專利名稱：一種軟鋼-鉛組合剪切耗能節(jié)點的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種軟鋼-鉛組合剪切耗能節(jié)點，可應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)減震控制。
技術(shù)背景 目前建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點主要采用軟鋼板連接，普通軟鋼節(jié)點可以滿足抗側(cè)剛度要 求，在受力中支撐拉力和壓力，但是軟鋼連接板在大震時在支撐壓力增大和錯動變形增大 的過程中易失穩(wěn)，這就使得節(jié)點不能充分發(fā)揮自身作用，耗能能力差
實用新型內(nèi)容
本實用新型提出了一種軟鋼-鉛組合剪切耗能節(jié)點，該節(jié)點可以提高鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點 的抗震耗能能力。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下本節(jié)點包括右H型鋼梁1、左H 型鋼梁2、軟鋼連接板3，右H型鋼梁1和左H型鋼梁2的翼緣分別通過軟鋼連接板固定連 接。此外還包括相對于腹板對稱布置的前后兩個結(jié)構(gòu)相同的鉛耗能裝置，所述的其中一個 鉛耗能裝置包括設(shè)置在左H型鋼梁2右端部的鉛盒和設(shè)置在右H型鋼梁1左端部的鉛盒， 所述的左H型鋼梁2右端部的鉛盒包括摩擦板4、左蓋板8、圍板9和上下圍板10，左H型鋼 梁2的腹板向右延伸出，延伸出的一段腹板的形狀為梯形，摩擦板4與延伸出的腹板的形狀 相同并且垂直焊接在延伸腹板上，圍板9焊接在摩擦板4上并且與腹板平行，左蓋板8焊接 在腹板和圍板9之間并且與二者均垂直，上下圍板10焊接在左蓋板8和摩擦板4之間，左 蓋板8、上下圍板10、圍板9、摩擦板4和腹板共同圍成一個鉛盒，在左蓋板8上設(shè)置有用于 向鉛盒內(nèi)灌注鉛的灌注孔12 ；右H型鋼梁1左端部的鉛盒中的蓋板上沒有設(shè)置灌鉛孔，其 它結(jié)構(gòu)與左H型鋼梁2右端部的鉛盒結(jié)構(gòu)完全相同；右H型鋼梁1端部的鉛盒中的摩擦板 與左H型鋼梁2端部的鉛盒中的摩擦板緊密接觸，并且在兩個摩擦板的相同位置均開有通 孔，使兩個鉛盒相連通。與現(xiàn)有節(jié)點相比，本實用新型具有以下優(yōu)點本結(jié)構(gòu)使在節(jié)點多向受力的情況下， 鉛先屈服承擔大部分剪力鉛屈服后基本進入塑性狀態(tài)，可以吸收大量地震輸入到結(jié)構(gòu)中的 能量；在H型鋼梁之間錯動變形增大情況下，軟鋼連接板逐漸屈服，與鉛盒共同承擔剪力這 就形成了雙重保障，即鋼板屈服耗能+鉛剪切變形耗能，這樣就減小了鉛盒的錯動變形，提 高了安全性。


圖1 圖2中的A-A軟鋼-鉛盒剪切耗能節(jié)點俯視圖圖2 圖1中的B-B剖面圖圖3 左H型鋼梁、右H型鋼梁的構(gòu)造圖圖4 圖2中的C-C鉛盒剖面圖圖5 圖2中的D-D鉛盒開孔示意圖[0011]圖中1-右H型鋼梁，2-左H型鋼梁，3-連接板，4-摩擦板，5-加勁板，6-鉛，7-鉛 盒右蓋板，8-鉛盒左蓋板，9-D1鉛盒圍板，10-鉛盒上下圍板，11-螺栓，12-灌裝孔。具體實施說明下面結(jié)合實例對本實用新型進行進一步說明 如圖2所示，該節(jié)點包括右H型鋼梁1、左H型鋼梁2、軟鋼連接板3，右H型鋼梁1 和左H型鋼梁2的翼緣分別通過軟鋼連接板固定連接。在右H型鋼梁1和左H型鋼梁2之 間布置有鉛耗能裝置。鉛耗能裝置相對于腹板對稱布置前后兩個，其結(jié)構(gòu)完全相同，下面以 其中一個為例對其進行詳細說明。其中一個鉛耗能裝置包括設(shè)置在左H型鋼梁2右端部的 鉛盒和設(shè)置在右H型鋼梁1左端部的鉛盒，另個鉛盒的具體結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系如下在右H型 鋼梁1和左H型鋼梁2相互靠近的一端各伸出一段腹板，伸出的一段腹板做成梯形形狀，梯 形短邊相近不相接觸，如圖3所示。在右H型鋼梁1、左H型鋼梁2伸出的一段梯形腹板的 底部，垂直于腹板和翼緣方向分別焊接鉛盒右蓋板7和鉛盒左蓋板8。在垂直于腹板和鉛盒 右蓋板7方向上焊接鉛盒上下圍板10。在垂直于腹板和鉛盒左蓋板8方向上焊接鉛盒上 下圍板10。在平行于腹板并垂直于鉛盒右蓋板7鉛盒左蓋板8和鉛盒上下圍板10方向分 別焊接鉛盒圍板9。垂直于右H型鋼梁1左H型鋼梁2腹板方向，沿著伸出的梯形腹板邊 分別焊接摩擦板4 (摩擦板4也做成梯形形狀，這樣保證在時間變形過程中摩擦板不與連接 板接觸)。