[发明专利]钢框架梁柱十字形节点

说明书

本发明公开了一种钢框架梁柱十字形节点，包括：箱型柱；两个工字梁，对称焊接于箱型柱两侧，且工字梁的上翼缘和下翼缘沿箱型柱的柱轴方向设置；及两个隔板，于箱型柱与两个工字梁的上翼缘和下翼缘的接头处焊接于箱型柱内部；在两个工字梁中，分别设有翼缘加宽部和翼缘削弱部，且翼缘加宽部设于工字梁与箱型柱的接头处，翼缘削弱部紧接翼缘加宽部削弱设置。与传统的梁柱节点相比，该钢框架梁柱十字形节点中翼缘加宽部和翼缘削弱部的设置能够有效实现塑性铰的外移，从而大大提高了节点的抗震性能。此外，工字梁与箱型柱接头处设置的折板加大了工字型梁翼缘的截面面积，使得节点处的梁抗弯能力得到提高，进一步提高了节点的承载力。

技术领域

本发明涉及建筑结构技术领域，尤其涉及一种梁柱十字形节点。

背景技术

众所周知，在地震期间，水平和垂直方向的动态惯性载荷会施加到建筑物上，从而对框架的柱梁连接节点造成很大的影响。在大地震或反复地震的高载荷和高应力条件下，梁与柱之间的连接会发生退化，严重可导致结构倒塌和生命损失。

钢结构建筑物由于其良好的抗震性能而受到越来越多的结构设计师的关注，其中的钢框架结构是多层高层建筑常见的结构形式之一，其具有强度高、重量轻、抗震性能好等一系列优点。传统的钢框架梁柱刚性节点主要有两种形式：一种为栓焊混合连接，另一种为焊接短梁式。长久以来，人们都认为这两种传统的刚接节点在屈服后会在梁上产生塑性铰，用以在地震中消耗能量。但是，在1994年美国的北岭地震和1995年的日本阪神地震中，传统的钢结构梁和柱的焊接接头均遭受了不同程度的破坏，并没有发挥预期的延性和耗能能力。可见，改进钢框架梁柱节点的抗震性能，进而改善钢结构的抗震性能，具有十分重要的现实意义。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种钢框架梁柱十字形节点，有效解决现有梁柱节点抗震性能不佳的技术问题。

为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种钢框架梁柱十字形节点，包括：

箱型柱；

两个工字梁，对称焊接于箱型柱两侧，且所述工字梁的上翼缘和下翼缘沿箱型柱的柱轴方向设置；及

两个隔板，于箱型柱与所述两个工字梁的上翼缘和下翼缘的接头处焊接于所述箱型柱内部；

在所述两个工字梁中，分别设有翼缘加宽部和翼缘削弱部，且所述翼缘加宽部设于工字梁与箱型柱的接头处，翼缘削弱部紧接翼缘加宽部削弱设置。

进一步优选地，在所述两个工字梁中，翼缘加宽部上翼缘和下翼缘的两侧分别加宽10％～30％，且翼缘加宽部占工字梁总长度的5％～10％。

进一步优选地，在所述两个工字梁中，翼缘加宽部上翼缘和下翼缘的两侧分别加宽20％，且翼缘加宽部占工字梁总长度的8％。

进一步优选地，在所述两个工字梁中，翼缘削弱部上翼缘和下翼缘的两侧呈弧形削弱，且削弱最深处占工字梁宽度的5％～15％，翼缘削弱部占工字梁总长度的15％～20％。

进一步优选地，在所述两个工字梁中，翼缘削弱部上翼缘和下翼缘的两侧削弱最深处占工字梁宽度的10％，且翼缘削弱部占工字梁总长度的17％。

进一步优选地，所述钢框架梁柱十字形节点中还包括两对折板，分别通过螺栓固定于工字梁与箱型柱的接头处。

进一步优选地，所述钢框架梁柱十字形节点中还包括多个剪切板，于工字梁与箱型柱的接头处通过螺栓固定于工字梁的腹板上。

与传统的梁柱节点相比，本发明提供的钢框架梁柱十字形节点中翼缘加宽部和翼缘削弱部的设置能够有效实现塑性铰的外移，从而大大提高了节点的抗震性能。此外，工字梁与箱型柱接头处设置的折板加大了工字型梁翼缘的截面面积，使得节点处的梁抗弯能力得到提高，进一步提高了节点的承载力。