一種自復位梁與柱的連接節點的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種自復位梁與柱的連接節點，包括鋼柱、由上板、下板和中間腹板構成的H型鋼梁，鋼梁的端面靠在鋼柱的內側面，鋼梁的上板和下板與鋼柱的內側面通過上角鋼和下角鋼相連接，上角鋼的上端通過固定螺栓固定在鋼柱的內側面上，上角鋼下端通過上封閉板、聚氨酯層、多個連接螺栓固接在鋼梁的上板在，上角鋼下端和鋼梁上板對應設置多個長條形孔與連接螺栓相配合；下角鋼的下端通過固定螺栓固定在鋼柱的內側面，下角鋼的上端通過下封閉板、聚氨酯層、多個連接螺栓固接在鋼梁的下板上，下角鋼上端和鋼梁下板對應設置多個長條形孔與連接螺栓相配合；鋼梁與鋼柱通過多根預拉桿拉緊在一起；本發明抗震性能好，震后修復方便，修復成本低。
【專利說明】一種自復位梁與柱的連接節點
【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑鋼結構【技術領域】，尤其是一種自復位梁與柱的連接節點。
【背景技術】
[0002]在建筑結構【技術領域】，抗震能力是一項重要性能指標，目前，建筑抗震設防的目標是“小震不壞，中震可修，大震不倒”，保證結構承受中震后，結構可以通過修復維持其建筑設計功能。而在建筑結構中，梁與柱的連接節點是抗震設計的核心部分，因此人們已在這部分結構設計中做了各種探索。
[0003]2012年12月12日，公開一項申請號為201210232785.6、名稱為“一種震后可恢復功能的鋼框架預制預應力梁柱節點”的發明專利申請，該節點包括鋼框架柱和短梁段、梁柱連接裝置和耗能裝置；所述鋼框架柱包括鋼柱、柱加勁肋和柱加強板；所述短梁段包括短梁段腹板、短梁段翼緣和短梁段翼緣加強板。所述梁柱連接裝置包括短梁段腹板加勁肋、預應力拉索和梁端頂板；所述耗能裝置包括兩個槽鋼和高強度螺栓；所述兩短梁與柱在工廠通過張拉預應力索及兩塊短梁段腹板加勁肋連接成整體。當地震作用達到一定程度時，梁與柱的接觸面張開，高強度螺栓摩擦耗能，從而避免了梁柱等主體構件的損壞。
[0004]但是這種結構僅靠螺栓摩擦耗能，耗散能力較差，其抗震能力有待進一步提高。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種自復位梁與柱的連接節點，其抗震性能好，震后修復方便、快速，修復成本低。
[0006]為達到上述目的，本發明的技術方案是:一種自復位梁與柱的連接節點，包括鋼柱、由上板、下板和中間腹板構成的H型鋼梁，鋼梁的端面靠在鋼柱的內側面，鋼梁的上板和下板與鋼柱的內側面通過上角鋼和下角鋼相連接，上角鋼的上端通過固定螺栓固定在鋼柱的內側面上，上角鋼下端的下面貼在鋼梁上板的上端面，上角鋼下端的上面設置有上封閉板，上封閉板的下端面與上角鋼下端的上面之間充填有聚氨酯層，多個連接螺栓穿過上封閉板、聚氨酯層、上角鋼的下端及鋼梁上板把上封閉板、聚氨酯層、上角鋼的下端及鋼梁上板固接在一起，上角鋼的下端和鋼梁上板對應設置多個長條形孔與多個連接螺栓相配合；
下角鋼的下端通過固定螺栓固定在鋼柱的內側面，下角鋼的上端貼在鋼梁下板的下端面，下角鋼上端的下面設置有下封閉板，下封閉板的上端面與下角鋼上端的下面之間充填有聚氨酯層，多個連接螺栓穿過下封閉板、聚氨酯層、下角鋼的上端及鋼梁下板把下封閉板、聚氨酯層、下角鋼的下端及鋼梁下板固接在一起，下角鋼的上端和鋼梁下板對應設置多個長條形孔與多個連接螺栓相配合；
