一种可恢复功能装配式防屈曲倒L型腹板剪切件组合节点连接装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可恢复功能装配式防屈曲倒L型腹板剪切件组合节点连接装置，属于结构工程领域。该组合节点由一个带悬臂梁段的方钢管柱、一个工型组合梁段和一组组合连接装置组成；组合梁中混凝土板的浇筑、铆钉和节点连接装置焊接部分均可在工厂内完成，焊缝精度和质量更容易得到控制，施工速度与施工质量大大提高；利用防屈曲理念，组合连接装置的上翼缘内盖板设置成内盖板式对翼缘盖板屈曲幅值进行控制；下翼缘外盖板设置成外盖板式，具有良好的性能可视性及更换可判性；通过针对性设计可使地震荷载作用下结构的破坏位置发生在易于更换的高强螺栓及连接板等耗能构件处，便于震后修复，适应于可恢复功能的装配式钢结构的发展需求。

【技术实现步骤摘要】
一种可恢复功能装配式防屈曲倒L型腹板剪切件组合节点连接装置
本专利涉及一种可恢复功能装配式防屈曲倒L型腹板剪切件组合节点连接装置，属于结构工程

技术介绍
随着城市化进程的加快，建筑领域的发展及技术水平不断提升，加之环境污染及资源浪费问题的影响，传统建筑体系存在的环保性差的缺陷逐渐暴露，绿色装配式钢结构，开始成为了建筑体系的主要类型。与传统体系相比，该体系在施工质量、施工效率等方面，均具有显著的优势。“搭积木”是一种具有代表性的施工方法，极大程度上加快了施工速度，节约了工程资金。将其应用到各类建筑体系的设计与开发中，是建筑领域未来发展的主要趋势。梁柱节点设计不合理将导致“强构件弱节点”情况的发生，使结构在地震荷载作用下发生严重震害，威胁人民生命财产安全。现有研究表明，对梁柱节点进行针对性加强或对梁上特定区域采取削弱手段可达到塑性铰外移的目的，从而保护梁柱节点，满足“强节点弱构件”的设计要求；同时，楼板与梁段预组装后运至施工现场进行拼装可大大节省现场混凝土浇筑的时间；此外，地震后无需修复或稍加修复即可恢复使用功能的可恢复功能结构是近年来国际地震工程领域的研究热点，不仅能够在地震中保护人们的生命财产安全，而且在地震后也能尽快恢复其使用功能，因此亟需将可恢复功能结构的理念落实于新结构的研发设计工作中，以实现建筑从单一追求抗倒塌能力向兼顾震后可修复能力的转变。为满足以上需求，本专利技术专利提出了一种可恢复功能装配式防屈曲倒L型腹板剪切件组合节点连接装置。该装置包含一个带悬臂梁段的方钢管柱、一个工型组合梁段和一组组合连接装置。所述的带悬臂梁段的方钢管柱由一个上方钢管柱，一个中方钢管柱，一个下方钢管柱和一个悬臂梁段焊接而成，其中悬臂梁段上部方状环形隔板焊接在上方钢管柱和中方钢管柱之间，悬臂梁段下部方状环形隔板焊接在中方钢管柱和下方钢管柱之间，悬臂梁段腹板焊接在上部方状环形隔板和下部方状环形隔板之间；悬臂梁段上部方状环形隔板、悬臂梁段下部方状环形隔板的内方尺寸均小于方钢管柱内方尺寸，外方尺寸均大于方钢管柱外方尺寸，且悬臂梁段上下方状环形隔板厚度均大于工型组合梁段翼缘厚度；所述的工型组合梁段由混凝土现浇板与带有铆钉的工型梁段焊接而成；所述的组合连接装置由两个个上翼缘内盖板、两个上翼缘垫板、一个下翼缘外盖板、一个倒L型腹板剪切件以及高强螺栓群组成。
技术实现思路
本专利技术提出一种可恢复功能装配式防屈曲倒L型腹板剪切件组合节点连接装置，属于结构工程
