【技術實現步驟摘要】
本技術涉及裝配式建筑，具體涉及一種模塊化屈曲約束支撐梁柱插入型連接節點。
技術介紹
1、近年來，隨著國內高層、超高層建筑的興建，屈曲約束支撐在高抗震設防烈度區的研究及應用也持續升溫。屈曲約束支撐具有良好的耗能能力，可增加結構的抗側剛度。支撐在地震過程中產生塑性變形，控制主體結構基本處于彈性范圍內，避免結構發生破壞。通過傳統濕法安裝支撐，其結構的梁柱需要大量配筋，鋼筋易與節點板核心區安裝沖突，節點板安裝困難且支撐的安裝精度低。裝配式鋼結構具有抗震性能強、安裝精度高、施工效率高、回收利用率高的優勢。將裝配式鋼結構與屈曲約束支撐具有耗能的優勢相結合，在實際工程中的具有良好的應用前景。
2、目前屈曲約束支撐與結構的連接方式主要包括螺栓連接、銷軸連接和焊接連接等。銷軸連接的安裝精度要求較高，在地震作用下滯回性能較差，不能完全體現支撐的全部耗能能力，在實際工程中的應用較少。焊接連接的節點對接精度高、施工難度大、震后維修難度大、抗扭性能差。焊接后節點的剛度降低，在地震往復拉壓作用下，易導致節點板開裂或造成柱端或梁端翼緣發生局部開裂。螺栓連接方式存在螺栓連接段過長的問題，連接段過長將導致耗能段減少，支撐耗能段的耗能降低。
3、針對目前支撐節點的安裝效率低、維修難度大、強度低、支撐耗能低、面外穩定性差等問題，設計了一種模塊化屈曲約束支撐梁柱插入型連接節點。此節點可縮短連接段的長度，在同等條件下提高支撐耗能。同時構件模塊化設計，降低安裝難度和維修難度。在節點的側面增加抗側鋼板，增大節點的強度、剛度，同時增加支撐連接段的穩定性
4、中國申請專利號201711488465.6公開一種預制模塊化屈曲約束支撐栓焊混合連接節點，主要包括預制鋼模塊、屈曲約束支撐、高強螺栓和連接焊縫。其特征在于：預制鋼模塊通過高強螺栓固定在結構柱上并形成十字形凹槽；支撐的連接段與上述凹槽通過高強螺栓連接；連接焊縫設置在插板與凹槽連接配合的邊緣處。在強震作用下，該節點所采用的預制鋼模塊、結構柱、支撐三者之間，無有效且可靠的連接關系，節點強度、抗側能力不足。采用十字形凹槽嵌入的方式，對連接段的扇形慣性矩iw提升較小，連接段的抗扭性能無明顯提升。同時焊接易導致連接段開裂，多次焊接可能會存在初始彎矩，連接段易發生面外屈曲，降低支撐的耗能能力。
5、中國申請專利號201110138642.4公開一種端部局部伸長型防屈曲支撐－梁－柱連接節點，包括工字鋼梁、h型鋼柱、框架節點板、端部局部伸長型節點及多個高強螺栓，其特征在于：架節點板的中間節點板插裝在端部局部伸長型節點上的開口槽內；上述節點的兩塊局部伸長加勁肋通過高強螺栓與節點板連接；中間芯板和局部伸長加勁肋或局部伸長芯板均與中間節點板焊接。該支撐的構造形式需要多次焊接，易受施工環境與焊接工藝的影響，可能會導致支撐端部接觸位置受力不均、出現斷裂。因支撐的造型奇特，導致工廠預制需設置特定的模板，提高了支撐的造價。
6、考慮到節點連接在地震作用下，其抗拉壓強度、剛度不足而引起節點板產生開裂及面外屈曲，降低結構構件的承載力，進而導致結構構件發生破壞。同時因支撐連接段的穩定性與連接段耗能過多而影響支撐耗能的現狀，設計了一種模塊化屈曲約束支撐梁柱插入型連接節點。支撐與梁柱連接采用插入式高強螺栓連接支撐十字板預留孔洞與預制鋼模塊通過高強螺栓固定，同時在梁柱兩側增設抗側鋼板并預留出u型凹槽，然后將支撐與預制剛模塊整體插入u型凹槽鎖定。結構所受荷載直接通過預制鋼模塊傳遞至支撐，較短的連接長度使支撐發生屈曲消耗能量更多，以此提高結構的安全性。
