一種帶u形耗能元件的易修復梁柱節(jié)點的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶U形耗能元件的易修復梁柱節(jié)點，該梁柱節(jié)點包括H型鋼柱和H型鋼梁，H型鋼梁的一端與H型鋼柱的柱翼緣垂直固定連接，H型鋼梁由同規(guī)格的H型短鋼梁和H型長鋼梁拼接而成，H型短鋼梁和H型長鋼梁的上翼緣通過鋼板用緊固件緊固，H型短鋼梁和H型長鋼梁的梁腹板通過U形連接件用緊固件緊固，而H型短鋼梁和H型長鋼梁的下翼緣通過U形耗能元件用緊固件緊固。本實用新型為用于建筑鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的梁柱節(jié)點，有較好的耗能能力，在大地震中能夠避免梁和柱發(fā)生較大的破壞，并且只需更換U形耗能元件即可修復梁柱節(jié)點。
【專利說明】—種帶U形耗能元件的易修復梁柱節(jié)點
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種建筑鋼結(jié)構(gòu)，具體涉及一種帶U形耗能元件的易修復梁柱節(jié) 點。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼結(jié)構(gòu)具有強度高、自重輕、抗震性能好、施工快速、地基費用省、占用面積小、工 業(yè)化程度高、外形美觀等一系列優(yōu)點，與混凝土結(jié)構(gòu)相比它是環(huán)保型和可再利用的，也是易 于產(chǎn)業(yè)化的結(jié)構(gòu)。梁與柱之間的連接節(jié)點是保證梁與柱協(xié)同工作、形成結(jié)構(gòu)整體的關(guān)鍵部 件。多高層鋼結(jié)構(gòu)框架中，典型的梁-柱連接是梁翼緣與柱對接焊、腹板與柱子利用高強螺 栓連接。過去一直認為該梁-柱栓焊混合節(jié)點具有良好的抗震性能，然而，在1994年的北 嶺地震和1995年的阪神地震中，采用該節(jié)點構(gòu)造的數(shù)百棟鋼結(jié)構(gòu)建筑雖未倒塌，卻在節(jié)點 部位出現(xiàn)了嚴重的脆性破壞。研究者們在探尋其破壞原因的同時，對傳統(tǒng)梁柱節(jié)點進行改 進，提出了延性和耗能能力強的節(jié)點形式。改進的主要措施有:對連接部位進行加強，對梁 截面進行削弱，改進扇形切角構(gòu)造，省掉焊接操作孔把梁腹板與柱焊接等。盡管上述改進的 梁柱節(jié)點在實驗室表現(xiàn)出優(yōu)越的抗震性能，但由于其抗震設(shè)計思想是基于框架中形成塑性 鉸提供解耦股所需延性，應用這些節(jié)點的實際工程若受到破壞，修復相對困難。
實用新型內(nèi)容
[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的梁柱節(jié)點在大地震中延性不足、易發(fā)生脆性破壞且難以 修復的問題，本實用新型提供了一種帶U形耗能元件的易修復梁柱節(jié)點，其技術(shù)方案為:
[0004]一種帶U形耗能元件的易修復梁柱節(jié)點，包括H型鋼柱和H型鋼梁，該H型鋼梁的 一端與H型鋼柱的柱翼緣垂直固定連接，所述H型鋼梁由同規(guī)格的H型短鋼梁和H型長鋼 梁拼接而成，所述H型短鋼梁和H型長鋼梁的上翼緣通過鋼板用緊固件緊固，所述H型短鋼 梁和H型長鋼梁的梁腹板通過U形連接件用緊固件緊固，而所述H型短鋼梁和H型長鋼梁 的下翼緣通過U形耗能元件用緊固件緊固。
[0005]優(yōu)選地，所述U形耗能元件包括呈U形狀的中間結(jié)構(gòu)以及與其平滑過渡且垂直的 兩個對稱設(shè)置的邊梁。
[0006]優(yōu)選地，H型短鋼梁的長度為15?25cm。
[0007]優(yōu)選地，在位于H型鋼柱與H型鋼梁的上翼緣和下翼緣同一水平位置處分別設(shè)置 與H型鋼柱的柱腹板及兩側(cè)柱翼緣相連接的加勁肋。
[0008]優(yōu)選地，所述H型短鋼梁和H型長鋼梁的上翼緣的上側(cè)設(shè)置一塊與該上翼緣等寬 的鋼板，上翼緣下側(cè)設(shè)置兩塊寬度比上翼緣懸挑長度小5mm的鋼板并用緊固件緊固。