组合连接装置的焊接、工型组合梁段预组装均可在工厂内完成，焊缝及构件质量更易控制，施工速度与质量大大提高。该装置包含一个带悬臂梁段的方钢管柱、一个工型组合梁段和一组组合连接装置。带悬臂梁段的方钢管柱包含一个上方钢管柱，一个中方钢管柱，一个下方钢管柱和一个悬臂梁段焊接而成，其中悬臂梁段上部方状环形隔板焊接在上方钢管柱和中方钢管柱之间，悬臂梁段下部方状环形隔板焊接在中方钢管柱和下方钢管柱之间，悬臂梁段腹板焊接在上部方状环形隔板和下部方状环形隔板之间；悬臂梁段上部方状环形隔板、悬臂梁段下部方状环形隔板的内方尺寸均小于方钢管柱内方尺寸，外方尺寸均大于方钢管柱外方尺寸，且悬臂梁段上下方状环形隔板厚度均大于工型组合梁段翼缘厚度；工型组合梁段由混凝土板现浇在焊接有铆钉的普通工型梁段组成；带悬臂梁段的方钢管柱和工型组合梁段通过组合连接装置连接，其中上翼缘内盖板内置，下翼缘外盖板外置，倒L型腹板剪切件和上翼缘内盖板之间留有5—10mm的间距；上翼缘内盖板和下翼缘外盖板设置成圆弧狗骨削弱区或者开洞剪切削弱区，削弱区的尺寸根据实际情况设计。一种可恢复功能装配式防屈曲倒L型腹板剪切件组合节点连接装置是一种震后可恢复功能的节点连接装置，其通过加厚悬臂梁段翼缘厚度实现梁端加强，达到塑性铰外移的目的；翼缘采用单翼缘盖板连接形式，通过实际计算设计使得塑性破坏发生在拼接区，而在梁柱节点其余部分基本保持弹性，震后只需替换连接装置即可恢复主体结构的使用功能；倒L型腹板剪切件的设计，利用防屈曲的理念，旨在当上翼缘内盖板屈曲后通过与倒L型腹板剪切件翼缘的接触顶紧可为上翼缘内盖板提够支撑力，对上翼缘内盖板的屈曲幅值进行有效控制；上翼缘内盖板设置成内盖板式，能使上翼缘外混凝土更加平整，同时可通过倒L型腹板剪切件实现上翼缘内盖板的屈曲变形控制，而下翼缘外盖板设置成外盖板式，可作为普通梁段在安装过程中的支托，同时也便于节点在使用过程中对翼缘盖板屈曲变形进行观测，具有良好的性能可视性及更换可判性；该梁柱节点连接装置不仅利用翼缘盖板失稳和可更换的特点，达到塑性铰外移的目的，确保梁柱等主要构件处于弹性状态，震后通过更换连接件即可恢复功能；同时又限制翼缘盖板屈曲变形过大，确保节点具有必要的承载力，使该节点具有更优的承载能力及耗能能力。本专利的优点主要表现在以下几个方面：1、本专利技术的节点连接装置焊接部分以及工型梁上混凝土板的浇注均可在工厂内完成，其焊缝精度和质量更易控制，施工速度与施工质量大大提高，适应装配式钢结构的发展。2、本专利的节点连接装置是一种震后可恢复功能的节点连接装置，其通过加厚悬臂梁段翼缘厚度实现梁端加强，达到塑性铰外移的目的；其上翼缘内盖板设置成内盖板式，能使上翼缘外混凝土更加平整；通过合理参数设计可使得节点塑性破坏发生在拼接区，而在梁柱节点其余部分基本保持弹性，震后只需替换连接装置即可恢复主体结构的使用功能。通过加强中方钢管柱的壁厚及增加方状环形隔板厚度，以实现对柱节点域及悬臂梁段的有效加强；通过对翼缘盖板设置圆弧狗骨削弱区或者开洞剪切削弱区，以实现连接区的有效削弱，达到塑性铰外移的目的。3、本专利中倒L型腹板剪切件的设计，利用防屈曲的理念，旨在当上翼缘内盖板屈曲后通过与倒L型腹板剪切件翼缘的接触顶紧可为翼缘盖板提够支撑力，对上翼缘内盖板的屈曲幅值进行有效控制；上翼缘内盖板设置成内盖板式，能使上翼缘外混凝土更加平整，同时可通过倒L型腹板剪切件实现上翼缘盖板的屈曲变形控制，而下翼缘外盖板设置成外盖板式，可作为普通梁段在安装过程中的支托，同时也便于节点在使用过程中对翼缘盖板屈曲变形进行观测，具有良好的性能可视性及更换可判性。