[实用新型]用于连接工字型钢柱与钢梁的半刚性节点

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于连接钢柱与钢梁的半刚性节点，尤其涉及一种用于连接工字型钢柱与钢梁的半刚性节点，属于结构工程领域。

背景技术

随着经济的发展，传统的混凝土结构不能满足大跨度、高楼层的建筑要求，相比之下，钢结构以其重量轻、强度高、延性大、抗震性能好、施工速度快等优点而得到了广泛的运用。

节点设计在钢结构设计中占有重要地位，目前钢结构节点设计通常假定连接节点为刚性连接或理想铰接。刚性连接假定连接具有足够的刚性，能保持相交杆件之间原有角度不变且有足够的承担和传递弯矩的能力。理想铰接假定杆端在节点处可以自由转动，连接只传递竖向剪力，不传递弯矩。

虽然刚性连接和理想铰接的假定使分析和设计过程大大简化，但实际情况节点连接刚度都处于刚接和理想铰接的极端情况之间。刚性节点延性差、焊接残余应力大，容易发生脆性破坏，而按铰接节点设计则无法实现梁的内力重分布，达不到“强节点，弱构件”的设计要求，浪费材料且不安全。

实验表明，半刚性节点具有较强的抗弯刚度，转动刚度和变形能力，能够延长结构的自振周期。因此研究钢结构半刚性节点新形式，实现节点的延性设计具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服刚性节点和铰接节点的不足，提供一种有利于结构抗震的新型外伸端板式半刚性节点。

本实用新型的技术方案是：一种用于连接工字型钢柱与钢梁的半刚性节点，其特征在于，它是由工字型钢柱、工字型钢梁、橡胶垫板及传力构件组成；传力构件包括横向加劲肋、外伸端板、T型钢连接件以及竖向连接板。工字型钢梁的上下翼缘分别与T型钢连接件通过摩擦型高强螺栓连接，腹板与焊接在外伸端板上的竖向连接板通过高强螺栓连接；外伸端板通过高强螺栓分别与T型钢连接件和工字型钢柱连接，其中高强螺栓要保证有足够的预应力，同时螺栓头应采用双螺帽；在工字型钢柱翼缘之间工字型钢梁上下翼缘高度处分别焊接横向加劲肋；外伸端板与工字型钢柱之间设橡胶垫板。

所述橡胶垫板为丁基橡胶板，其尺寸与外伸端板相同，厚度取10-20mm。

与原有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1.横向加劲肋起到内隔板的作用，防止工字型钢柱翼缘发生屈曲破坏，具有传力明确、结构简单，保证建筑空间的特点；

2.通过控制T型钢连接件的型号尺寸和高强螺栓的数量来改变节点的弯矩承受能力，进而改变节点半刚性的大小；

3.通过改变橡胶垫板的厚度调节节点的震动缓冲性能和热胀冷缩平衡性能，从而提高节点的安全性能和使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型节点的正立面视图。

图2位本实用新型节点的横置俯视图。

图中：1-工字型钢柱；2-工字型钢梁；3-橡胶垫板；4-外伸端板；5-T型钢连接件；6-竖向连接板；7-高强螺栓；8-高强度摩擦型螺栓；9-横向加劲肋。

具体实施方式

参照附图，对本实用新型做进一步说明。

如图1、图2所示，本实用新型的用于连接工字型钢柱与钢梁的半刚性节点，包括工字型钢柱1、工字型钢梁2、橡胶垫板3及传力构件；该传力构件由横向加劲肋9、外伸端板4、T型钢连接件5以及竖向连接板6组成。

上述工字型钢梁2的上下翼缘分别与T型钢连接件5通过高强度摩擦型螺栓8连接，腹板与焊接在外伸端板4上的竖向连接板6通过高强螺栓7连接。

上述外伸端板4分别与工字型钢柱1和T型钢连接件5通过高强螺栓7连接，高强螺栓7的尾端采用双螺母紧固。

上述外伸端板4与工字型钢柱1之间设橡胶垫板3，其尺寸等于外伸端板4的长宽尺寸，厚度取10-20mm，为保证其耐腐蚀性，优选为丁基橡胶板。

横向加劲肋9、外伸端板4与T型钢连接件5在工厂预先安装在工字型钢柱1上，T型钢连接件5在工地现场采用高强度摩擦型螺栓8与工字型钢梁2进行连接。