[0009]優(yōu)選地，H型短鋼梁和H型長鋼梁的梁腹板通過對稱設(shè)置在梁腹板兩側(cè)的U形連 接件用緊固件緊固。
[0010]優(yōu)選地，H型短鋼梁和H型長鋼梁的下翼緣的下側(cè)設(shè)置一塊與下翼緣等寬的U形 耗能元件，下翼緣上側(cè)設(shè)置兩塊寬度比下翼緣懸挑長度小5mm的U形耗能元件并用緊固件緊固。
[0011]優(yōu)選地，所述H型短鋼梁和H型長鋼梁之間的間距大于二十分之一的H型短鋼梁梁聞。
[0012]優(yōu)選地，所述H型短鋼梁和H型長鋼梁下翼緣用U形耗能元件連接處設(shè)置兩排緊 固件。
[0013]進一步優(yōu)選地，所述的緊固件為高強度螺栓、螺柱或鉚釘。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0015]通過改變H型鋼梁的結(jié)構(gòu)，將其設(shè)置為H型短鋼梁和H型長鋼梁，并在兩鋼梁的上 翼緣通過鋼板用緊固件緊固，在兩鋼梁的梁腹板通過U形連接件用緊固件緊固，在兩鋼梁 的下翼緣通過U形耗能元件用緊固件緊固，叢而，這種帶U形耗能元件的易修復梁柱節(jié)點可 用于消能減震結(jié)構(gòu)，在大地震作用下，U形耗能元件主要發(fā)生彎曲變形，材料進入屈服而消 耗輸入結(jié)構(gòu)的能量，從而可減小結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應，并且，和傳統(tǒng)的栓焊混合連接方 式梁柱節(jié)點相比，帶U形耗能元件的易修復梁柱節(jié)點破壞后易修復。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為帶U形耗能元件的易修復梁柱節(jié)點的立面圖；
[0017]圖2為帶U形耗能元件的易修復梁柱節(jié)點的正視圖；
[0018]圖3為帶U形耗能元件的易修復梁柱節(jié)點的右視圖。
[0019]其中，UH型鋼柱2、H型短鋼梁3、H型長鋼梁4、H型鋼梁上翼緣5、H型鋼 梁梁腹板6、H型鋼梁下翼緣7、H型鋼柱側(cè)柱翼緣8、H型鋼柱柱腹板9、鋼板10、U 形連接件11、U形耗能元件12、高強度螺栓
【具體實施方式】
[0020]請參閱圖1至圖3所示，本實用新型公開了一種帶U形耗能元件的易修復梁柱節(jié) 點，包括H型鋼柱I和H型鋼梁，該H型鋼梁的一端與H型鋼柱I的柱翼緣7垂直固定連接， H型鋼梁由同規(guī)格的H型短鋼梁2和H型長鋼梁3拼接而成，H型短鋼梁2和H型長鋼梁3 的上翼緣4通過鋼板9用高強度螺栓12緊固，H型短鋼梁2和H型長鋼梁3的梁腹板5通 過U形連接件10用高強度螺栓12緊固，而H型短鋼梁2和H型長鋼梁3的下翼緣6通過 U形耗能元件11用高強度螺栓12緊固。
[0021]如圖1至3所示，U形耗能元件11包括呈U形狀的中間結(jié)構(gòu)以及與其平滑過渡且 垂直的兩個對稱設(shè)置的邊梁。
[0022]如圖1至3所示，H型短鋼梁2的長度為15?25cm。
[0023]如圖1至3所示，在位于H型鋼柱I與H型鋼梁的上翼緣4和下翼緣6同一水平 位置處分別設(shè)置與H型鋼柱I的柱腹板8及兩側(cè)柱翼緣7相連接的加勁肋13。
[0024]如圖1至3所示，H型短鋼梁2和H型長鋼梁3的上翼緣4的上側(cè)設(shè)置一塊與該 上翼緣4等寬的鋼板9，上翼緣4下側(cè)設(shè)置兩塊寬度比上翼緣4懸挑長度小5mm的鋼板9并 用高強度螺栓12緊固。
[0025]如圖1至3所示，H型短鋼梁2和H型長鋼梁3的梁腹板5通過對稱設(shè)置在梁腹 板5兩側(cè)的U形連接件10用高強度螺栓12緊固。[0026]如圖1至3所示，H型短鋼梁2和H型長鋼梁3的下翼緣6的下側(cè)設(shè)置一塊與下 翼緣6等寬的U形耗能元件11，下翼緣6上側(cè)設(shè)置兩塊寬度比下翼緣6懸挑長度小5mm的 U形耗能元件11并用高強度螺栓12緊固。
[0027]如圖1至3所示，H型短鋼梁2和H型長鋼梁3之間的間距為二十分之一的H型 短鋼梁2梁高。
