專利名稱：新型鋼梁柱連接結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種新型鋼梁柱連接結構，尤其涉及一種應用在結構工程技術領 域中的特別適用于高烈度設防地震區(qū)的新型鋼梁柱連接結構。
背景技術：
鋼結構具有強度高、自重輕、抗震性能好、施工速度快、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，與混凝土結構相比它是環(huán)保型的和可再次利用的， 也是易于產業(yè)化的結構。梁與柱之間的連接節(jié)點是保證梁與柱協(xié)同工作、形成結構整體的 關鍵部件。在多高層鋼結構框架中，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(Northridge)地震和1995年的阪神(Hyogoken - Nanbu)地震中，采用該 節(jié)點構造的數百棟鋼結構建筑雖未倒塌，卻在節(jié)點部位出現了嚴重的脆性破壞。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)點在實驗室中表現出優(yōu)越的抗震 性能，但由于其抗震設計思想是基于框架梁中形成塑性鉸提供結構所需延性，應用這些節(jié) 點的實際工程若受到破壞，修復相對困難。由于梁-柱節(jié)點連接處的質量不易保證的梁下翼緣與柱子之間的現場焊縫是導 致節(jié)點出現脆性破壞的誘因，因此，無現場焊縫的全螺栓連接的梁柱節(jié)點重新受到審視。采 用全螺栓的梁-柱節(jié)點通常需要借助于連接件，典型的連接件有T形連接件、角鋼和端板 等。梁-柱全螺栓連接節(jié)點延性較好、耗能能力強、抗震性能優(yōu)越。根據連接部位與被連 接梁的抗彎承載力之間的關系，把連接分成全強連接和部分強度連接兩類。其中，全強連接 是連接部位的承載能力高于被連接梁的承載力，節(jié)點破壞時在梁上形成塑性鉸。部分強度 連接是連接部位的承載能力小于被連接梁的承載力，連接件首先破壞。全強連接的螺栓連 接節(jié)點破壞后的修復與焊接連接節(jié)點類似，相對比較困難。部分強度的螺栓連接的修復工 作量根據所采用的連接不同而有所差別由于端板與梁端焊接，采用端板連接的節(jié)點修復 困難；T形連接件和角鋼與主體結構梁柱之間均采用螺栓連接，節(jié)點破壞后連接更換相對 容易。但梁上翼緣部位的連接件由于埋在混凝土中，更換時仍需要先去除連接件附近的鋼 筋混凝土。
發(fā)明內容為了避免上述現有技術所存在的不足之處，本實用新型提供了一種特別適合于高 烈度設防地震區(qū)的新型鋼梁柱連接結構。該結構可以有效防止發(fā)生脆性破壞，具有良好的 延性破壞特征，可廣泛應用于地震區(qū)、尤其是高烈度設防地震區(qū)的結構中，而且施工方便， 便于震后修復。本實用新型提供了一種新型鋼梁柱連接結構，包括豎直的H型鋼柱和其端部垂直連接在H型鋼柱側翼板上的H型鋼梁，其特征在于所述H型鋼梁腹板與H型鋼柱側翼板連 接端經一與H型鋼梁腹板相貼合的加強連接板及貫穿加強連接板的高強度螺栓實現連接， 所述加強連接板與H型鋼柱側翼板相焊接，所述H型鋼梁底側翼板的連接端兩側分別經一 T型連接板及貫穿高強度螺栓與H型鋼柱實現鎖緊連接，所述T型連接板橫向放置，其縱向 上下端分別經墊片和貫穿高強度螺栓與H型鋼柱側翼板鎖緊連接，所述T型連接板的橫向 板支撐于H型鋼梁底側翼板的下方，并經貫穿高強度螺栓鎖緊。