鋼梁靠近端部的兩側焊接有前、后豎向加強板，多根預拉桿穿過鋼柱和鋼梁上的前、后豎向加強板把鋼柱和鋼梁拉緊在一起。
[0007]進一步改進，所述鋼梁的中間腹板的兩側通過前、后角鋼與鋼柱的內側面相連接，前角鋼的一端通過固定螺栓固定在鋼柱的內側面上，后角鋼的一端通過固定螺栓固定在鋼柱的內側面上，多個連接螺栓穿過前、后角鋼的另一端和鋼梁的中間腹板把前、后角鋼的另一端和鋼梁的中間腹板連接在一起，前、后角鋼的另一端和鋼梁的中間腹板對應設置有多個長條形孔與多個連接螺栓相配合。通過前、后角鋼、多個連接螺栓夾住鋼梁的中間腹板，一方面提高鋼梁的穩定性，另一方面，前、后角鋼和多個連接螺栓還能提供摩擦耗能，進一步增強節點的耗能能力，提高節點的抗震性能。
[0008]優選所述鋼柱為H型鋼，由外側板、內側板和中間腹板構成。以方便安裝固定螺栓和預拉桿。
[0009]進一步改進，所述鋼柱的內腔充填有混凝土。可增強鋼柱的剛性，提高鋼柱的穩定性。
[0010]進一步改進，所述上封閉板和下封閉板上分別設有多個長條形孔與多個連接螺栓相配合。以方便裝配。
[0011]進一步改進，所述鋼梁由多段構成，相鄰兩段鋼梁的上板和下板分別通過上連接板和下連接板相連接，上連接板下面與相鄰兩段鋼梁的上端面之間、下連接板上面與相鄰兩段鋼梁的下端面之間和相鄰兩段鋼梁的相鄰端面之間充填有聚氨酯層，多個連接螺栓分別穿過上連接板、聚氨酯層和相鄰兩段鋼梁的上板把上連接板、聚氨酯層和相鄰兩段鋼梁的上板連接在一起，另外多個連接螺栓穿過下連接板、聚氨酯層和相鄰兩段鋼梁的下板把下連接板、聚氨酯層和相鄰兩段鋼梁的下板連接在一起，上連接板與相鄰兩段鋼梁的上板對應設有多個長條形孔與多個連接螺栓相配合，下連接板與相鄰兩段鋼梁的下板對應設有多個長條形孔與多個連接螺栓相配合。可加大節點的耗能能力，進一步提高整個結構的抗震性能。
[0012]本發明鋼梁的端面是靠在鋼柱的內側面，鋼梁與鋼柱不固定，鋼梁與鋼柱的連接是通過上角鋼和下角鋼相連接的；上角鋼的上端和下角鋼的下端固定在鋼柱上與鋼柱連成一體；上角鋼的下端通過上封閉板、聚氨酯層、多個連接螺栓與鋼梁上板固接在一起，同時上角鋼的下端和鋼梁上板對應設置多個長條形孔與連接螺栓相配合；下角鋼的上端通過下封閉板、聚氨酯層、多個連接螺栓與鋼梁下板固接在一起，同時下角鋼的上端和鋼梁下板對應設置多個長條形孔與連接螺栓相配合；另外鋼梁和鋼柱還通過多根預拉桿拉緊在一起。這樣當出現地震且震級達到一定程度后，鋼梁就會相對于鋼柱出現扭轉、滑移，此時多個連接螺栓就會擠壓或剪切聚氨酯層，通過聚氨酯層的變形、破壞消耗地震傳遞的能量，而當地震結束，鋼梁又能通過預拉桿拉回原位。
[0013]由于聚氨酯層是通過自身的變形、破壞進行耗能，相對于采用摩擦耗能的結構，其耗散能量較大，同時聚氨酯層變形破壞后只要重新充填即能修復，修復方便、快速，成本低，因此本發明的抗震性能好，震后修復方便、快速，修復成本低。
[0014]另外，本發明還有以下優點:一是鋼梁上的前、后豎向加強板焊接在靠近端部的兩偵牝可以縮短預拉桿的長度，既方便裝配，又能降低預拉桿的制造成本；二是鋼梁通過上角鋼和下角鋼與鋼柱相連接，具有較好的結構穩定性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明主視圖； 圖2是圖1的俯視圖；
