一種可恢復(fù)功能的裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可恢復(fù)功能的裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置，屬于結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域。一種可恢復(fù)功能的裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置由帶懸臂梁段圓鋼管柱、普通梁段及兩者的連接裝置組成。本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)連接裝置焊接部分均在工廠內(nèi)完成，其焊縫精度和質(zhì)量更易控制，現(xiàn)場(chǎng)只采用高強(qiáng)螺栓、連接板和Π形連接件對(duì)帶懸臂梁段圓鋼管柱及普通梁段進(jìn)行裝配，施工速度與施工質(zhì)量大大提高。同時(shí)，普通梁段可搭在帶懸臂梁段圓鋼管柱下部連接板上，降低了吊裝難度，且易于現(xiàn)場(chǎng)拼裝定位。本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)為梁端加強(qiáng)及蓋板連接削弱并用型節(jié)點(diǎn)，通過(guò)合理設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)螺栓摩擦滑移和連接板、螺栓塑性變形的雙重耗能，并可實(shí)現(xiàn)震后快速修復(fù)。節(jié)點(diǎn)延性好、耗能能力強(qiáng)、承載力強(qiáng)。
【專利說(shuō)明】
一種可恢復(fù)功能的裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本專利涉及一種可恢復(fù)功能的裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]改革開放以來(lái)，我國(guó)在城市建設(shè)領(lǐng)域取得了舉世矚目的成就，與此同時(shí)，高能耗、高污染、低效率的傳統(tǒng)粗放型建造模式仍然較為普遍，改變現(xiàn)有建筑業(yè)的生產(chǎn)方式，發(fā)展綠色建筑是引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑是全壽命周期內(nèi)的綠色建筑，具有標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修，信息化管理等特點(diǎn)。大力推廣裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑，可以減少建筑垃圾和建筑揚(yáng)塵污染，縮短建造工期，提升工程質(zhì)量，消化鋼鐵過(guò)剩產(chǎn)能，形成鋼材戰(zhàn)略儲(chǔ)備。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系已成為建筑鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的新方向和新趨勢(shì)。
[0003]現(xiàn)有的多高層公共建筑及住宅建筑，一旦發(fā)生地震損傷，將導(dǎo)致建筑終止使用，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)恢復(fù)和人民群眾生活將造成嚴(yán)重影響，震后的修復(fù)工作更是費(fèi)時(shí)費(fèi)力。如何通過(guò)合理的梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，既能保證結(jié)構(gòu)在地震中的抗倒塌能力，又可降低結(jié)構(gòu)震后修復(fù)加固的經(jīng)濟(jì)成本和時(shí)間成本，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的震后功能可快速恢復(fù)，是結(jié)構(gòu)抗震研究的重點(diǎn)問題。