和現有技術相比，本實用新型的有益效果體現在1、可以較好的解決傳統(tǒng)梁柱連接節(jié)點延性不足、易發(fā)生脆性破壞的問題；2、可以較好的解決改進型梁柱連接節(jié)點震后不易修復的問題；3、和傳統(tǒng)的全螺栓連接梁柱節(jié)點相比，破壞集中于梁下翼緣的連接件上，修復相 對簡單；4、適當降低了梁柱之間的轉動剛度約束，使梁上彎矩分布更合理，帶來更經濟的 設計結果；5、連接節(jié)點施工比較方便，質量易于控制；6、梁下翼緣與柱翼緣之間通過T形連接件利用高強螺栓進行連接，梁腹板與焊接 在柱翼緣上的拼接板采用高強螺栓連接，梁上翼緣中心作為連接部位的轉動中心，下翼緣 的T形連接件的承載能力設計的相對較弱，以此來保護梁柱構件與上翼緣處的連接件在地 震中免受損壞；7、梁下翼緣部位的T形連接件的翼緣與柱翼緣之間設置墊板，使T形連接件的翼 緣能夠向正反兩個方向發(fā)生彎矩屈服，保證梁向正反兩個方向發(fā)生轉動時，連接部位的變 形都由梁下翼緣部位的變形提供。塑性變形和破壞集中于梁下翼緣部位的T形件，達到保 護主體免受損壞、連接節(jié)點便于修復的目的。

[0014]圖1為實施侈1的立面圖。[0015]圖2為實施侈1的正視圖。[0016]圖3為實施侈1的右視圖。[0017]圖4為實施侈2的立面圖。[0018]圖5為實施侈2的正視圖。[0019]圖6為實施侈2的右視圖。[0020]圖7為實施侈3的立面圖。[0021]圖8為實施侈3的正視圖。[0022]圖9為實施侈3的右視圖。[0023]圖10為實施列4的立面圖。[0024]圖11為實施列4的正視圖。[0025]圖12為實施列4的右視圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
4[0027]實施例1本實用新型提供了一種新型鋼梁柱連接結構，包括豎直的H型鋼柱1和其端部垂 直連接在H型鋼柱側翼板2上的H型鋼梁3，所述H型鋼梁腹板4與H型鋼柱側翼板2連接 端經一與H型鋼梁腹板4相貼合的加強連接板5及貫穿加強連接板5的高強度螺栓6實現 連接，所述加強連接板5與H型鋼柱側翼板2相焊接，所述H型鋼梁底側翼板7的連接端兩 側分別經一 T型連接板8及貫穿高強度螺栓6與H型鋼柱1實現鎖緊連接，所述T型連接 板8橫向放置，其縱向上下端9分別經墊片10和貫穿高強度螺栓6與H型鋼柱側翼板2鎖 緊連接，所述T型連接板8的橫向板11支撐于H型鋼梁底側翼板7的下方，并經貫穿高強 度螺栓6鎖緊(見圖1至3)。如圖1至3所示，H型鋼柱1在位于H型鋼梁3底側翼板7同一水平位置上設置 與H型鋼柱1的腹板12及兩側翼板2相連接的加強筋板13。如圖1至3所示，H型鋼柱1在位于H型鋼梁頂側翼板14同一水平位置上設置與 H型鋼柱1的腹板12及兩側翼板2相連接的加強筋板15。如圖1至3所示，H型鋼梁頂側翼板14的連接端兩側分別經一 T型連接板16及 貫穿高強度螺栓6與H型鋼柱1實現鎖緊連接，所述T型連接板16橫向放置，其縱向上下 端17經貫穿高強度螺栓6與H型鋼柱側翼板2鎖緊連接，所述T型連接板16的橫向板18 貼合于H型鋼梁頂側翼板14的頂面，并經貫穿高強度螺栓6鎖緊。實施例2在具體實施例1的基礎上，H型鋼梁3頂側翼板14上連接有包覆在H型鋼柱1上 端外圍的鋼筋混凝土構件19 (見圖4至6)。為了使H型鋼梁3與鋼筋混凝土構件19共同 變形，減小剪切力作用，H型鋼梁3與鋼筋混凝土構件19之間設置有抗剪栓釘20 (見圖5 和圖6)。實施例3該具體實施例與具體實施例1的區(qū)別在于H型鋼梁3頂側翼板14與H型鋼柱1 側翼板2利用全熔透焊縫21進行連接(見圖7至9)。