[发明专利]一种在梁端腹板设置X型加劲肋的加强型钢框架节点

说明书

本发明涉及一种在梁端腹板设置X型加劲肋的加强型钢框架节点，包括框架钢柱、框架钢梁，框架钢柱与框架钢梁垂直交差固定连接；所述框架钢梁包括上翼缘、腹板、下翼缘，上翼缘、下翼缘的厚度均相同，腹板置于上翼缘、下翼缘之间，上翼缘、腹板、下翼缘固定为一体；其特征是，所述框架钢梁的上翼缘、下翼缘之间设有X型加劲肋，X型加劲肋与上翼缘、下翼缘固定，且X型加劲肋固定于腹板上，X型加劲肋与框架钢柱接触的一侧与框架钢柱固定。本发明结构合理、生产制造容易、使用方便，通过本发明在原有的普通钢框架基础上添加了梁端的X型加劲肋，使得节点处的抗弯刚度和延性有显著提高。

技术领域

本发明涉及一种在梁端腹板设置X型加劲肋的加强型钢框架节点，属于钢框架节点设计技术领域。

背景技术

在罕遇地震作用下，钢框架的塑性及耗能能力主要通过梁柱连接节点的变形来实现，节点基于材料的延性，在梁端和节点域产生塑性变形，形成塑性铰，吸收和耗散能量，使节点免于破坏并保证结构的整体性使其免于倒塌。在美国的Northridge和日本的Kobe地震发生后，许多专家学者对钢框架梁柱连接的抗震性能和破坏机理进行了广泛的调查和深入的研究。研究表明：尽管钢材具有较高的强度和良好的塑性及韧性，但在强震作用下钢框架没有塑性发展之前，由于节点处的连接焊缝首先开裂导致了脆性破坏，节点破坏的主要原因是节点处的焊缝质量以及梁翼缘坡口处焊缝出现的超高应力。之后的研究便主要着眼于改进梁柱节点，其重要思路是让塑性铰出现的位置远离梁柱，其中一种重要的方法就是在柱翼缘表面处将梁截面加强以构成加强型节点，加强型节点的基本思想是根据地震弯矩梯度对梁端截面进行加强，使得加强后的区域截面抵抗弯矩大于地震弯矩需求梯度。由于塑性铰总是在结构M/Mu值最大的截面首先出现。因此只要使得加强段端部梁截面的M/Mu值小于梁上其他截面处的M/Mu值。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种在梁端腹板设置X型加劲肋的加强型钢框架节点。

本发明的目的是这样实现的，一种在梁端腹板设置X型加劲肋的加强型钢框架节点，包括框架钢柱、框架钢梁，框架钢柱与框架钢梁垂直交差固定连接；所述框架钢梁包括上翼缘、腹板、下翼缘，上翼缘、下翼缘的厚度均相同，腹板置于上翼缘、下翼缘之间，上翼缘、腹板、下翼缘固定为一体；

其特征是，所述框架钢梁的上翼缘、下翼缘之间设有X型加劲肋，X型加劲肋与上翼缘、下翼缘固定，且X型加劲肋固定于腹板上，X型加劲肋与框架钢柱接触的一侧与框架钢柱固定；

设X型加劲肋宽度为l_a，梁高为h₀，X型加劲肋宽度l_a=（0.75~1.0）h₀；X型加劲肋的厚度l_b均相同；设框架钢梁的上翼缘、下翼缘厚度为t₀，则，X型加劲肋的厚度为l_b=（0.75~1.0）t₀。

所述X型加劲肋与框架钢柱以及框架钢梁的上翼缘、腹板、下翼缘连接采用焊接方式固定。

所述框架钢柱上设有加强板、加劲肋，通过设置加强板、加劲肋，作用是提高框架钢柱局部稳定性，满足“强柱弱梁”的抗震要求。

所述框架钢梁的腹板上设有抗剪板，抗剪板一侧与框架钢柱焊接固定，抗剪板采用螺纹旋紧的方式固定于腹板上。

所述框架钢柱、框架钢梁均依据《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）、《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99-2015）、《钢结构设计规范》（GB 50017-2017）设计，框架钢柱、框架钢梁的钢材均为Q235热轧H型钢。