[发明专利]一种在火灾下可发生转动的节点

说明书

本发明公开了一种在火灾下可发生转动的节点，涉及钢结构防火。本发明的目的是为了解决火灾时钢结构梁柱节点损坏的问题，为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种在火灾下可发生转动的节点，包括钢结构柱、钢结构梁、若干螺栓和梁端板。所述钢结构梁的端头连接梁端板，在钢结构柱一侧穿过或焊接若干螺栓，再将若干所述螺栓穿过梁端板，旋入螺母，使得所述钢结构柱和梁端板连接。在所述梁端板和螺母之间设置垫圈层，从最下方的垫圈层至最上方的垫圈层，垫圈层的厚度依次增加。火灾发生时，若干所述垫圈受热软化，从而释放梁的受压翼缘上的压力，避免或减轻梁的局部屈曲。火灾后，通过更换已损坏的所述垫圈修复节点。

技术领域

本发明涉及钢结构防火。

背景技术

目前，大多数规范都是通过保证单独构件在火灾下的稳定来确保整体结构的安全，由于单独构件的受力状态及约束条件与实际结构中的构件有很大不同，因此单独构件的火灾反应不能代表整体结构产生的反应。

一些整体结构(特别是钢结构节点)的耐火试验及现实的倒塌结构表明：火灾使梁上、下翼缘形成温度差，导致节点处的梁翼缘发生屈曲。钢柱的情况与梁类似，其结果均使得节点处破坏，有损于结构的抗倒塌能力。

大多数研究者考虑到：节点约束的放松会损害节点的连接性能，而约束的加强会加速下翼缘发生屈曲。并朝着开发一种既能够保证节点整体连接性能，又能发挥梁的悬链线效应而不发生局部屈曲的梁柱节点而努力。这些设计确实在一定程度上提高整体结构耐火性能和抗倒塌能力，对工程结构抗火具有重要意义。

上述思路的实质是通过各种方法增加梁端的转动能力从而减小节点处梁的局部屈曲，进而降低节点损伤。

但是，火灾下梁端局部屈曲目前仍然是不可避免的，该领域仍具有改进的空间。

发明内容

本发明的目的是解决火灾时钢结构梁柱节点损坏的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种在火灾下可发生转动的节点，包括一钢结构梁柱节点，所述钢结构梁柱节点包括钢结构柱Ⅰ、钢结构梁Ⅰ、若干螺栓和梁端板Ⅰ。所述钢结构柱Ⅰ为H型钢柱，所述钢结构梁Ⅰ为工字钢。所述钢结构梁Ⅰ的端头连接梁端板Ⅰ，所述梁端板Ⅰ上具有N个通孔，所述N为自然数。所述梁端板Ⅰ位于钢结构柱Ⅰ的一侧。所述钢结构柱Ⅰ面向梁端板Ⅰ的翼缘上具有N个通孔。N个所述螺栓穿过钢结构柱Ⅰ翼缘上的通孔和梁端板Ⅰ的通孔。每个所述螺栓旋入螺母。一个所述螺母与梁端板Ⅰ之间设置有垫圈层，从这个处于最上方的螺母往下，连续n个螺母与梁端板Ⅰ之间设置有垫圈层，所述n为自然数，且n≤N-1。从最下方的所述垫圈层至最上方的垫圈层，垫圈层的厚度依次增加。所述垫圈层由高强塑料制成。

一种在火灾下可发生转动的节点，其特征在于：包括一钢结构梁柱节点，所述钢结构梁柱节点包括若干螺栓、钢结构柱Ⅱ、钢结构梁Ⅱ和梁端板Ⅱ。所述钢结构柱Ⅱ为H型钢柱或矩形钢柱，所述钢结构梁Ⅱ为工字钢。所述钢结构梁Ⅱ的端头连接梁端板Ⅱ，所述梁端板Ⅱ上具有N个通孔，所述梁端板Ⅱ位于钢结构柱Ⅱ的一侧。所述钢结构柱Ⅱ面向梁端板Ⅱ的一侧连接有N个螺栓。N个所述螺栓穿过梁端板Ⅱ的通孔。每个所述螺栓旋入螺母。一个所述螺母与梁端板Ⅱ之间设置有垫圈层，从这个处于最上方的螺母往下，连续n个螺母与梁端板Ⅱ之间设置有垫圈层，所述n为自然数，且n≤N-1。从最下方的垫圈层至最上方的垫圈层，垫圈层的厚度依次增加。所述垫圈层由高强塑料制成。

进一步，所述钢结构柱Ⅰ两翼缘之间焊接有加劲肋Ⅰ。

进一步，所述梁端板Ⅰ上下端的高度区域内，存在焊接在所述钢结构柱Ⅰ上的加劲肋Ⅰ。

进一步，当所述钢结构柱Ⅱ为H型钢柱时，所述钢结构柱Ⅱ面向梁端板Ⅱ的翼缘上连接有N个螺栓。

进一步，所述钢结构柱Ⅱ两翼缘之间焊接有加劲肋Ⅱ。

进一步，所述梁端板Ⅱ上下端的高度区域内，存在焊接在所述钢结构柱Ⅱ上的加劲肋Ⅱ。