實施例4在具體實施例3的基礎上，H型鋼梁3頂側翼板14上連接有包覆在H型鋼柱1上 端外圍的鋼筋混凝土構件19。為了使H型鋼梁3與鋼筋混凝土構件19共同變形，減小剪切 力作用，H型鋼梁3與鋼筋混凝土構件19之間設置有抗剪栓釘20 (見圖10至12)。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均 等變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋范圍。
權利要求一種新型鋼梁柱連接結構，包括豎直的H型鋼柱和其端部垂直連接在H型鋼柱側翼板上的H型鋼梁，其特征在于所述H型鋼梁腹板與H型鋼柱側翼板連接端經一與H型鋼梁腹板相貼合的加強連接板及貫穿加強連接板的高強度螺栓實現連接，所述加強連接板與H型鋼柱側翼板相焊接，所述H型鋼梁底側翼板的連接端兩側分別經一T型連接板及貫穿高強度螺栓與H型鋼柱實現鎖緊連接，所述T型連接板橫向放置，其縱向上下端分別經墊片和貫穿高強度螺栓與H型鋼柱側翼板鎖緊連接，所述T型連接板的橫向板支撐于H型鋼梁底側翼板的下方，并經貫穿高強度螺栓鎖緊。
2.根據權利要求1所述的新型鋼梁柱連接結構，其特征在于所述H型鋼柱在位于H型 鋼梁底側板同一水平位置上設置與H型鋼柱的腹板及兩側翼板相連接的加強筋板。
3.根據權利要求1或2所述的新型鋼梁柱連接結構，其特征在于所述H型鋼柱在位于 H型鋼梁頂側翼板同一水平位置上設置與H型鋼柱的腹板及兩側翼板相連接的加強筋板。
4.根據權利要求1至3所述任意一種新型鋼梁柱連接結構，其特征在于所述H型鋼梁 頂側翼板的連接端兩側分別經一 T型連接板及貫穿高強度螺栓與H型鋼柱實現鎖緊連接， 所述T型連接板橫向放置，其縱向上下端經貫穿高強度螺栓與H型鋼柱側翼板鎖緊連接，所 述T型連接板的橫向板貼合于H型鋼梁頂側翼板的頂面，并經貫穿高強度螺栓鎖緊。
5.根據權利要求4所述的新型鋼梁柱連接結構，其特征在于所述H型鋼梁頂側翼板 上連接有包覆在H型鋼柱上端外圍的鋼筋混凝土構件。
6.根據權利要求1至3所述任意一種新型鋼梁柱連接結構，其特征在于所述H型鋼 梁頂側翼板與H型鋼柱側翼板利用全熔透焊縫進行連接。
7.根據權利要求6所述的新型鋼梁柱連接結構，其特征在于所述H型鋼梁頂側翼板 上連接有包覆在H型鋼柱上端外圍的鋼筋混凝土構件。
專利摘要本實用新型涉及一種新型鋼梁柱連接結構，尤其涉及一種應用在結構工程技術領域中的特別適用于高烈度設防地震區(qū)的新型鋼梁柱連接結構，包括豎直的H型鋼柱和其端部垂直連接在H型鋼柱側翼板上的H型鋼梁，其特征在于所述H型鋼梁腹板與H型鋼柱側翼板連接端經一與H型鋼梁腹板相貼合的加強連接板及貫穿加強連接板的高強度螺栓實現連接，所述加強連接板與H型鋼柱側翼板相焊接，所述H型鋼梁底側翼板的連接端兩側分別經一T型連接板及貫穿高強度螺栓與H型鋼柱實現鎖緊連接，所述T型連接板橫向放置，其縱向上下端分別經墊片和貫穿高強度螺栓與H型鋼柱側翼板鎖緊連接，所述T型連接板的橫向板支撐于H型鋼梁底側翼板的下方，并經貫穿高強度螺栓鎖緊。該結構可以有效防止發(fā)生脆性破壞，具有良好的延性破壞特征，可廣泛應用于地震區(qū)、尤其是高烈度設防地震區(qū)的結構中，而且施工方便，便于震后修復。
文檔編號E04C3/32GK201687086SQ20102018104
公開日2010年12月29日 申請日期2010年5月6日 優(yōu)先權日2010年5月6日
發(fā)明者吳兆旗, 姜紹飛, 楊海, 蘇建強 申請人:福州大學