4、本专利中悬臂梁和工型组合梁下翼缘处的螺栓根据实际情况不对称布置，目的在于先安装悬臂梁处下翼缘外盖板后，可以使工型组合梁直接搁置在下翼缘外盖板上，加快了施工速度，提高了施工质量，适应装配式钢结构的发展，本专利技术不限于这里的具体实施方案，技术人员根据本专利技术的提示，不脱离本专利技术范畴所作的改进和修改都应该在本专利技术的保护范围之内。附图说明图1为一种可恢复功能装配式防屈曲倒L型腹板剪切件组合节点连接装置的构造形式的三维图；图2为一种可恢复功能装配式防屈曲倒L型腹板剪切件组合节点连接装置的构造形式的三维现场安装图；图3为一种可恢复功能装配式防屈曲倒L型腹板剪切件组合节点连接装置的构造形式的正视图；图4为一种可恢复功能装配式防屈曲倒L型腹板剪切件组合节点连接装置的构造形式的1-1截面剖面图；图5为一种可恢复功能装配式防屈曲倒L型腹板剪切件组合节点连接装置的构造形式的侧视图；图6为一种可恢复功能装配式防屈曲倒L型腹板剪切件组合节点连接装置的构造形式的俯视图；图7为一种可恢复功能装配式防屈曲倒L型腹板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可恢复功能装配式防屈曲倒L型腹板剪切件组合节点连接装置，其特征在于：该装置包含一个带悬臂梁段的方钢管柱、一个工型组合梁段和一组组合连接装置；所述的带悬臂梁段的方钢管柱包含一个上方钢管柱、一个中方钢管柱、一个下方钢管柱和一个悬臂梁段焊接而成，其中悬臂梁段上部方状环形隔板焊接在上方钢管柱和中方钢管柱之间，悬臂梁段下部方状环形隔板焊接在中方钢管柱和下方钢管柱之间，悬臂梁段腹板焊接在上部方状环形隔板和下部方状环形隔板之间；悬臂梁段上部方状环形隔板、悬臂梁段下部方状环形隔板的内方尺寸均小于方钢管柱内方尺寸，外方尺寸均大于方钢管柱外方尺寸，且悬臂梁段上下方状环形隔板厚度均大于工型组合梁段翼缘厚度；所述的工型组合梁段由混凝土现浇板与带有铆钉的工型梁段焊接而成；所述的组合连接装置由两个上翼缘内盖板、两个上翼缘垫板、一个下翼缘外盖板、两个倒L型腹板剪切件、一个第一螺栓群、一个第二螺栓群和一个第三螺栓群组成；所述的带悬臂梁段的方钢管柱和工型组合梁段通过组合连接装置连接，其中上翼缘内盖板内置，下翼缘外盖板外置，倒L型腹板剪切板和上翼缘内盖板之间留有5‑10mm的间距；上部方状环形隔板、上翼缘内盖板、上翼缘垫板和工型梁段上翼缘通过第二螺栓群连接；下部方状环形隔板、下翼缘外盖板、工型梁段下翼缘通过第一螺栓群连接；悬臂梁段腹板和倒L型腹板剪切板通过第三螺栓群连接。...

【技术特征摘要】
1.一种可恢复功能装配式防屈曲倒L型腹板剪切件组合节点连接装置，其特征在于：该装置包含一个带悬臂梁段的方钢管柱、一个工型组合梁段和一组组合连接装置；所述的带悬臂梁段的方钢管柱包含一个上方钢管柱、一个中方钢管柱、一个下方钢管柱和一个悬臂梁段焊接而成，其中悬臂梁段上部方状环形隔板焊接在上方钢管柱和中方钢管柱之间，悬臂梁段下部方状环形隔板焊接在中方钢管柱和下方钢管柱之间，悬臂梁段腹板焊接在上部方状环形隔板和下部方状环形隔板之间；悬臂梁段上部方状环形隔板、悬臂梁段下部方状环形隔板的内方尺寸均小于方钢管柱内方尺寸，外方尺寸均大于方钢管柱外方尺寸，且悬臂梁段上下方状环形隔板厚度均大于工型组合梁段翼缘厚度；所述的工型组合梁段由混凝土现浇板与带有铆钉的工型梁段焊接而成；所述的组合连接装置由两个上翼缘内盖板...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜子钦，郭康，申存杰，赵迪，周宝儒，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11