摩擦板4同時和腹板兩側(cè)的鉛盒上下圍板10，鉛盒圍板9相焊接。左蓋板8、上 下圍板10、圍板9、摩擦板4和腹板共同圍成左H型鋼梁2端部的鉛盒，右蓋板7、上下圍板 10、圍板9、摩擦板4和腹板共同圍成右H型鋼梁1端部的鉛盒。右H型鋼梁1端部的鉛盒 中的摩擦板與左H型鋼梁2端部的鉛盒中的摩擦板緊密接觸，并且在兩個摩擦板的相同位 置均開有方形通孔，使兩個鉛盒相連通，鉛盒的剖視圖如4、圖5所示。左蓋板8上開有灌鉛 孔12，通過灌鉛孔12向鉛盒內(nèi)灌鉛6，后用蓋板焊接封孔，鉛6通過摩擦板中部的方形通孔 流入到右H型鋼梁1端部的鉛盒內(nèi)。連接板3在H型鋼梁上下位置通過螺栓11分別與左 右H鋼梁相連接，然后圍焊。本實施例中的軟鋼_鉛組合剪切耗能節(jié)點可以按如下方法進行制作1)在右H型鋼梁1，左H型鋼梁2翼緣上預(yù)留螺栓孔洞，在連接板3上預(yù)留與H型 鋼梁相同的螺栓孔洞。2)將右H型鋼梁1和左H型鋼梁2相互靠近的一端各伸出一段腹板，伸出的一段 腹板做成梯形形狀，梯形短邊相近不相接觸，如圖3所示。3)在右H型鋼梁1，左H型鋼梁2腹板的同一側(cè)伸出的一段梯形腹板的底部，垂 直于腹板和翼緣方向分別焊接鉛盒右蓋板7和鉛盒左蓋板8，焊接位置如圖2所示。蓋板8 上開圓形灌裝孔12，如圖5所示。在垂直于腹板和鉛盒右蓋板7方向上焊接鉛盒上下圍板 10。在垂直于腹板和鉛盒左蓋板8方向上焊接鉛盒上下圍板10。在平行于腹板并垂直于鉛 盒右蓋板7鉛盒左蓋板8和鉛盒上下圍板10方向分別焊接Dl鉛盒圍板9。腹板兩側(cè)對稱 布置，如圖4所示。4)垂直于右H型鋼梁1左H型鋼梁2腹板方向，沿著伸出的梯形腹板邊分別焊接 摩擦板4，摩擦板4同時和腹板兩側(cè)的鉛盒上下圍板10，Dl鉛盒圍板9相焊接，如圖2所示。 摩擦板4相接觸面要平整光滑，可以使鉛產(chǎn)生錯動變形而不漏鉛。5)在腹板一側(cè)垂直于腹板和鉛盒蓋板7方向焊接加勁板5，在腹板同側(cè)垂直于腹板和鉛盒蓋板8焊接加勁板5，加勁板沿腹板對稱布置。 6)將H型鋼梁1、2對齊，摩擦板4接觸面貼緊。連接板選用低屈服點碳素結(jié)構(gòu)鋼， 用螺栓11將連接板3與H型鋼梁1、2連接牢固，后用焊接方式將連接板3焊牢在H型鋼梁 1、2上，如圖1所示。7)從灌裝孔12灌裝鉛6，后用蓋板焊接封孔，如圖5所示。
權(quán)利要求一種軟鋼-鉛組合剪切耗能節(jié)點，包括右H型鋼梁(1)、左H型鋼梁(2)、軟鋼連接板(3)，右H型鋼梁(1)和左H型鋼梁(2)的翼緣分別通過軟鋼連接板固定連接，其特征在于還包括相對于腹板對稱布置的前后兩個結(jié)構(gòu)相同的鉛耗能裝置，所述的其中一個鉛耗能裝置包括設(shè)置在左H型鋼梁(2)右端部的鉛盒和設(shè)置在右H型鋼梁(1)左端部的鉛盒，所述的左H型鋼梁(2)右端部的鉛盒包括摩擦板(4)、左蓋板(8)、圍板(9)和上下圍板(10)，左H型鋼梁(2)的腹板向右延伸出，延伸出的一段腹板的形狀為梯形，摩擦板(4)與延伸出的腹板的形狀相同并且垂直焊接在延伸腹板上，圍板(9)焊接在摩擦板(4)上并且與腹板平行，左蓋板(8)焊接在腹板和圍板(9)之間并且與二者均垂直，上下圍板(10)焊接在左蓋板(8)和摩擦板(4)之間，左蓋板(8)、上下圍板(10)、圍板(9)、摩擦板(4)和腹板共同圍成一個鉛盒，在左蓋板(8)上設(shè)置有用于向鉛盒內(nèi)灌注鉛的灌注孔(12)；右H型鋼梁(1)左端部的鉛盒中的蓋板上沒有設(shè)置灌鉛孔，其它結(jié)構(gòu)與左H型鋼梁(2)右端部的鉛盒結(jié)構(gòu)完全相同；右H型鋼梁(1)端部的鉛盒中的摩擦板與左H型鋼梁(2)端部的鉛盒中的摩擦板緊密接觸，并且在兩個摩擦板的相同位置均開有通孔，使兩個鉛盒相連通。
專利摘要本實用新型涉及一種軟鋼-鉛組合剪切耗能節(jié)點，可應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)減震控制。本實用新型將兩個鋼梁的翼緣通過軟鋼連接板固定連接，并且在兩個鋼梁之間布置了耗能鉛盒，耗能鉛盒由摩擦板(4)、蓋板(8)、圍板(9)和上下圍板(10)共同圍成，在耗能鉛盒內(nèi)澆灌有鉛，這樣可以充分利用了鉛剪切變形耗能和軟鋼屈服耗能兩種耗能機制，耗能得到顯著提高。
文檔編號E04B1/98GK201588311SQ200920220060
公開日2010年9月22日 申請日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者曹萬林, 沈松, 王立長, 耿海霞 申請人:北京工業(yè)大學