一种基于翼缘削弱型钢梁的梁柱节点制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于翼缘削弱型钢梁的梁柱节点，包括H型钢梁，H型钢梁的梁端设置有削弱区，所述削弱区为在H型钢梁的上翼缘板及下翼缘板上分别对称设置两个弧形削弱段；所述削弱区的上下侧分别设置在加强盖板，加强盖板的第一端与H型钢柱的翼缘板连接，加强盖板的第二端与H型钢梁的翼缘板连接；其中，加强盖板的第二端的外形与两个弧形削弱段的外形相匹配，且加强盖板的第二端中部设置为镂空结构；两个腹板角钢对称设置在H型钢梁的腹板两侧，腹板角钢的两端分别与H型钢柱及H型钢梁固定；本实用新型专利技术通过在H型钢梁的两端设置两次弧形削弱，可使梁柱节点的塑性铰外移，避免节点脆性破坏的发生，抗震性能和抗倒塌性能优于传统梁柱节点。传统梁柱节点。传统梁柱节点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于翼缘削弱型钢梁的梁柱节点


[0001]本技术属于装配式结构
，特别涉及一种基于翼缘削弱型钢梁的梁柱节点。

技术介绍

[0002]钢结构轻质高强，具有较好的韧性、延性以及对变形的耐受性，有利于极限状态下结构内力重分布，这为其抗震性能以及抗倒塌性能提供了良好的基础；在钢结构中，节点的受力状态最复杂，节点的可靠性对结构性能的可靠程度起决定性作用。
[0003]针对地震后的钢结构进行调查分析，传统的梁柱栓焊节点在震后发生了脆性破坏，其中绝大部份的梁柱连接破坏均为焊缝脆性破坏；目前，为提高结构的抗震性能，通过削弱距离梁柱节点一定距离的梁截面使得塑性较出现在削弱截面上，提高结构的延性，从而避免梁柱连接处脆性破坏的发生，进而提高结构的抗震性能；在抗倒塌性能方面，削弱型节点可以让结构产生良好的悬链线机制来抵抗竖向荷载，但由于截面的削弱，应力过于集中于削弱部位，致使其抗倒塌性能较传统节点提高不大。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的技术问题，本技术提供了一种基于翼缘削弱型钢梁的梁柱节点，以解决现有的削弱型节点由于截面的削弱，应力过于集中于削弱部分，致使抗倒塌性能较差的技术问题。
[0005]为达到上述目的，本技术采用的技术方案为：
[0006]本技术提供了一种基于翼缘削弱型钢梁的梁柱节点，包括H型钢柱、H型钢梁、加强盖板及两个腹板角钢，H型钢梁水平设置在H型钢柱的侧边，H型钢梁的梁端设置有削弱区，所述削弱区靠近H型钢柱的一端设置；所述削弱区为在H型钢梁的上翼缘板及下翼缘板上分别对称设置两个弧形削弱段，所述两个弧形削弱段沿H型钢梁的轴线依次分布；
[0007]所述削弱区的上下侧分别设置在加强盖板，加强盖板的第一端与H型钢柱的翼缘板连接，加强盖板的第二端与H型钢梁的翼缘板连接；其中，加强盖板的第二端的外形与两个弧形削弱段的外形相匹配，且加强盖板的第二端中部设置为镂空结构；两个腹板角钢对称设置在H型钢梁的腹板两侧，腹板角钢的一端与H型钢柱的翼缘板固定连接，另一端与H型钢梁的腹板固定连接。
[0008]进一步的，H型钢梁的上翼缘板或下翼缘板上的两个弧形削弱段中，第一个弧形削弱段靠近H型钢柱一端设置；第一个弧形削弱段与H型钢柱的翼缘板表面之间的距离a为H型钢梁的翼缘板宽度的0.5
‑
0.75倍，第一弧形削弱段的长度b1为H型钢梁的梁截面高度的0.65
‑
0.85倍，第一弧形削弱段的削弱宽度c1为H型钢梁的翼缘板宽度的0.2
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0.25倍。
[0009]进一步的，H型钢梁的上翼缘板或下翼缘板上的两个弧形削弱段中，第二个弧形削弱段远离H型钢柱一端设置；第二弧形削弱段的长度b2与第一弧形削弱段的长度b1相同，第二弧形削弱段的削弱宽度c2大于第一弧形削弱段的削弱宽度c1。
[0010]进一步的，加强盖板包括端板、第一连接板、环形加强板及第二连接板；所述端板紧贴固定在H型钢柱的翼缘板外侧，所述端板的端部与所述第一连接板的一端垂直固定；第一连接板、环形加强板及第二连接板沿H型钢梁的轴线依次连接，并置于H型钢梁的翼缘板外侧；
[0011]其中，所述环形加强板正对所述削弱区设置，所述环形加强板的外部轮廓与所述两个弧形削弱段的外形相匹配；所述环形加强板的一端与所述第一连接板的另一端连接，所述环形加强板的另一端与所述第二连接板连接；所述第一连接板及第二连接板均通过高强螺栓预H型钢梁的翼缘板固定。
[0012]进一步的，所述环形加强板的面积为H型钢梁的翼缘板被削弱面积的0.7倍。
[0013]进一步的，腹板角钢为L型钢构件；所述L型钢构件包括垂直固定连接的长边段及短边段，所述长边段紧贴固定在H型钢梁的腹板外侧，所述短边段紧贴固定在H型钢柱的翼缘板外侧。
[0014]进一步的，所述长边段通过高强螺栓与H型钢梁的腹板连接，且所述长边段的周边与H型钢梁的腹板之间采用围焊固定；所述短边段通过高强螺栓与H型钢柱的翼缘板连接。
[0015]进一步的，H型钢柱1上对称设置有柱加劲肋；所述柱加劲肋水平设置，并与H型钢梁的翼缘板对应设置。