圖3是圖1的A-A剖視圖；
圖4是本發明上角鋼俯視圖；
圖5是本發明鋼梁主視圖；
圖6是本發明鋼梁俯視圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和具體的實施方式對本發明作進一步詳細說明。
[0017]圖1至圖6所示，一種自復位梁與柱的連接節點，包括鋼柱1、由上板21、下板22和中間腹板23構成的H型鋼梁2，鋼梁2的端面靠在鋼柱I的內側面，鋼梁2的上板21和下板22與鋼柱I的內側面通過上角鋼3和下角鋼4相連接；
上角鋼3的上端通過固定螺栓5固定在鋼柱I的內側面上，上角鋼3的上端也可通過焊接的方式固定在鋼柱I的內側面上，上角鋼3下端的下面貼在鋼梁2上板21的上端面，上角鋼3下端的上面設置有上封閉板31，上封閉板31的下端面與上角鋼3下端的上面之間充填有聚氨酯層6，多個連接螺栓7穿過上封閉板31、聚氨酯層6、上角鋼3的下端及鋼梁2上板21把上封閉板31、聚氨酯層6、上角鋼3的下端及鋼梁2上板21固接在一起，上封閉板31、上角鋼3的下端和鋼梁2上板21對應設置多個長條形孔Ia與多個連接螺栓7相配合；
下角鋼4的下端通過固定螺栓5固定在鋼柱I的內側面，下角鋼4的下端也可通過焊接的方式固定在鋼柱I的內側面上，下角鋼4的上端貼在鋼梁2下板22的下端面，下角鋼4上端的下面設置有下封閉板41，下封閉板41的上端面與下角鋼4上端的下面之間充填有聚氨酯層6，多個連接螺栓7穿過下封閉板41、聚氨酯層6、下角鋼4的上端及鋼梁2下板22把下封閉板41、聚氨酯層6、下角鋼4的下端及鋼梁2下板22固接在一起，下封閉板41、下角鋼4的上端和鋼梁2下板22對應設置多個長條形孔Ia與多個連接螺栓7相配合；鋼梁2靠近端部的兩側焊接有前豎向加強板24和后豎向加強板，多根預拉桿8穿過鋼柱I和鋼梁2上的前豎向加強板24及后豎向加強板把鋼柱I和鋼梁2拉緊在一起；
所述鋼梁2的中間腹板23的兩側通過前、后角鋼9、10與鋼柱I的內側板相連接，前角鋼9的一端通過固定螺栓5固定在鋼柱I的內側面上，后角鋼10的一端通過固定螺栓5固定在鋼柱I的內側面上，多個連接螺栓7穿過前、后角鋼9、10的另一端和鋼梁2的中間腹板23把如、后角鋼9、10的另一端和鋼梁2的中間腹板23連接在一起，如、后角鋼9、10的另一端和鋼梁2的中間腹板23對應設置有多個長條形孔Ia與多個連接螺栓7相配合；優選所述鋼柱I為H型鋼，由外側板11、內側板12和中間腹板13構成；
為進一步提聞鋼柱I的穩定性，在鋼柱I的內腔充填有混凝土 20。
[0018]為進一步提高抗震性能，加大節點的耗能能力，所述鋼梁2可設計成多段構成，相鄰兩段鋼梁2的上板和下板分別通過上連接板25和下連接板26相連接，上連接板25下面與相鄰兩段鋼梁2的上端面之間、下連接板26上面與相鄰兩段鋼梁2的下端面之間和相鄰兩段鋼梁2的相鄰端面之間充填有聚氨酯層6，多個連接螺栓7分別穿過上連接板25、聚氨酯層6和相鄰兩段鋼梁2的上板21把上連接板25、聚氨酯層6和相鄰兩段鋼梁2的上板21連接在一起，另外多個連接螺栓7穿過下連接板26、聚氨酯層6和相鄰兩段鋼梁2的下板22把下連接板26、聚氨酯層6和相鄰兩段鋼梁2的下板22連接在一起，上連接板25與相鄰兩段鋼梁2的上板21對應設有多個長條形孔Ia與多個連接螺栓7相配合，下連接板26與相鄰兩段鋼梁2的下板22對應設有多個長條形孔與多個連接螺栓7相配合。
