[发明专利]一种可恢复功能的端板装配式角钢桁架梁柱节点连接装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种可恢复功能的端板装配式角钢桁架梁柱节点连接装置，属于结构工程技术领域。

背景技术

我国单位建筑面积能耗是发达国家的2倍以上，建筑垃圾、施工灰尘是城市主要污染源之一。我国房屋钢结构的发展面临重大机遇，中国作为7亿吨的世界第一产钢大国，产能过剩近1亿吨，但钢结构建筑只占5％，而发达国家占50％以上，保障性住房建设速度、地震灾区住宅重建速度有待进一步提高。为了推进该钢结构体系的科学发展，确保设计、施工安全，需要对该体系进行科学合理的研发、系统的理论分析和试验研究，以实现该产品的设计规范化、生产工业化、安装机械化，解决产品在设计、生产、安装和验收几方面的问题，满足国家在建设领域的标准规范。

近年来的数次大地震表明，人类仍然面临地震的全面威胁，而我国地处环太平洋地震带和地中海喜马拉雅地震带上，地震活动频繁，汶川和玉树大地震，给我国造成了巨大损失，带来了惨痛的教训。此后，改进型梁柱连接节点成为世界各国钢结构研究领域的热点。试验和理论研究表明，这些改进型节点能达到强震时塑性铰外移的目的，避免了节点过早出现裂缝而发生脆性破坏，但在强震过后，这些节点的钢框架都会产生较大的残余变形，结构和构件变形较大，震后难以恢复抗震功能，甚至难以修复或修复成本大大增加。这使人们不得不重新审视并寻求更好的结构体系，因而提出了震后可恢复功能结构，对于医院等重要建筑、生命线工程提出了应从抗倒塌结构向震后可恢复功能的结构转变。震后可恢复功能结构是指地震(设防或大震)后不需修复或稍许修复即可恢复其使用功能的结构。

为此，本发明提出了一种属于结构工程技术领域的震后可恢复功能的端板装配式角钢桁架梁。其目的在于在钢结构体系的生产和施工中，将模块化，工厂化，标准化，装配化和可恢复功能化相结合，在现场施工应用时，桁架梁的空间组成结构提供了较大的空间，利于管线的贯穿，带来了极大的便利和优势，同时实现了工厂化生产，现场快速装配，在保证施工质量的前提下，提高了施工速度，减少了施工工期，并且更换局部构件便可实现结构的快速修复，而不是完全单一的追求结构的抗倒塌能力，进而充分发挥装配式钢结构自身优势，大幅度降低了工程造价。同时，两个桁架梁的拼接便于实现桁架梁与楼板工厂组装成型形成模块化装配单元，而后在施工现场各模块单元通过桁架梁与带悬臂梁段方钢管柱实现装配连接。

本发明提出一种可恢复功能的端板装配式角钢桁架梁柱节点连接装置，由带悬臂梁段方钢管柱、带端板的普通桁架梁段及两者的连接装置组成。带悬臂梁段方钢管柱由上方钢管柱，中方钢管柱，下方钢管柱，上部矩形隔板，下部矩形隔板及悬臂梁段腹板焊接而成。上方钢管柱、中方钢管柱分别与上部矩形隔板焊接；下方钢管柱、中方钢管柱分别与下部矩形隔板焊接；悬臂梁段腹板分别与上部矩形隔板、中方钢管柱及下部矩形隔板焊接。普通桁架梁段由角钢、端板及连接板焊接而成。带悬臂梁段方钢管柱与普通桁架梁段之间的连接装置包括盖板、连接板、L形连接件、垫板及高强螺栓。

发明内容

本发明提出一种可恢复功能的端板装配式角钢桁架梁柱节点连接装置，其目的在于克服现有技术的缺陷，满足节点各项力学性能，提高结构体系的刚度、稳定性、承载力及震后修复能力，实现节点刚性连接，提高结构的装配化程度，提升构件的拼装速度，充分适应多高层装配式钢结构体系的要求与特点。

一种震后可恢复功能的端板装配式角钢桁架梁，由带悬臂梁段方钢管柱、带端板普通桁架梁段及两者的连接装置组成。

带悬臂梁段方钢管柱由上方钢管柱，中方钢管柱，下方钢管柱，上部矩形隔板，下部矩形隔板及悬臂梁段腹板焊接而成。上方钢管柱、中方钢管柱分别与上部矩形隔板焊接；下方钢管柱、中方钢管柱分别与下部矩形隔板焊接；悬臂梁段腹板分别与上部矩形隔板、中方钢管柱及下部矩形隔板焊接。其中，上部矩形隔板与下部矩形隔板可分为三部分，分别为矩形部分、圆弧连接段部分、翼缘段部分。矩形部分作为节点域的加强部分、圆弧连接段部分作为梁端部加腋部分、翼缘段部分作为与普通梁段的拼接部分。上部矩形隔板、下部矩形隔板的内侧尺寸均小于方钢管柱内侧尺寸，外侧尺寸均大于方钢管柱外侧尺寸，且矩形隔板厚度可大于普通梁段翼缘厚度。