[0004]目前已有的裝配式鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)破壞時(shí)塑性鉸距柱面較近，容易引起節(jié)點(diǎn)域柱腹板受剪屈曲、柱翼緣局部屈曲及梁端端板屈服，或易發(fā)生梁端撕裂破壞，需通過(guò)加設(shè)蓋板、加勁肋或邊板等梁端加強(qiáng)措施才能達(dá)到梁端塑性鉸外移的目的，不僅對(duì)節(jié)點(diǎn)加工工藝提出了較高要求，還會(huì)引起多條焊縫的復(fù)雜應(yīng)力場(chǎng)問題，且不利于實(shí)現(xiàn)震后快速修復(fù)。同時(shí)，雙翼緣蓋板的連接方式增加了施工難度，對(duì)高空作業(yè)提出了較高要求，不易快速組裝。為克服上述問題，本發(fā)明專利提出了一種可恢復(fù)功能的裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提出一種可恢復(fù)功能的裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置，屬于結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域。本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)連接裝置焊接部分均在工廠內(nèi)完成，其焊縫精度和質(zhì)量更易控制，現(xiàn)場(chǎng)只采用高強(qiáng)螺栓、連接板和Π形連接件對(duì)帶懸臂梁段圓鋼管柱及普通梁段進(jìn)行裝配，螺栓的緊固工作方便快捷，施工速度與施工質(zhì)量大大提高，適應(yīng)裝配式鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展。
[0006]—種可恢復(fù)功能的裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置，由帶懸臂梁段圓鋼管柱、普通梁段及兩者的連接裝置組成。
[0007]帶懸臂梁段圓鋼管柱由上圓鋼管柱，中圓鋼管柱、下圓鋼管柱、上部環(huán)形隔板、下部環(huán)形隔板及懸臂梁段腹板焊接而成。上圓鋼管柱、中圓鋼管柱分別與上部環(huán)形隔板焊接；下圓鋼管柱、中圓鋼管柱分別與下部環(huán)形隔板焊接;懸臂梁段腹板分別與上部環(huán)形隔板、中圓鋼管柱和下部環(huán)形隔板焊接。其中，上部環(huán)形隔板與下部環(huán)形隔板均可分為三部分，分別為圓環(huán)部分、圓弧連接段部分、翼緣段部分。圓環(huán)部分作為節(jié)點(diǎn)域的加強(qiáng)部分，圓弧連接段部分作為梁端部加腋部分，翼緣段部分作為與普通梁段翼緣的連接部分。上圓鋼管柱、中圓鋼管柱、下圓鋼管柱統(tǒng)稱為圓鋼管柱。上部環(huán)形隔板、下部環(huán)形隔板的內(nèi)環(huán)尺寸均小于圓鋼管柱內(nèi)環(huán)尺寸，外環(huán)尺寸均大于圓鋼管柱外環(huán)尺寸，且環(huán)形隔板厚度大于普通梁段翼緣厚度。
[0008]帶懸臂梁段圓鋼管柱與普通梁段之間的連接裝置包括上翼緣連接板、下翼緣連接板、左Π形連接件、右Π形連接件、橡膠墊及高強(qiáng)螺栓。其中，Π形連接件由兩塊同樣大小的鋼板對(duì)稱焊接在另一塊與之垂直的鋼板上，形成Π形截面，且這兩塊鋼板之間的距離為懸臂梁段腹板厚度。
[0009]上翼緣連接板和上部環(huán)形隔板、普通梁段上翼緣;下翼緣連接板和下部環(huán)形隔板、普通梁段下翼緣;左Π形連接件和懸臂梁段腹板;右Π形連接件和普通梁段腹板;左右兩個(gè)Π形連接件之間均通過(guò)單排或多排螺栓群連接。
[0010]連接裝置在施工安裝時(shí)，先將懸臂梁段腹板和左Π形連接件通過(guò)第5螺栓群連接，將下翼緣連接板通過(guò)第2螺栓群與帶懸臂梁段圓鋼管柱的下部環(huán)形隔板連接，將普通梁段腹板和右Π形連接件通過(guò)第6螺栓群連接，而后將帶右Π形連接件的普通梁段放置在外伸下翼緣連接板上，通過(guò)第7螺栓群將已對(duì)齊的左Π形連接件、橡膠墊和右Π形連接件連接起來(lái)，再通過(guò)第4螺栓群將下翼緣連接板與普通梁段下翼緣固定，最后上翼緣連接板通過(guò)第I螺栓群、第3螺栓群分別與上部環(huán)形隔板、普通梁段上翼緣連接。