7、預制鋼模塊可增大十字形連接段的扇形慣性矩，使預制鋼模塊抵消支撐保持直線平衡形式的荷載，避免支撐發生扭轉屈曲。增設抗側鋼板可大幅增加節點的抗側剛度，防止節點發生側向位移，以此提高支撐的耗能。同時增強了梁、柱與支撐連接的側向連接性，實現了梁柱與支撐側向貫通成一個整體，提高了梁柱的側向承載力。插入型節點具有施工便捷、安裝效率高的優勢。構件間均采用高強螺栓固定，具有震后易更換支撐、結構損傷小的特點。
技術實現思路
1、本技術考慮到以上諸多因素，結合支撐與梁柱連接節點的受力特性，提出了一種模塊化屈曲約束支撐梁柱插入型連接節點，將節點板替換為可增強支撐面外穩定性的鋼節點預制模塊連接件，縮短支撐的連接長度的同時增加支撐的面外穩定性，同時支撐-梁-柱兩側增加抗側鋼板，對接安裝簡便且對明顯提高梁柱的抗側能力。該節點采用工廠全預制裝配，現場通過插入式對接。此方式具有裝配便利、安裝效率高、震后易更換的特點，使造價成本得到有效控制。支撐的耗能段長度增加，提高了支撐的耗能能力，減小對結構的損傷和性能退化，具有較高的實際運用價值。
2、為實現上述效果，本技術采用如下技術方案：
3、一種模塊化屈曲約束支撐梁柱插入型連接節點，包括h型鋼柱、工字鋼梁、屈曲約束支撐、鋼節點預制模塊連接件、梁-柱預制模塊連接件、抗側鋼板、h型加勁肋、l型加勁肋、高強螺栓。所述的工字鋼梁通過梁-柱預制模塊連接件與鋼節點預制模塊連接件固定，抗側鋼板通過八組對穿螺栓與梁-柱預制模塊連接件固定，并在梁柱之間形成u型凹槽。鋼節點預制模塊連接件通過高強螺栓與屈曲約束支撐連接段固定形成屈曲約束支撐模組，并沿所述預設凹槽與h型鋼柱、工字鋼梁和抗側鋼板構成支撐插入型節點。
4、進一步的，所述的h型鋼柱翼緣之間設置有h型加勁肋，并通過四組高強螺栓與h型鋼柱和鋼節點預制模塊連接件固定。所述的抗側鋼板與h型鋼柱緊密貼合，抗側鋼板的上緣與h型加勁肋的上緣齊平，其下緣與工字鋼梁的下翼緣對齊，并在梁柱間形成u型凹槽。
5、進一步的，所述抗側鋼板為上部左右兩側為斜邊的矩形直角板，其斜邊傾角與長度與鋼節點預制模塊連接件的側邊貼合，并根據支撐所需傾角決定斜邊長度及傾角。
6、進一步的，所述抗側鋼板設有與鋼節點預制模塊連接件、梁-柱預制模塊連接件螺孔對應的穿孔。
7、進一步的，所述梁-柱預制模塊連接件與工字鋼梁上下翼緣、腹板通過高強螺栓相連接。
8、進一步的，所述梁-柱預制模塊連接件為矩形鋼模塊，其底端封口，整體成u型凹槽。其每個面均預留穿孔，上下穿孔與左右穿孔定位一致；其中上部穿孔與鋼節點預制模塊連接件下部預留穿孔相對應，上下夾持工字鋼上部翼緣；其下部穿孔與l型加勁肋上部穿孔相對應，上下夾持工字鋼下部翼緣；其左右兩側對應穿孔一端連接抗側鋼板，一段連接工字鋼腹板。
9、進一步的，在工字鋼梁與h型鋼柱間設有梁下l型加勁肋，所述加勁肋設有四個三角形鋼模塊與之焊接，其兩側均采用四組高強螺栓分別與梁柱固定。
10、進一步的，所述鋼節點預制模塊連接件包括第一鋼節點預制模塊連接件、第二鋼節點預制模塊連接件、第三鋼節點預制模塊連接件及第四鋼節點預制模塊連接件，且單個鋼節點預制本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種模塊化屈曲約束支撐梁柱插入型連接節點，其特征在于，包括H型鋼柱(1)、工字鋼梁(2)、屈曲約束支撐(3)、鋼節點預制模塊連接件(4)、梁-柱預制模塊連接件(5)、抗側鋼板(6)、H型加勁肋(7)、L型加勁肋(8)、高強螺栓(9)，所述H型鋼柱(1)和工字鋼梁(2)的連接處放置梁-柱預制模塊連接件(5)，鋼柱與梁-柱預制模塊連接件(5)的底部的通過高強螺栓連接。
