿超出上箱型管柱(1)、下箱型管柱(2)的端部边沿；贯通隔板(41)每条边的中部设有开有向外开敞的角撑孔(411)，便于卡位角撑卡入并固定，其方位垂直于横向贯通隔板，卡位角撑(42)的内侧边与上箱型管柱(1)的外侧面焊接，卡位角撑(42)的下端侧边与挑梁(5)翼板上端面焊接；/n所述挑梁(5)主体结构为与应力主梁(6)规格相同的H型钢，挑梁长度为挑梁高度的50％～80％，其内侧端焊接在下箱型管柱(2)的外壁，挑梁(5)外侧端的腹板上开有多个挑梁连接孔(51)，挑梁(5)的中部设有与挑梁腹板、翼板均垂直的座板A(52)，座板A(52)上开有多个左应力连接孔(521)，座板A(52)与下箱型管柱(2)外壁之间的腹板上固定设有与腹板水平的水平劲板(53)，挑梁(5)的上、下翼板、水平劲板(53)和内王节(3)的星月板位于同一水平位置，以便于直线传力；/n所述应力主梁(6)采用H型钢，其靠近挑梁一端的腹板设有主梁连接孔(61)及与应力主梁的腹板、翼板均垂直的座板B(62)，座板B(62)上开有多个右应力连接孔(621)，座板B(62)外侧的应力主梁腹板上设有帮助座板B传力的座板肋(63)；应力主梁(6)的上、下翼板、座板肋(63)、挑梁上下翼板、劲板及内王节(3)的星月板也位于同一水平位置，以便于直线传力；/n所述连接组件(7)包括多孔板(71)、横向螺栓(72)及纵向应力杆件(73)，所述多孔板(71)上开有多个和挑梁连接孔(51)及主梁连接孔(61)相对应的锁紧孔，横向螺栓(72)和锁紧孔相配合将挑梁(5)和应力主梁(6)的腹板锁紧连接在一起；所述纵向应力杆件(73)和左应力连接孔(521)及右应力连接孔(621)相配合，将座板A(52)和座板B(62)张拉收紧连接在一起；/n所述上箱型管柱(1)、下箱型管柱(2)为轴心受力构件；/n所述内王节(3)、十字节(8)为内部支撑传力构件；/n所述挑梁(5)使受力节点外移，对上箱型管柱(1)、下箱型管柱(2)起到保护作用；/n所述座板A(52)和座板B(62)同型，用于应力张拉；/n所述星月板(31)、挑梁(5)、应力主梁(6)为水平直线传力机构；/n所述星月板(31)、座板A、座板B为局部张拉机构。/n...

【技术特征摘要】
1.一种蓄能及梯度耗能的钢结构梁柱组合，其特征在于：包括上箱型管柱(1)、下箱型管柱(2)、内王节(3)、十字节(8)、纵横贯通连接架(4)、挑梁(5)、应力主梁(6)及连接组件(7)；
所述上箱型管柱(1)、下箱型管柱(2)均为空心管状结构，二者水平截面的尺寸相同；
所述内王节(3)固定设置于上箱型管柱(1)和下箱型管柱(2)的上端内侧；内王节(3)包括多块星月板(31)、芯管(32)、隐形角撑(33)，星月板(31)的每条边紧贴上箱型管柱(1)或下箱型管柱(2)的内侧面且四角开有缺角孔(311)，星月板(31)的每条边的中部设有用于安装隐形角撑的角撑开口(312)，芯管(32)从上至下贯穿多块星月板(31)的中心；
所述十字节(8)固定设置于上箱型管柱(1)和下箱型管柱(2)的下端内侧，十字节包括一块星月板及固定在星月板上端的十字板(81)，十字板(81)由两块中间局部挖空的矩形板垂直组合而成；
所述纵横贯通连接架(4)包括横向贯通隔板(41)及卡位角撑(42),其中部开有让芯管(32)通过的孔，横向贯通隔板(41)的上端面和上箱型管柱(1)的下端面焊接，横向贯通隔板(41)的下端面和上箱型管柱(1)的上端面焊接，横向贯通隔板(41)的边沿超出上箱型管柱(1)、下箱型管柱(2)的端部边沿；贯通隔板(41)每条边的中部设有开有向外开敞的角撑孔(411)，便于卡位角撑卡入并固定，其方位垂直于横向贯通隔板，卡位角撑(42)的内侧边与上箱型管柱(1)的外侧面焊接，卡位角撑(42)的下端侧边与挑梁(5)翼板上端面焊接；
所述挑梁(5)主体结构为与应力主梁(6)规格相同的H型钢，挑梁长度为挑梁高度的50％～80％，其内侧端焊接在下箱型管柱(2)的外壁，挑梁(5)外侧端的腹板上开有多个挑梁连接孔(51)，挑梁(5)的中部设有与挑梁腹板、翼板均垂直的座板A(52)，座板A(52)上开有多个左应力连接孔(521)，座板A(52)与下箱型管柱(2)外壁之间的腹板上固定设有与腹板水平的水平劲板(53)，挑梁(5)的上、下翼板、水平劲板(53)和内王节(3)的星月板位于同一水平位置，以便于直线传力；
所述应力主梁(6)采用H型钢，其靠近挑梁一端的腹板设有主梁连接孔(61)及与应力主梁的腹板、翼板均垂直的座板B(62)，座板B(62)上开有多个右应力连接孔(621)，座板B(62)外侧的应力主梁腹板上设有帮助座板B传力的座板肋(63)；应力主梁(6)的上...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜鸣川，
申请(专利权)人：杜鸣川，
类型：新型
国别省市：湖北;42