本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域,具體涉及一種阻尼板可更換密封節(jié)點(diǎn)阻尼器,應(yīng)用于特殊環(huán)境建筑節(jié)點(diǎn)。
技術(shù)背景
我國(guó)處于地震高發(fā)地區(qū),地震災(zāi)難帶來(lái)的損失是慘重的,在近十幾年的震害調(diào)查中發(fā)現(xiàn),框架建筑結(jié)構(gòu)在遭遇強(qiáng)震過(guò)程中,易發(fā)生柱端或節(jié)點(diǎn)破壞,即地震時(shí),各層框架柱端首先屈服出現(xiàn)塑性鉸,形成薄弱層,致使結(jié)構(gòu)發(fā)生倒塌。傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)方法過(guò)于被動(dòng),主要靠增大柱的截面尺寸或者增加梁柱節(jié)點(diǎn)配筋,這樣容易造成材料的浪費(fèi),且施工質(zhì)量難以保證,并且結(jié)構(gòu)整體剛度增大還有可能放大地震的作用,因此傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)具有很多的不足。
軟鋼具有明顯的屈服點(diǎn),破壞前具有明顯的預(yù)兆(較大的變形,伸長(zhǎng)率),屬于塑性破壞,應(yīng)用于建筑節(jié)點(diǎn)處在地震作用時(shí),能有效地吸收節(jié)點(diǎn)能量,起到消散地震能量的作用,是作為建筑節(jié)點(diǎn)阻尼器的理想耗能材料。
以往的金屬阻尼依靠搓斷鉛芯,或依靠摩擦消耗節(jié)點(diǎn)能量,在地震后,阻尼器將完全損壞,屬于一次性耗能,容易造成材料的浪費(fèi),不符合經(jīng)濟(jì),環(huán)保,可持續(xù)使用的原則,但全金屬阻尼器,阻尼能力強(qiáng),抗疲勞性能好。
以往的金屬阻尼器,使用條件有所限制,在特殊環(huán)境中,如潮濕,腐蝕性強(qiáng)的條件中易發(fā)生銹蝕,顆粒堵塞,而引發(fā)阻尼器失效,無(wú)法在地震或風(fēng)振中起到有效的耗能作用。
阻尼板可更換密封節(jié)點(diǎn)阻尼器具有安裝簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)單,通過(guò)剪切耗能碟片,來(lái)起到消耗梁柱節(jié)點(diǎn)能量的作用,且因?yàn)楹哪艿陌惭b數(shù)量可以因建筑部位,特點(diǎn),角度,抗震等級(jí)等因素而改變,適用于多種建筑物。
現(xiàn)有的扇形鉛彈性轉(zhuǎn)角阻尼構(gòu)件(如授權(quán)公告號(hào)為CN101736828B和CN101713226B)利用了粘彈性阻尼器小變形作用下就能發(fā)揮耗能作用的優(yōu)點(diǎn),在抗震中表現(xiàn)出色,但地震后,阻尼器將完全破壞,一次性使用,維修費(fèi)用高,易造成材料的浪費(fèi),不符合經(jīng)濟(jì)環(huán)??沙掷m(xù)的建筑原則,不密封,無(wú)法適應(yīng)于多種特殊環(huán)境。國(guó)內(nèi)外也沒有相應(yīng)可循環(huán)使用,阻尼板可更換密封節(jié)點(diǎn)阻尼器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于現(xiàn)有技術(shù)上的不足,本發(fā)明提供一種可循環(huán)使用的阻尼板可更換密封節(jié)點(diǎn)阻尼器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用下述方案:
阻尼板可更換密封節(jié)點(diǎn)阻尼器,包括:復(fù)合彈性體和分別固定設(shè)置于復(fù)合彈性體兩端的柱端連接板、梁端連接板;其中,復(fù)合彈性體為弧形,柱端連接板與梁端連接均為矩形鋼板,柱端連接板與梁端連接板的矩形鋼板四周均設(shè)有螺栓安裝口。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:
1、具有密封效果,具有防塵、耐潮濕、耐腐蝕、滿足戶外特殊環(huán)境使用的特點(diǎn)。
2、解決了現(xiàn)有阻尼器在地震后,阻尼器將完全破壞,一次性使用,維修費(fèi)用高,易造成材料的浪費(fèi)和阻尼器在特殊條件下使用失效且無(wú)法適用于多種環(huán)境的問(wèn)題。在地震過(guò)后,可打開密封蓋板,更換剪切耗能碟片,重復(fù)使用,維修費(fèi)用低,不易造成材料的浪費(fèi),符合經(jīng)濟(jì)環(huán)??沙掷m(xù)的建筑原則。