[0011 ]連接裝置中的上翼緣連接板或/和下翼緣連接板均設(shè)置狗骨削弱區(qū)。
[0012]圓鋼管柱管內(nèi)中空，或澆筑混凝土。
[0013]本發(fā)明專利提出的一種可恢復(fù)功能的裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置，由帶懸臂梁段圓鋼管柱、普通梁段及兩者的連接裝置組成。帶懸臂梁段圓鋼管柱由上圓鋼管柱、中圓鋼管柱、下圓鋼管柱、上部環(huán)形隔板、下部環(huán)形隔板及懸臂梁段腹板焊接而成。上圓鋼管柱、中圓鋼管柱分別與上部環(huán)形隔板焊接;下圓鋼管柱、中圓鋼管柱分別與下部環(huán)形隔板焊接;懸臂梁段腹板分別與上部環(huán)形隔板、中圓鋼管柱和下部環(huán)形隔板焊接。普通梁段為平腹板工形梁段。帶懸臂梁段圓鋼管柱與普通梁段之間的連接裝置包括上翼緣連接板、下翼緣連接板、左Π形連接件、右Π形連接件、橡膠墊及高強(qiáng)螺栓。其中，Π形連接件由兩塊同樣大小的鋼板對(duì)稱焊接在另一塊與之垂直的鋼板上，形成Π形截面，且這兩塊鋼板之間的距離為懸臂梁段腹板厚度。
[0014]本專利的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
[0015]1、不僅能夠適應(yīng)現(xiàn)行的裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系，并且可以通過(guò)增加環(huán)形隔板的厚度而達(dá)到耗能與塑性鉸外移的目的，而無(wú)需采取加設(shè)蓋板、加勁肋及邊板等梁端加強(qiáng)措施，降低了施工難度，避免了多條焊縫的復(fù)雜應(yīng)力場(chǎng)。
[0016]2、懸臂梁段與普通梁段的上下翼緣均采用翼緣單蓋板的連接方式，故可先將下翼緣連接板與下部環(huán)形隔板栓接，普通梁段可搭在帶懸臂梁段圓鋼管柱下翼緣外伸連接板上，降低了吊裝難度，加快了施工進(jìn)度，且拼裝處臺(tái)階式構(gòu)造使普通梁段放置到位后與懸臂梁段互相咬合，易于現(xiàn)場(chǎng)拼裝定位。
[0017]3、此節(jié)點(diǎn)還可以通過(guò)調(diào)整螺栓孔大小、橡膠墊的厚度、螺栓及狗骨削弱區(qū)布設(shè)方式等設(shè)計(jì)參數(shù)，將塑性鉸轉(zhuǎn)移到可更換的翼緣連接板上，并實(shí)現(xiàn)螺栓摩擦滑移及連接板塑性變形的雙重耗能，確保帶懸臂梁段圓鋼管柱及中間梁段無(wú)損壞或輕微損壞，震后只需更換連接板、左右Π形連接件和高強(qiáng)螺栓即可達(dá)到震后可恢復(fù)功能的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為一種可恢復(fù)功能的裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置的三維圖；
[0019]圖2為一種可恢復(fù)功能的裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置的三維分解示意圖；
[0020]圖3為一種可恢復(fù)功能的裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置的三維安裝示意圖；
[0021 ]圖4為一種可恢復(fù)功能的裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置的正視圖；
[0022]圖5為一種可恢復(fù)功能的裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置的側(cè)視圖；
[0023]圖6為一種可恢復(fù)功能的裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置的俯視圖；
[0024]圖7為一種可恢復(fù)功能的蓋板削弱型裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置的三維圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖，詳細(xì)說(shuō)明本專利的實(shí)施方式。
