一种用于连接钢结构框架梁柱的节点制造技术

一种用于连接钢结构框架梁柱的节点，包括H型钢柱、H型钢梁和多组摩擦耗能组件，所述摩擦耗能组件用于连接H型钢柱的柱翼缘和H型钢梁的梁翼缘，所述H型钢梁的梁腹板两侧均设置有用于与H型钢柱连接的腹板连接件，所述腹板连接件用于供H型钢梁承受荷载时转动，所述节点通过摩擦耗能组件的摩擦滑移耗能来削弱节点所承受荷载而发生的形变。本发明专利技术利用摩擦耗能组件来削弱地震对节点产生的变形和损伤，维持主体结构的相对稳定，也有利于震后修复；同时，此装配式的节点可提高现场的施工效率，减少对主体结构的施工时间。

A kind of joint used to connect beam column of steel structure frame

【技术实现步骤摘要】
一种用于连接钢结构框架梁柱的节点
本专利技术涉及一种建筑结构工程
，尤其涉及一种用于连接钢结构框架梁柱的节点。
技术介绍
为了降低建筑结构(框架和楼板)在强震过程中的损伤、非结构损伤和相关的功能中断，“低损伤”施工方法得到了发展。这种低损伤的结构可以通过提供足够的强度使其保持弹性或适当使用隔震、摇摆或其他技术来实现。其中钢框架结构的低损伤施工研究也主要集中在梁柱节点。梁柱节点是框架结构的关键部位，在地震作用下，最薄弱最容易受损的部位就是框架的梁柱节点，节点的破坏会导致整个框架结构失去承载力，因此，节点的力学性能决定了整个框架结构的抗震性能。传统梁柱全焊接节点中，梁上下翼缘及腹板与柱现场施焊，该形式的节点延性差，地震中容易发生脆性破坏，且需现场施焊，大大影响了施工速度与质量，不适于装配式钢结构中，同时由于焊接面积大，容易产生较大的残余应力，影响节点的受力性能。传统高强螺栓连接梁柱节点中，通过高强螺栓紧固连接，当发生地震时，能量是通过螺栓的破坏以及杆件的屈服甚至断裂、破坏来耗散的，无法保证结构周围的其他结构构件完好无损，更无法保证整体结构的正常功能，从而需要更换整个结构，造成大量的维修、再造费用。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出一种用于连接钢结构框架梁柱的节点，具体技术方案为：一种用于连接钢结构框架梁柱的节点，包括H型钢柱和H型钢梁，还包括多组摩擦耗能组件，所述摩擦耗能组件用于连接H型钢柱的柱翼缘和H型钢梁的梁翼缘，所述H型钢梁的梁腹板两侧均设置有用于与H型钢柱连接的腹板连接件，所述腹板连接件用于供H型钢梁承受荷载时转动，所述节点通过摩擦耗能组件的摩擦滑移耗能来削弱节点所承受荷载而发生的形变。进一步地，所述摩擦耗能组件包括依次通过多套高强螺栓连接的梁翼缘连接板、垫片、柱翼缘连接板、垫片和浮动盖板，所述梁翼缘连接板与H型钢梁的梁翼缘处焊接，所述柱翼缘连接板与H型钢柱的柱翼缘处焊接，所述垫片、柱翼缘连接板和浮动盖板均开设与高强螺栓相匹配的标准螺栓孔，所述梁翼缘连接板上开设可供高强螺栓活动的活动螺栓孔。进一步地，所述活动螺栓孔为比所述高强螺栓规格高一档的螺栓相匹配的大尺寸螺栓孔。进一步地，所述腹板连接件为角钢，所述H型钢柱的柱翼缘通过所述角钢与H型钢梁的端侧面设置一定间隙。进一步地，所述间隙不小于高强螺栓在所述大尺寸螺栓孔内向一侧滑移的距离。进一步地，所述角钢与H型钢柱、H型钢梁均通过多套高强螺栓相连接，与H型钢梁相连的所述角钢上开设与所述高强螺栓相匹配的标准螺栓孔，与角钢相连的所述梁腹板两端的螺栓孔开设水平向的长圆螺栓孔，中部开设与所述高强螺栓相匹配的标准螺栓孔。进一步地，所述垫片为黄铜垫片。有益效果：本专利技术利用摩擦耗能组件来削弱地震对节点产生的变形和损伤，维持主体结构的相对稳定，也有利于震后修复；同时，此装配式的节点可提高现场的施工效率，减少对主体结构的施工时间。附图说明图1为本专利技术的整体示意图。图2为本专利技术的俯视图。图3为本专利技术的正视图。图4为本专利技术的摩擦耗能组件示意图。图5为本专利技术的分解示意图。图6为本专利技术的节点承受荷载时的转动示意图。图中：1H型钢柱，2H型钢梁，3摩擦耗能组件，31柱翼缘连接板，32黄铜垫板，33梁翼缘连接板，34浮动盖板，4腹板连接件，5标准螺栓孔，6大尺寸螺栓孔，7长圆螺栓孔，8高强螺栓。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步描述：如图1-6所示，一种用于连接钢结构框架梁柱的节点，所述节点适用于轻型框架结构，其包括H型钢柱1、H型钢梁2和多组摩擦耗能组件3，所述摩擦耗能组件3用于连接H型钢柱1的柱翼缘和H型钢梁2的梁翼缘，所述H型钢梁2的梁腹板两侧均设置有用于与H型钢柱1连接的腹板连接件4，所述腹板连接件4用于供H型钢梁2承受荷载时转动，所述节点通过摩擦耗能组件3的摩擦滑移耗能来削弱节点所承受荷载而发生的形变。