2.根據權利要求1所述的一種模塊化屈曲約束支撐梁柱插入型連接節點，其特征在于，所述屈曲約束支撐(3)的連接段與鋼節點預制模塊連接件(4)構成屈曲約束支撐模組，支撐各個連接段均預留兩個孔洞，其大小與位置均與鋼節點預制模塊連接件(4)的開孔大小、位置一致，鋼節點預制模塊連接件(4)的靠支撐連接段的直角構成邊，其所在平面與支撐連接段采用高強螺栓固定。
3.根據權利要求1所述的一種模塊化屈曲約束支撐梁柱插入型連接節點，其特征在于，在H型鋼柱(1)與工字鋼梁(2)連接處的柱內部設有H型加勁肋(7)，其與梁-柱預制模塊連接件(5)將H型鋼柱(1)的翼緣夾持，在H型鋼柱(1)與工字鋼梁(2)連接處的梁下部
4.根據權利要求1所述的一種模塊化屈曲約束支撐梁柱插入型連接節點，其特征在于，所述H型鋼柱(1)與工字鋼梁(2)的連接處的外部設有抗側鋼板(6)，抗側鋼板(6)為上部左右兩側為斜邊的矩形直角板，其斜邊傾角與長度與鋼節點預制模塊連接件(4)的側邊貼合，并根據支撐所需傾角決定斜邊長度及傾角，抗側鋼板的上緣與H型加勁肋(7)的上緣齊平，其下緣與工字鋼梁(2)下翼緣對齊，并在梁柱間形成U型凹槽。
5.根據權利要求2所述的一種模塊化屈曲約束支撐梁柱插入型連接節點，其特征在于，所述鋼節點預制模塊連接件(4)共同將工字鋼梁(2)的上翼緣夾持，采用高強螺栓(9)固定，鋼節點預制模塊連接件(4)與H型鋼柱(1)將柱翼緣夾持，并通過高強螺栓(9)固定。
6.根據權利要求4所述的一種模塊化屈曲約束支撐梁柱插入型連接節點，其特征在于，所述屈曲約束支撐模組通過插入上述凹槽的方式與梁柱固定，其中鋼節點預制模塊連接件(4)側面通過高強螺栓(9)與抗側鋼板(6)固定。
...【技術特征摘要】
1.一種模塊化屈曲約束支撐梁柱插入型連接節點，其特征在于，包括h型鋼柱(1)、工字鋼梁(2)、屈曲約束支撐(3)、鋼節點預制模塊連接件(4)、梁-柱預制模塊連接件(5)、抗側鋼板(6)、h型加勁肋(7)、l型加勁肋(8)、高強螺栓(9)，所述h型鋼柱(1)和工字鋼梁(2)的連接處放置梁-柱預制模塊連接件(5)，鋼柱與梁-柱預制模塊連接件(5)的底部的通過高強螺栓連接。
2.根據權利要求1所述的一種模塊化屈曲約束支撐梁柱插入型連接節點，其特征在于，所述屈曲約束支撐(3)的連接段與鋼節點預制模塊連接件(4)構成屈曲約束支撐模組，支撐各個連接段均預留兩個孔洞，其大小與位置均與鋼節點預制模塊連接件(4)的開孔大小、位置一致，鋼節點預制模塊連接件(4)的靠支撐連接段的直角構成邊，其所在平面與支撐連接段采用高強螺栓固定。
3.根據權利要求1所述的一種模塊化屈曲約束支撐梁柱插入型連接節點，其特征在于，在h型鋼柱(1)與工字鋼梁(2)連接處的柱內部設有h型加勁肋(7)，其與梁-柱預制模塊連接件(5)將h型鋼柱(1)的翼緣夾持，在h型鋼柱(1)與工字鋼梁(2)連...
【專利技術屬性】
技術研發人員：褚云朋，江天勇，黃晗，古松，張春濤，任松波，張兆強，顧穎，黃明波，曾夢倩，
申請(專利權)人：西南科技大學，
類型：新型
國別省市：
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