3、在地震作用中,拉伸壓縮過(guò)程依靠搓斷剪切耗能碟片耗能,剪切耗能碟片為中部帶有多個(gè)橢圓形空洞的長(zhǎng)方形鋼板,材質(zhì)為軟鋼,剪切耗能碟片受剪切破壞時(shí),可以達(dá)到全斷面屈服耗能效果顯著。
4、可直接安裝在梁柱節(jié)點(diǎn)處,操作簡(jiǎn)單,適用范圍廣,阻尼器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小,不占用過(guò)多使用空間,成本低廉。
5、適用于多種建筑結(jié)構(gòu)。
附圖說(shuō)明
圖1為阻尼板可更換密封節(jié)點(diǎn)阻尼器結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明左視圖;
圖3為圖2中沿A-A剖面圖;
圖4為圖1中沿B-B剖面圖;
圖5為柱端剪切套管平面圖;
圖6為弧形剪切鋼棒平面圖;
圖7為柱端密封蓋板平面圖;
圖8為剪切耗能碟片平面圖;
圖9為本發(fā)明在梁柱節(jié)點(diǎn)具體應(yīng)用示意圖;
圖中,1、復(fù)合彈性體,2、柱端連接板,3、梁端連接板,4a、柱端剪切套管,4b、梁端剪切套管,5a、柱端密封蓋板,5b、梁端密封蓋板,6、弧形剪切鋼棒,7、剪切耗能碟片,8、密封墊圈,9、套管外伸螺栓安裝口,10、螺栓安裝口。
具體實(shí)施方式
如圖1-9所示,阻尼板可更換密封節(jié)點(diǎn)阻尼器,包括:復(fù)合彈性體1、柱端連接板2和梁端連接板3;其中,復(fù)合彈性體1為弧形,柱端連接板2和梁端連接板3均為矩形鋼板,復(fù)合彈性體1通過(guò)焊接與柱端連接板2,梁端連接板3連接固定;柱端連接板2、梁端連接板3四周均設(shè)置螺栓安裝口10。
復(fù)合彈性體1,包括:柱端剪切套管4a、梁端剪切套管4b、柱端密封蓋板5a、梁端密封蓋板5b、弧形剪切鋼棒6、剪切耗能碟片7、密封墊圈8、套管外伸螺栓安裝口9;其中:
柱端剪切套管4a呈弧形,橫截面為“匚”型的硬鋼,內(nèi)側(cè)上下設(shè)有矩形凹槽,用于與弧形剪切鋼棒6拼接形成剪切預(yù)留槽道;在剪切預(yù)留槽道中,插入剪切耗能碟片7,剪切耗能碟片7插入上下剪切預(yù)留槽道中的數(shù)量不宜過(guò)少,以保證耗能能力;柱端剪切套管4a上下外側(cè)均設(shè)有套管外伸螺栓安裝口9,柱端剪切套管4a通過(guò)套管外伸螺栓安裝口9與柱端密封蓋板5a螺栓連接,柱端剪切套管4a端部與柱端連接板2焊接。
梁端剪切套管4b呈弧形,橫截面為“匚”型的硬鋼,內(nèi)側(cè)上下設(shè)有矩形凹槽,用于與弧形剪切鋼棒6拼接形成剪切預(yù)留槽道;在剪切預(yù)留槽道中,插入剪切耗能碟片7,剪切耗能碟片7插入上下剪切預(yù)留槽道中的數(shù)量不宜過(guò)少,以保證耗能能力;梁端剪切套管4b上下外側(cè)均設(shè)有套管外伸螺栓安裝口9,梁端剪切套管4b通過(guò)套管外伸螺栓安裝口9與梁端密封蓋板5b螺栓連接,梁端剪切套管4b端部與梁端連接板3焊接。
弧形剪切鋼棒6是橫截面為矩形的弧形鋼棒,材質(zhì)為硬鋼,弧形剪切鋼棒6上下兩個(gè)面均設(shè)有矩形凹槽,分別于與柱端剪切套管4a,梁端剪切套管4b上下兩個(gè)面矩形凹槽拼接形成安裝剪切耗能碟片7的剪切預(yù)留槽道;弧形剪切鋼棒6與柱端剪切套管4a交界空隙處安置密封墊圈8,密封墊圈8采用特氟龍材料;弧形剪切鋼棒6與梁端剪切套管4b交界空隙處安置密封墊圈8,密封墊圈8采用特氟龍材料。
柱端密封蓋板5a為弧形鋼板,材質(zhì)為硬鋼,上下兩側(cè)具有和柱端剪切套管4a一樣的套管外伸螺栓安裝口9,與柱端剪切套管4a螺栓連接。
梁端密封蓋板5b為弧形鋼板,材質(zhì)為硬鋼,上下兩側(cè)具有和梁端剪切套管4b一樣的套管外伸螺栓安裝口9,與梁端剪切套管4b螺栓連接。
剪切耗能碟片7為中部帶有多個(gè)橢圓形空洞的長(zhǎng)方形鋼板,材質(zhì)為軟鋼,剪切耗能碟片7受剪切破壞時(shí),可以達(dá)到全斷面屈服耗能效果顯著。
柱端剪切套管4a,梁端剪切套管4b與弧形剪切鋼棒6拼接形成剪切預(yù)留槽道的矩形截面尺寸長(zhǎng)寬分別等于剪切耗能碟片7的尺寸,以保證剪切耗能碟片7的順利插入,使得復(fù)合彈性體1緊固。
密封墊圈8寬度應(yīng)大于柱端剪切套管4a,柱端密封蓋板5a,梁端剪切套管4b,梁端密封蓋板5b與弧形剪切鋼棒6交界處空隙1-2mm,以便于增強(qiáng)密封性。
將焊接了柱端連接板2,梁端連接板3的復(fù)合彈性體1,通過(guò)連接板上的螺栓安裝口10,螺栓連接于梁柱預(yù)留錨件。
阻尼板可更換密封節(jié)點(diǎn)阻尼器,可安裝于框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)下腋內(nèi),也可安裝于框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)上腋處。