[发明专利]屈曲约束钢结构梁柱连接节点和钢结构建筑

说明书

本发明公开了一种屈曲约束钢结构梁柱连接节点和钢结构建筑，属于建筑钢结构领域，所述屈曲约束钢结构梁柱连接节点包括钢梁和钢柱，所述钢梁和钢柱的接合处设置有翼缘连接板，所述翼缘连接板的一端连接所述钢梁的翼缘，另一端连接所述钢柱的翼缘，所述翼缘连接板的中部为削弱区。与现有技术相比，本发明在不额外增大钢柱的截面的同时，提高了节点的延性和耗能能力，抗震性能优越；地震后钢梁和钢柱不损坏，只需更换或修复翼缘连接板即可重复使用；并且安装方便。

技术领域

本发明涉及建筑钢结构领域，特别是指一种屈曲约束钢结构梁柱连接节点和钢结构建筑。

背景技术

在多、高层房屋钢结构体系中，框架结构是最基本的单元。在框架结构中，钢梁和钢柱的连接节点(本专利称为钢结构梁柱连接节点)往往是影响框架力学性能的关键。它同时受到轴力、弯矩和剪力的作用，如图10所示，N为轴力，M为弯矩，V为剪力，传力机制复杂，因此是结构设计的重点和难点。

目前我国常用的钢结构梁柱连接节点一般是栓焊混合连接节点。栓焊混合连接节点是最常见的连接方式，钢梁翼缘与钢柱翼缘用全熔透焊缝连接，钢梁腹板用摩擦型高强螺栓与焊于钢柱翼缘上的连接板相连。这种节点的焊接处存在严重的应力集中。在地震荷载下，塑性铰在钢梁端部(焊缝处)出现，焊缝易开裂，使节点的延性和耗能能力大幅下降，抗震能力不好。

在栓焊混合连接节点的端部加设盖板或加腋，就可以形成端部加强型节点。该节点能使塑性铰不在构造复杂、应力集中的钢梁端部位置出现，而向外移，有利于抗震性能改善。但端部加强会额外增加钢梁的抗弯能力，为满足“强柱弱梁”的抗震要求，需要额外增大钢柱的截面。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种屈曲约束钢结构梁柱连接节点和钢结构建筑，本发明在不额外增大钢柱的截面的同时，提高了节点的延性和耗能能力，抗震性能优越；地震后钢梁和钢柱不损坏，只需更换或修复翼缘连接板即可重复使用；并且安装方便。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一方面，提供一种屈曲约束钢结构梁柱连接节点，包括钢梁和钢柱，所述钢梁和钢柱的接合处设置有翼缘连接板，所述翼缘连接板的一端连接所述钢梁的翼缘，另一端连接所述钢柱的翼缘，所述翼缘连接板的中部为削弱区。

进一步的，所述翼缘连接板为T型芯板或L型芯板，包括水平设置的第一连接板，所述第一连接板的末端连接有竖向设置并与所述第一连接板垂直的第二连接板，所述第一连接板与所述钢梁的翼缘连接，所述第二连接板与所述钢柱的翼缘连接，所述削弱区位于所述第一连接板上。

进一步的，所述第一连接板中部两侧有切槽/切口，形成削弱区；或者，所述第一连接板中部开有长孔，形成削弱区。

进一步的，所述第一连接板和第二连接板的连接处设置有竖向加劲肋，所述第一连接板通过第一组螺栓与所述钢梁的翼缘连接，所述第二连接板通过第二组螺栓与所述钢柱的翼缘连接，所述第一组螺栓和第二组螺栓为摩擦型高强螺栓。

进一步的，所述第一连接板的外侧在所述削弱区的上方设置有盖板，所述盖板通过第三组螺栓与所述钢梁的翼缘连接，其中，所述第三组螺栓穿过所述切槽/切口或长孔。

进一步的，所述第一连接板沿着从钢柱侧面至所述削弱区的范围内，其截面面积逐渐减小，所述第一连接板厚度为6～30mm，宽度为80～400mm，长度不超过1000mm；所述盖板的厚度为6～34mm，宽度为80～400mm，长度不超过1000mm。

进一步的，所述钢梁和钢柱的接合处还设置有剪力板，所述剪力板为T型钢板、L型钢板或I型直钢板，其中：