[0028]如圖1至3所示，H型短鋼梁2和H型長鋼梁3下翼緣6用U形耗能元件11連接 處設(shè)置兩排高強度螺栓12。
[0029]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所做的等 同變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種帶U形耗能元件的易修復梁柱節(jié)點，包括H型鋼柱(I)和H型鋼梁，該H型鋼梁 的一端與H型鋼柱(I)的柱翼緣(7)垂直固定連接，其特征在于:所述H型鋼梁由同規(guī)格的 H型短鋼梁(2)和H型長鋼梁(3)拼接而成，所述H型短鋼梁(2)和H型長鋼梁(3)的上翼 緣(4)通過鋼板(9)用緊固件緊固，所述H型短鋼梁(2)和H型長鋼梁(3)的梁腹板(5)通 過U形連接件(10)用緊固件緊固，而所述H型短鋼梁(2)和H型長鋼梁(3)的下翼緣(6) 通過U形耗能元件(11)用緊固件緊固。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶U形耗能元件的易修復梁柱節(jié)點，其特征在于:所述U形 耗能元件(11)包括呈U形狀的中間結(jié)構(gòu)以及與其平滑過渡且垂直的兩個對稱設(shè)置的邊梁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶U形耗能元件的易修復梁柱節(jié)點，其特征在于:所述H型 短鋼梁(2)的長度為15?25cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶U形耗能元件的易修復梁柱節(jié)點，其特征在于:在位于H型 鋼柱(I)與H型鋼梁的上翼緣(4)和下翼緣(6)同一水平位置處分別設(shè)置與H型鋼柱(I) 的柱腹板(8)及兩側(cè)柱翼緣(7)相連接的加勁肋(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶U形耗能元件的易修復梁柱節(jié)點，其特征在于:所述H型短 鋼梁(2)和H型長鋼梁(3)的上翼緣(4)的上側(cè)設(shè)置一塊與該上翼緣(4)等寬的鋼板(9)， 上翼緣(4)下側(cè)設(shè)置兩塊寬度比上翼緣(4)懸挑長度小5mm的鋼板(9)并用緊固件緊固。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶U形耗能元件的易修復梁柱節(jié)點，其特征在于:H型短鋼梁(2)和H型長鋼梁(3)的梁腹板(5)通過對稱設(shè)置在梁腹板(5)兩側(cè)的U形連接件(10)用 緊固件緊固。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶U形耗能元件的易修復梁柱節(jié)點，其特征在于:H型短鋼 梁(2)和H型長鋼梁(3)的下翼緣(6)的下側(cè)設(shè)置一塊與下翼緣(6)等寬的U形耗能元件(11)，下翼緣(6)上側(cè)設(shè)置兩塊寬度比下翼緣(6)懸挑長度小5mm的U形耗能元件(11)并 用緊固件緊固。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶U形耗能元件的易修復梁柱節(jié)點，其特征在于:所述H型 短鋼梁(2)和H型長鋼梁(3)之間的間距大于二十分之一的H型短鋼梁(2)梁高。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶U形耗能元件的易修復梁柱節(jié)點，其特征在于:所述H型 短鋼梁(2)和H型長鋼梁(3)下翼緣(6)用U形耗能元件(11)連接處設(shè)置兩排緊固件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的帶U形耗能元件的易修復梁柱節(jié)點，其特征在 于:所述的緊固件為高強度螺栓、螺柱或鉚釘。
【文檔編號】E04B1/58GK203412113SQ201320460254
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】楊應華, 徐增武 申請人:西安建筑科技大學