[发明专利]震后可修复式钢梁柱单边连接节点和钢结构建筑

说明书

本发明公开了一种震后可修复式钢梁柱单边连接节点和钢结构建筑，属于建筑钢结构领域。所述震后可修复式钢梁柱单边连接节点包括钢梁和钢柱，所述钢梁与钢柱的接合处设置有腹板连接件和翼缘连接件，所述腹板连接件同时与所述钢梁的腹板和所述钢柱的翼缘连接，所述翼缘连接件同时与所述钢梁的下翼缘和所述钢柱的翼缘连接，所述翼缘连接件的中部为削弱区。本发明安装方便，抗震性能优越，能显著提高钢框架结构的延性和耗能能力；节点转动所形成的塑性铰位置可控；地震后钢梁和钢柱不损坏，在不破坏原有结构(如楼板)的前提下即可快速更换和修复腹板连接件和翼缘连接件。

技术领域

本发明涉及建筑钢结构领域，特别是指一种震后可修复式钢梁柱单边连接节点和钢结构建筑。

背景技术

钢结构住宅中最常用的梁柱连接节点是栓焊混合连接节点。它是将钢梁翼缘与钢柱翼缘用全熔透焊缝连接，钢梁腹板与焊于钢柱翼缘上的剪力板用摩擦型高强螺栓连接。虽然该节点被广泛采用，但存在以下缺点：存在现场施工焊缝，施工工序多，施焊质量难控制；焊接处存在严重的应力集中，在地震荷载下，焊缝易开裂。这些不足使该节点的延性和耗能能力大幅下降，抗震能力不好。而且，若栓焊混合连接节点在地震荷载下上翼缘与钢柱的连接焊缝发生开裂，就需要用切割工具割开节点附近的楼板，再将上翼缘连接焊缝进行补焊，最后将割开的楼板重新浇筑。

全栓连接节点是将钢梁的上、下翼缘用连接件(T型芯板)与钢柱相连。该节点的特点是现场无需焊接，全部使用高强螺栓连接。相比于其他节点，全栓连接节点装配快速，符合建筑工业化要求。但是，在地震荷载下若全栓连接节点的上翼缘连接件屈服或断裂，同样需要割开节点附近的楼板，再松开上翼缘连接件的螺栓，再更换上翼缘连接件，最后将割开的楼板重新浇筑。而且全栓连接节点所需高强螺栓数量多，装配成本较高。

上述栓焊混合连接节点和全栓连接节点的震后修复异常繁琐，而且对大地震后原本脆弱的结构造成二次损伤。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种震后可修复式钢梁柱单边连接节点和钢结构建筑，其安装方便，抗震性能优越，能显著提高钢框架结构的延性和耗能能力；节点转动所形成的塑性铰位置可控；地震后钢梁和钢柱不损坏，在不破坏原有结构(如楼板)的前提下即可快速更换和修复腹板连接件和翼缘连接件。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种震后可修复式钢梁柱单边连接节点，包括钢梁和钢柱，所述钢梁与钢柱的接合处设置有腹板连接件和翼缘连接件，所述腹板连接件同时与所述钢梁的腹板和所述钢柱的翼缘连接，所述翼缘连接件同时与所述钢梁的下翼缘和所述钢柱的翼缘连接，所述翼缘连接件的中部为削弱区。

进一步的，所述腹板连接件呈L型，所述腹板连接件为两个且对称设置在所述钢梁的腹板的两侧。

进一步的，所述翼缘连接件为T型芯板或L型芯板，所述翼缘连接件包括水平设置的第一连接板和与所述第一连接板的端部连接且竖向设置的第二连接板，所述第一连接板与钢梁的下翼缘连接，所述第二连接板与钢柱的翼缘连接，所述削弱区设置于第一连接板上。

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

进一步的，所述腹板连接件的折角处设置有水平加劲肋，所述腹板连接件通过第一组螺栓或销轴与所述钢梁的腹板连接，并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高强螺栓，所述钢梁的腹板上用于穿过第一组螺栓的螺栓孔为竖向长圆孔；

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三组螺栓与所述钢梁的下翼缘连接，所述第二连接板通过第四组螺栓与所述钢柱的翼缘连接，所述第三组螺栓和第四组螺栓为高强螺栓。

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，所述盖板通过第五组螺栓与所述钢梁的下翼缘连接，其中，所述第五组螺栓穿过所述切槽/切口或长孔。