[0026]如圖1-7所示，一種可恢復(fù)功能的裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置包括以下部件:
[0027]1--上圓鋼管柱；
[0028]2--中圓鋼管柱；
[0029]3——下圓鋼管柱；
[0030]4一一上部環(huán)形隔板；
[0031]5一一下部環(huán)形隔板；
[0032]6一一懸臂梁段腹板；
[0033]7 上翼緣連接板；
[0034]8一一下翼緣連接板；
[0035]9——左Π形連接件；
[0036]10——右Π形連接件；
[0037]11一一普通梁段；
[0038]12——橡膠墊；
[0039]13一一第I螺栓群；
[0040]14——第2螺栓群；
[0041 ] 15一一第3螺栓群；
[0042]16——第4螺栓群；
[0043]17一一第5螺栓群；
[0044]18——第6螺栓群；
[0045]19一一第7螺栓群；
[0046]20一一狗骨削弱區(qū)。
[0047]如圖1、4、5、6所示，所述的一種可恢復(fù)功能的裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置，由帶懸臂梁段圓鋼管柱、普通梁段及兩者的連接裝置組成。帶懸臂梁段圓鋼管柱由上圓鋼管柱
1、中圓鋼管柱2、下圓鋼管柱3、上部環(huán)形隔板4、下部環(huán)形隔板5及懸臂梁段腹板6焊接而成。上圓鋼管柱1、中圓鋼管柱2分別與上部環(huán)形隔板4焊接;下圓鋼管柱3、中圓鋼管柱2分別與下部環(huán)形隔板5焊接；懸臂梁段腹板6與中圓鋼管柱2、上部環(huán)形隔板4及下部環(huán)形隔板5焊接。其中，上部環(huán)形隔板4與下部環(huán)形隔板5可分為三部分，分別為圓環(huán)部分、圓弧連接段部分、翼緣段部分。圓環(huán)部分作為節(jié)點(diǎn)域的加強(qiáng)部分、圓弧連接段部分作為梁端部加腋部分、翼緣段部分作為與普通梁段11翼緣的連接部分。上圓鋼管柱1、中圓鋼管柱2、下圓鋼管柱3統(tǒng)稱為圓鋼管柱，上部環(huán)形隔板4、下部環(huán)形隔板5的內(nèi)環(huán)尺寸均小于圓鋼管柱內(nèi)環(huán)尺寸，其外環(huán)直徑大于圓鋼管柱外環(huán)尺寸，且環(huán)形隔板厚度大于普通梁段翼緣厚度。
[0048]如圖1、4、5、6所示，帶懸臂梁段圓鋼管柱與普通梁段之間的連接裝置包括上翼緣連接板7、下翼緣連接板8、左Π形連接件9、右Π形連接件10、橡膠墊12及高強(qiáng)螺栓組成。其中，Π形連接件由兩塊同樣大小的鋼板對(duì)稱焊接在另一塊與之垂直的鋼板上，形成Π形截面，且這兩塊鋼板之間的距離恰好為所連接梁段腹板的厚度;共7組高強(qiáng)螺栓群，分別為第I螺栓群13、第2螺栓群14、第3螺栓群15、第4螺栓群16、第5螺栓群17、第6螺栓群18、第7螺栓群19。
[0049]如圖1、4、5、6所示，上翼緣連接板7和上部環(huán)形隔板4、普通梁段11上翼緣；下翼緣連接板8和下部環(huán)形隔板5、普通梁段11下翼緣;左Π形連接件9和懸臂梁段腹板6;右Π形連接件10和普通梁段11腹板;左右兩個(gè)Π形連接件之間均通過(guò)單排或多排螺栓群連接。
[0050]如圖2、3所示，在現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中，先將懸臂梁段腹板6和左Π形連接件9通過(guò)第5螺栓群連接，將下翼緣連接板8通過(guò)第2螺栓群與帶懸臂梁段圓鋼管柱的下部環(huán)形隔板5連接，將普通梁段11腹板和右Π形連接件10通過(guò)第6螺栓群連接，而后將帶右Π形連接件的普通梁段11放置在外伸下翼緣連接板8上，通過(guò)第7螺栓群將已對(duì)齊的左Π形連接件9、橡膠墊12和右Π形連接件10連接起來(lái)，再通過(guò)第4螺栓群將下翼緣連接板8與普通梁段11下翼緣固定，最后上翼緣連接板7通過(guò)第I螺栓群、第3螺栓群分別與上部環(huán)形隔板4、普通梁段11上翼緣連接；由于梁柱連接節(jié)點(diǎn)采用翼緣單蓋板連接，在梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拼裝時(shí)，普通梁段11可搭在與下部環(huán)形隔板5連接好的下翼緣連接板8上，降低了吊裝難度，加快了施工進(jìn)度，且拼裝處臺(tái)階式構(gòu)造使普通梁段11放置到位后與帶懸臂梁段圓鋼管柱互相咬合，易于現(xiàn)場(chǎng)拼裝定位。