如图1、图2所示，所述摩擦耗能组件3有四组，分别设置在H型钢梁2顶面和底面靠近H型钢柱1两侧的梁翼缘处。如图4、图5所示，所述摩擦耗能组件3采用积木式装配形成组合件，便于更换各配件；其包括依次通过多套高强螺栓8连接的梁翼缘连接板33、垫片、柱翼缘连接板31、垫片和浮动盖板34，所述梁翼缘连接板33与H型钢梁2的梁翼缘处焊接，所述柱翼缘连接板31与H型钢柱1的柱翼缘处焊接；所述垫片、柱翼缘连接板31和浮动盖板34均开设与高强螺栓8相匹配的标准螺栓孔5，所述梁翼缘连接板33上开设可供高强螺栓8活动的活动螺栓孔，所述活动螺栓孔为比所述高强螺栓8规格高一档的螺栓相匹配的大尺寸螺栓孔6；本实施例中，所述垫片为黄铜垫片32。如图3、图6所示，所述腹板连接件4为角钢，所述H型钢柱1的柱翼缘通过所述角钢与H型钢梁2的端侧面设置一定间隙，所述间隙不小于高强螺栓8在所述大尺寸螺栓孔6内向一侧滑移的距离，以使H型钢梁2有足够的转动空间。如图1、图5所示，所述角钢与H型钢柱1、H型钢梁2均通过多套高强螺栓8相连接，与H型钢梁2相连的所述角钢上开设与所述高强螺栓8相匹配的标准螺栓孔5，与角钢相连的所述梁腹板两端的螺栓孔开设水平向的长圆螺栓孔7，中部开设与所述高强螺栓8相匹配的标准螺栓孔5。本实施例中，所述梁腹板上开设五个螺栓孔，其中部采用标准螺栓孔5，两侧的两个采用水平向的长圆螺栓孔7。如图6所示，H型钢梁2的梁翼缘连接板33上开设大尺寸螺栓孔6和H型钢梁2的梁腹板上开设长圆螺栓孔7，有利于所述节点承受荷载作用时H型钢梁2发生转动，类似在H型钢梁2的端部形成塑性铰，使主要受力构件H型钢梁2处于弹性状态；而摩擦耗能组件3在H型钢梁2发生转动时，能通过摩擦滑移来耗能，而不是屈服或屈曲来进行能量耗散，最大程度地削弱震后节点上出现的塑性变形和损伤，震后松开摩擦耗能组件3处的高强螺栓8即可消除震后残余位移，使得主体结构能在地震过程中保持相对稳定。如图6所示，当发生地震时，所述H型钢梁2承受荷载，其以梁腹板上的标准螺栓孔5内的高强螺栓8为转动中心来转动，此时摩擦耗能组件3通过产生摩擦滑动耗能来消除地震对节点产生能量；当刚开始发生转动时，短时间内浮动盖板34和柱翼缘连接板31作为一个整体，浮动盖板34不发生滑动，只有梁翼缘连接板33与柱翼缘连接板31相对滑动；随着位移增大，高强螺栓8在大尺寸螺栓孔6发生侧滑，此时，高强螺栓8拉动浮动盖板34发生滑动，从而能够很好耗散地震能量。所述节点还可以通过改变螺栓规格和数量来增加起滑力，提高滑移耗能的效率，达到结构的低损失耗能。所述摩擦耗能组件3内放置黄铜垫片32，可以提高摩擦滞回耗能的稳定性；同时，减小摩擦面的磨损以及长时间的接触造成接触面材料相互侵蚀的问题。在震后修复中，如果黄铜垫片32产生磨损，仅需更换黄铜垫片32；或者松动、更换高强螺栓8，即可恢复到震前的连接强度，修复方便快捷，经济高效。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于连接钢结构框架梁柱的节点，包括H型钢柱和H型钢梁，其特征在于：还包括多组摩擦耗能组件，所述摩擦耗能组件用于连接H型钢柱的柱翼缘和H型钢梁的梁翼缘，所述H型钢梁的梁腹板两侧均设置有用于与H型钢柱连接的腹板连接件，所述腹板连接件用于供H型钢梁承受荷载时转动，所述节点通过摩擦耗能组件的摩擦滑移耗能来削弱节点所承受荷载而发生的形变。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于连接钢结构框架梁柱的节点，包括H型钢柱和H型钢梁，其特征在于：还包括多组摩擦耗能组件，所述摩擦耗能组件用于连接H型钢柱的柱翼缘和H型钢梁的梁翼缘，所述H型钢梁的梁腹板两侧均设置有用于与H型钢柱连接的腹板连接件，所述腹板连接件用于供H型钢梁承受荷载时转动，所述节点通过摩擦耗能组件的摩擦滑移耗能来削弱节点所承受荷载而发生的形变。


2.根据权利要求1所述的一种用于连接钢结构框架梁柱的节点，其特征在于：所述摩擦耗能组件包括依次通过多套高强螺栓连接的梁翼缘连接板、垫片、柱翼缘连接板、垫片和浮动盖板，所述梁翼缘连接板与H型钢梁的梁翼缘处焊接，所述柱翼缘连接板与H型钢柱的柱翼缘处焊接，所述垫片、柱翼缘连接板和浮动盖板均开设与高强螺栓相匹配的标准螺栓孔，所述梁翼缘连接板上开设可供高强螺栓活动的活动螺栓孔。


3.根据权利要求2所述的一种用于连接钢结构框架梁柱的节点，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：向傲磊，李成玉，刘琪，袁双双，陈修远，胡天炜，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42