[发明专利]一种组合式抗震螺栓连接节点

说明书

本发明公开了一种组合式抗震螺栓连接节点，包括方钢管、连接端板、钢梁、低屈服定位件及单边螺栓，其中，连接端板的数量为两块，两块连接端板分别与方钢管相对两侧的外侧壁接触。钢梁为工字型或H型，钢梁的数量为两根，钢梁一端垂直固定连接于连接端板相对接触方钢管侧的另一侧的侧壁上，两根钢梁与两块连接端板一一对应连接，且钢梁的翼缘板与方钢管的轴线方向垂直。低屈服定位件穿过方钢管及两块连接端板，单边螺栓穿过一块连接端板及与该连接端板接触的方钢管侧壁并嵌入方钢管内，低屈服定位件距离钢梁的腹板的间距小于单边螺栓距离钢梁的腹板的间距。本发明整体结构简单，便于实现，成本低，且应用时具有良好的延性、耗散地震能力及承载能力。

技术领域

本发明涉及建筑抗震连接技术领域，具体是一种组合式抗震螺栓连接节点。

背景技术

近年来，在民用和工业建筑工程的框架体系常常应用到方钢管，方钢管相比传统的热轧H型钢，能避免强轴与弱轴抗弯模量的差别，能在框架体系中更好发挥其承载力，节省钢材，同时其较小的外表面积使其防腐和耐火性能也更好。目前框架体系中方钢管的固定常见节点形式如下：(1)中国专利公布号CN 103510626A于2014年01月15日公开了一种顶底角钢式H型钢梁与矩形管柱单边螺栓连接节点，其包括矩形管柱、H型钢梁及多个连接矩形管柱与H型钢梁的角钢，H型钢梁的两条翼缘分别通过角钢与矩形管柱固定连接，H型钢梁的腹板通过角钢与矩形管柱固定连接。(2)中国专利公布号CN 104179256A于2014年12月03日公开了一种矩形钢管混凝土柱与钢梁单边螺栓连接节点及其施工方法，其连接节点包括矩形钢管柱与钢梁，钢梁端部焊接有端板，端板通过紧固件安装固定于钢管柱侧壁，端板与钢管柱上沿纵向成对开设有若干相对应的螺栓孔，钢管柱节点核心区设置有加强构造。其对矩形钢管柱节点核心区进行构造加强是利用外置槽钢与钢管柱围焊而成的外加强，或内置H型钢与钢管柱点焊而成的内加强等。

以上现有技术所述的连接节点应用时，因单边螺栓紧固时通常靠撑开的套筒与螺栓孔沿环向卡住，接触面较小而受力集中，在反复拉力作用下，容易造成螺栓孔胀大螺栓被拉出或紧固失效，或钢管管壁局部外鼓变形过大，从而在地震荷载反复作用下，容易使节点丧失承载力、延性和耗能能力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有单边螺栓连接节点对于地震荷载下的循环反复作用考虑不足的问题，提供了一种组合式抗震螺栓连接节点，其具有良好的延性、耗散地震能力及承载能力。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：一种组合式抗震螺栓连接节点，包括方钢管、连接端板、钢梁、低屈服定位件及单边螺栓，所述连接端板的数量为两块，两块连接端板分别与方钢管相对两侧的外侧壁接触；

所述钢梁为工字型或H型，钢梁的数量为两根，钢梁一端垂直固定连接于连接端板相对接触方钢管侧的另一侧的侧壁上，两根钢梁与两块连接端板一一对应连接，且钢梁的翼缘板与方钢管的轴线方向垂直；

所述低屈服定位件穿过方钢管及两块连接端板，所述单边螺栓穿过一块连接端板及与该连接端板接触的方钢管侧壁并嵌入方钢管内，所述低屈服定位件距离钢梁的腹板的间距小于单边螺栓距离钢梁的腹板的间距；

所述低屈服定位件和单边螺栓的数量均为多根，每块连接端板连接钢梁的腹板部位的两侧均具有低屈服定位件和单边螺栓穿过。本发明在具体实施时，低屈服定位件和单边螺栓可根据需要布置为不同刚度的节点形式。节点传力机理为：通过低屈服定位件与单边螺栓连接端板可将钢梁上的弯矩、轴力和弯矩传递到钢管柱上。

进一步的，所述低屈服定位件包括主杆、填充套、套筒定位机构及定位螺母；

所述主杆的材质为低屈服点钢，主杆的中央一截为主屈服段，主屈服段至主杆两端的端头部位为从屈服段，从屈服段的直径大于主屈服段的直径，从屈服段靠近主杆端头部位为设有外螺纹的端头螺纹段；所述主杆的主屈服段内凹构成有多个横截面为等腰梯形状的第一限位凹槽，多个第一限位凹槽沿主杆长度方向上顺次排布，任意相邻两个第一限位凹槽之间构成第一限位凸起；