[0016]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0017]本技术提供了一种基于翼缘削弱型钢梁的梁柱节点，通过在H型钢梁的上下翼缘板上分别对称设置两个弧形削弱段，在H型钢梁的连接端形成削弱区，使梁柱节点的塑性铰外移，避免节点发生脆性破坏；同时，通过设置两个弧形削弱段，有效拓宽了塑性铰，两个削弱段之间的相互盈利再分配机制相互起到保险丝的作用，在任何一个削弱段发生屈服后，节点处的应力重新分布使另一个削弱段吸收变形，有效延缓破坏屈曲模式，能够表现出较好的变形及耗能能力；通过在所述削弱区设置加强盖板，避免了塑性铰的位置发生在梁端的同时，加强了削弱区的耗能能力及力学性能；同时，在不增加削弱区的相对刚度的同时，提高了轴向承载力，有助于结构抗倒塌时的悬链线机制的转换及发展。
[0018]进一步的，将第一个弧形削弱段与H型钢柱的翼缘板表面之间的距离a设置为H型钢梁的翼缘板宽度的0.5
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0.75倍，第一弧形削弱段的长度b1设置为H型钢梁的梁截面高度的0.65
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0.85倍，第一弧形削弱段的削弱宽度c1设置为H型钢梁的翼缘板宽度的0.2
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0.25倍；第二弧形削弱段的长度b2与第一弧形削弱段的长度b1相同，第二弧形削弱段的削弱宽度c2大于第一弧形削弱段的削弱宽度c1；实现在不显著降低节点承载力的同时使节点塑性铰外移，增强节点的延性以及耗能能力，从而提高节点的抗震性能。
[0019]进一步的，通过在环形加强板的两端设置连接板，确保塑性铰位置不在梁端的同时，加强了削弱位置的性能：在不增加削弱位置的相对刚度时，提高了轴向承载力，有助于构件在抗倒塌时的悬链线机制的转换及发展，结构简单，制作方便。
[0020]进一步的，L型钢构件采用垂直固定连接的长边段及短边段拼接，形成加长型的腹板角钢，确保了H型钢梁的腹板在节点处的连接可靠性，避免腹板产生较大变形。
[0021]进一步的，通过在H型钢梁的节点区域设置柱加劲肋，对H型钢柱起到局部加强的作用，且可以防止H型钢柱的腹板失稳。
附图说明
[0022]图1为本技术所述的基于翼缘削弱型钢梁的梁柱节点的立体结构示意图；
[0023]图2为本技术所述的基于翼缘削弱型钢梁的梁柱节点的爆炸图；
[0024]图3为本技术所述的基于翼缘削弱型钢梁的梁柱节点的正视图；
[0025]图4为本技术所述的基于翼缘削弱型钢梁的梁柱节点的俯视图；
[0026]图5为本技术所述的基于翼缘削弱型钢梁的梁柱节点的侧视图。
[0027]其中，1H型钢柱，2H型钢梁，3柱加劲肋，4加强盖板，5高强螺栓，6腹板角钢。
具体实施方式
[0028]为了使本技术所解决的技术问题，技术方案及有益效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于翼缘削弱型钢梁的梁柱节点，其特征在于，包括H型钢柱(1)、H型钢梁(2)、加强盖板(4)及两个腹板角钢(6)，H型钢梁(2)水平设置在H型钢柱(1)的侧边，H型钢梁(2)的梁端设置有削弱区，所述削弱区靠近H型钢柱(1)的一端设置；所述削弱区为在H型钢梁(2)的上翼缘板及下翼缘板上分别对称设置两个弧形削弱段，所述两个弧形削弱段沿H型钢梁(2)的轴线依次分布；所述削弱区的上下侧分别设置在加强盖板(4)，加强盖板(4)的第一端与H型钢柱(1)的翼缘板连接，加强盖板(4)的第二端与H型钢梁(2)的翼缘板连接；其中，加强盖板(4)的第二端的外形与两个弧形削弱段的外形相匹配，且加强盖板(4)的第二端中部设置为镂空结构；两个腹板角钢(6)对称设置在H型钢梁(2)的腹板两侧，腹板角钢(6)的一端与H型钢柱(1)的翼缘板固定连接，另一端与H型钢梁(2)的腹板固定连接。2.根据权利要求1所述的一种基于翼缘削弱型钢梁的梁柱节点，其特征在于，H型钢梁(2)的上翼缘板或下翼缘板上的两个弧形削弱段中，第一个弧形削弱段靠近H型钢柱(1)一端设置；第一个弧形削弱段与H型钢柱(1)的翼缘板表面之间的距离a为H型钢梁(2)的翼缘板宽度的0.5
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0.75倍，第一弧形削弱段的长度b1为H型钢梁(2)的梁截面高度的0.65
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0.85倍，第一弧形削弱段的削弱宽度c1为H型钢梁(2)的翼缘板宽度的0.2
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0.25倍。3.根据权利要求2所述的一种基于翼缘削弱型钢梁的梁柱节点，其特征在于，H型钢梁(2)的上翼缘板或下翼缘板上的两个弧形削弱段中，第二个弧形削弱段远离H型钢柱(1)一端设置；第二弧形削弱段的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨应华，周江华，赵丹，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：