[发明专利]一种适用于左右梁高不同异型钢框架连接节点

说明书

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，确切地说是一种适用于左右梁高不同异型钢框架连接节点。

背景技术

随着高层钢框架结构的日益增多及建筑物空间和平面布局上的特殊要求，出现了许多复杂体型的结构。因此存在着大量的非常规节点，这些非常规节点的两侧梁或上下柱的截面在节点核心区变化较大，其受力机理和变形特征明显不同于常规节点，所以工程界把它定义为异型节点。而近年来钢结构异型节点在大型工程项目中的应用日趋增多，但由于缺乏理论支持和经验积累，在异型节点的设计过程中，只能依据规范对常规节点的规定进行设计。在此提出的这种异形节点的设计方法既能满足节点的强度要求，又能保证结构的安全性，同时钢结构异形节点和其它常规钢结构节点一样具有良好的抗震性能，与普通的钢结构节点相同具有很高的强度，在满足节点延性的基础上一般不会发生承载力不足而破坏，尤其是栓焊混合连接的刚性节点具有较高的抵抗弯矩和耗能能力，且梁柱相对转角小，显著减少了梁跨中内力，进而减少了梁截面，具有构造简单等优点，上述这些优点综合起来，钢框架结构是较好的一种梁柱连接结构体系。

焊接是钢结构制造业的重要加工工艺。它是一种精确、可靠、低成本，并且是采用高科技连接材料的方法。随着我国电子技术、计算机微电子信息和自动化技术的发展，推动了焊接自动化技术的发展。特别是数控技术、柔性制造技术和信息处理技术等单元技术的引入，促进了焊接自动化技术革命性的发展。代表自动焊接技术的数字焊机、数字化控帽技术业已面世并已稳步地进入市场。三峡工程、西气东输工程、航天工程、船舶工程等国家大型基础工程，有力地促进了先进焊接特别是焊接自动化技术的发展与进步。我国焊接产业逐步走向“高效、自动化、智能化”。这些技术的发展有力的保证了钢结构构件的连接方法和强度。

为推进节能降耗与低碳环保建筑，提高住宅品质，改进住宅生产方式，国家先后出台多项扶持政策围绕钢结构住宅关键技术展开攻关。我国钢结构住宅产业化体系逐渐走向成熟，钢结构住宅具有单位体积承载力高、生产安装方便、施工周期短、抗震性能好、改建和拆迁容易、材料的回收和再利用率高等特点，是人与自然和谐可持续发展的“绿色产业”。钢结构在我国的应用必将更加广泛。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于左右梁高不同异型钢框架连接节点。

随着高层钢框架结构的日益增多及建筑物空间和平面布局上的特殊要求，出现了许多复杂体型的结构。因此存在着大量的非常规节点，这些非常规节点的两侧梁或上下柱的截面在节点核心处变化较大，其受力机理和变形特征明显不同于常规节点。但由于缺乏理论支持和经验积累，在异型节点的设计过程中，只能依据规范对常规节点的规定进行设计，这种节点型式破坏了节点处柱壁的连续性，存在由于焊接缺陷而引起节点破坏的风险，常规节点的设计方法只能满足节点的强度要求，无法保证结构的安全更不能满足节能降耗与低碳环保建筑的要求。本发明的左右梁高不同的外加强环式钢结构异形节点不需要在节点处将柱壁切断，实现了保证节点处柱壁连续性的要求，避免了节点处应力集中现象，同时能实现梁柱节点的刚性连接，保证异形节点满足强度的要求和结构的安全，使节点具有很好的延性和抗震性能，同时由于异形节点左右梁高的不同充分的考虑了建筑在空间使用功能的不同，合理的使用材料达到节能降耗与低碳环保建筑的要求。由于该种节点型式连接方法可靠，施工方法简单，便于构件的长距离运输，所以它能更好的应用于工程实际。

技术方案如下：

按照《建筑抗震设计规范》GB50011-2010中“强柱弱梁，强节点弱构件”的要求柱子不先于梁破坏，节点的承载力应高于被连接构件。现有的常规梁柱节点虽然能满足承载力和刚度要求，由于切断了柱壁，所以引起的弯矩最大处材料的不连续性也不容忽视。左右梁高不同的外加强环式钢结构异形节点不需要切断柱壁，而是按照型钢梁的尺寸，在柱壁上焊接三块外加强环板，外加强环版与梁翼缘采用角焊缝连接，在顶部与底部的两块外加强环板之间，根据型钢梁的具体位置用高强螺栓将连接腹板和型钢梁腹板相连接，同时在连接腹板与外环板的相连接处采用角焊缝连接。这样的连接构造保证了节点域处有较强的刚度，不会因为切断柱壁而引起截面削弱和应力集中，更好的满足了规范关于“强柱弱梁，强节点弱构件”的要求。

本发明的优点及有益效果：