[0019]以上僅是本發明一個較佳的實施例，本領域的技術人員按權利要求作等同的改變都落入本案的保護范圍。
【權利要求】
1.一種自復位梁與柱的連接節點，包括鋼柱、由上板、下板和中間腹板構成的H型鋼梁，鋼梁的端面靠在鋼柱的內側面，其特征在于:鋼梁的上板和下板與鋼柱的內側面通過上角鋼和下角鋼相連接，上角鋼的上端通過固定螺栓固定在鋼柱的內側面上，上角鋼下端的下面貼在鋼梁上板的上端面，上角鋼下端的上面設置有上封閉板，上封閉板的下端面與上角鋼下端的上面之間充填有聚氨酯層，多個連接螺栓穿過上封閉板、聚氨酯層、上角鋼的下端及鋼梁上板把上封閉板、聚氨酯層、上角鋼的下端及鋼梁上板固接在一起，上角鋼的下端和鋼梁上板對應設置多個長條形孔與多個連接螺栓相配合； 下角鋼的下端通過固定螺栓固定在鋼柱的內側面，下角鋼的上端貼在鋼梁下板的下端面，下角鋼上端的下面設置有下封閉板，下封閉板的上端面與下角鋼上端的下面之間充填有聚氨酯層，多個連接螺栓穿過下封閉板、聚氨酯層、下角鋼的上端及鋼梁下板把下封閉板、聚氨酯層、下角鋼的下端及鋼梁下板固接在一起，下角鋼的上端和鋼梁下板對應設置多個長條形孔與多個連接螺栓相配合； 鋼梁靠近端部的兩側焊接有前、后豎向加強板，多根預拉桿穿過鋼柱和鋼梁上的前、后豎向加強板把鋼柱和鋼梁拉緊在一起。
2.根據權利要求1所述的一種自復位梁與柱的連接節點，其特征在于:所述鋼梁的中間腹板的兩側通過前、后角鋼與鋼柱的內側面相連接，前角鋼的一端通過固定螺栓固定在鋼柱的內側面上，后角鋼的一端通過固定螺栓固定在鋼柱的內側面上，多個連接螺栓穿過前、后角鋼的另一端和鋼梁的中間腹板把前、后角鋼的另一端和鋼梁的中間腹板連接在一起，前、后角鋼的另一端和鋼梁的中間腹板對應設置有多個長條形孔與多個連接螺栓相配口 ο
3.根據權利要求1所述的一種自復位梁與柱的連接節點，其特征在于:所述鋼柱為H型鋼，由外側板、內側板和中間腹板構成。
4.根據權利要求1所述的一種自復位梁與柱的連接節點，其特征在于:所述鋼柱的內腔充填有混凝土。
5.根據權利要求1所述的一種自復位梁與柱的連接節點，其特征在于:所述上封閉板和下封閉板上分別設有多個長條形孔與多個連接螺栓相配合。
6.根據權利要求1至5任一項所述的一種自復位梁與柱的連接節點，其特征在于:所述鋼梁由多段構成，相鄰兩段鋼梁的上板和下板分別通過上連接板和下連接板相連接，上連接板下面與相鄰兩段鋼梁的上端面之間、下連接板上面與相鄰兩段鋼梁的下端面之間和相鄰兩段鋼梁的相鄰端面之間充填有聚氨酯層，多個連接螺栓穿過上連接板、聚氨酯層和相鄰兩段鋼梁的上板把上連接板、聚氨酯層和相鄰兩段鋼梁的上板連接在一起，另外多個連接螺栓穿過下連接板、聚氨酯層和相鄰兩段鋼梁的下板把下連接板、聚氨酯層和相鄰兩段鋼梁的下板連接在一起，上連接板與相鄰兩段鋼梁的上板對應設有多個長條形孔與多個連接螺栓相配合，下連接板與相鄰兩段鋼梁的下板對應設有多個長條形孔與多個連接螺栓相配合。
【文檔編號】E04B1/98GK103835375SQ201410096635
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月17日 優先權日:2014年3月17日
【發明者】米旭峰, 齊永勝, 米旭明, 金小群, 李衛青, 趙偉偉, 趙風華 申請人:廈門理工學院