[0051]如圖7所示，連接裝置中上翼緣連接板7或/和下翼緣連接板8均帶有狗骨削弱區(qū)
20 ο
[0052]如圖1所示，圓鋼管柱管內(nèi)中空，或澆筑混凝土。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可恢復(fù)功能的裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置，其特征在于:由帶懸臂梁段圓鋼管柱、普通梁段及兩者的連接裝置組成;所述的帶懸臂梁段圓鋼管柱由上圓鋼管柱、中圓鋼管柱、下圓鋼管柱、上部環(huán)形隔板、下部環(huán)形隔板及懸臂梁段腹板焊接而成;上圓鋼管柱、中圓鋼管柱分別與上部環(huán)形隔板焊接;下圓鋼管柱、中圓鋼管柱分別與下部環(huán)形隔板焊接;懸臂梁段腹板分別與上部環(huán)形隔板、中圓鋼管柱和下部環(huán)形隔板焊接;其中，上部環(huán)形隔板與下部環(huán)形隔板均分為三部分，分別為圓環(huán)部分、圓弧連接段部分、翼緣段部分;翼緣段部分作為與普通梁段翼緣的連接部分;上圓鋼管柱、中圓鋼管柱、下圓鋼管柱統(tǒng)稱為圓鋼管柱；上部環(huán)形隔板、下部環(huán)形隔板的內(nèi)環(huán)尺寸均小于圓鋼管柱內(nèi)環(huán)尺寸，外環(huán)尺寸均大于圓鋼管柱外環(huán)尺寸，且上部環(huán)形隔板、下部環(huán)形隔板均大于普通梁段翼緣厚度;所述的帶懸臂梁段圓鋼管柱與普通梁段之間的連接裝置包括上翼緣連接板、下翼緣連接板、左Π形連接件、右Π形連接件、橡膠墊及高強(qiáng)螺栓;其中，Π形連接件由兩塊同樣大小的鋼板對(duì)稱焊接在另一塊與之垂直的鋼板上，形成Π形截面，且這兩塊鋼板之間的距離為懸臂梁段腹板厚度;所述的上翼緣連接板和上部環(huán)形隔板、普通梁段上翼緣;下翼緣連接板和下部環(huán)形隔板、普通梁段下翼緣;左Π形連接件和懸臂梁段腹板;右Π形連接件和普通梁段腹板;左右兩個(gè)Π形連接件之間均通過(guò)單排或多排螺栓群連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可恢復(fù)功能的裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置，其特征在于:所述的連接裝置在施工安裝時(shí)，先將懸臂梁段腹板和左π形連接件通過(guò)第5螺栓群連接，將下翼緣連接板通過(guò)第2螺栓群與帶懸臂梁段圓鋼管柱的下部環(huán)形隔板連接，將普通梁段腹板和右Π形連接件通過(guò)第6螺栓群連接，而后將帶右Π形連接件的普通梁段放置在外伸下翼緣連接板上，通過(guò)第7螺栓群將已對(duì)齊的左Π形連接件、橡膠墊和右Π形連接件連接起來(lái)，再通過(guò)第4螺栓群將下翼緣連接板與普通梁段下翼緣固定，最后上翼緣連接板通過(guò)第I螺栓群、第3螺栓群分別與上部環(huán)形隔板、普通梁段上翼緣連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可恢復(fù)功能的裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置，其特征在于:所述的連接裝置中的上翼緣連接板或/和下翼緣連接板均設(shè)置狗骨削弱區(qū)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可恢復(fù)功能的裝配式端板連接節(jié)點(diǎn)連接裝置，其特征在于:所述的圓鋼管柱管內(nèi)中空，或澆筑混凝土。
【文檔編號(hào)】E04B1/98GK105863051SQ201610237857
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月17日
【發(fā)明人】姜子欽, 白正仙, 吳穎霞, 王 琦, 張振宇
【申請(qǐng)人】北京工業(yè)大學(xué)