[发明专利]具备减震性能的装配式钢结构与预制外挂墙板的连接节点

说明书

本发明公开了具备减震性能的装配式钢结构与预制外挂墙板的连接节点，包括下框架梁、上框架梁和外挂墙板，所述下框架梁通过下节点连接件与外挂墙板连接，所述上框架梁通过上节点连接件与外挂墙板连接；所述下节点连接件包括弧形钢板、连接钢板以及肋板；所述连接钢板通过螺栓与下框架梁进行紧固连接；所述弧形钢板通过高强螺栓与外挂墙板进行紧固连接；所述高强螺栓上套有至少一片以上的碟形弹簧；所述上节点连接件包括第一钢板及与第一钢板连接的第二钢板，所述第一钢板与上框架梁连接；所述上框架梁上与第一钢板连接的位置设有钢盖板；所述第二钢板通过螺栓与外挂墙板连接；所述所述第一钢板和第二钢板之间设有橡胶片。

技术领域

本发明属于钢结构建筑领域，涉及一种具备减震性能的装配式钢结构与预制外挂墙板的连接节点，尤其适用于地震发生频率较高、设防烈度较大的区域。

背景技术

我国装配式建筑正处于快速发展的阶段，国家出台了一系列政策对装配式建筑进行推广，装配式建筑的普及已经成为了一种趋势，尤其在装配式钢结构住宅体系方面成果显著。在装配式钢结构建筑中，围护墙板是其中一个重要的组成部分，外挂墙板作为围护墙板的一种，发展尤其迅速。钢结构主体与外挂墙板的连接方式对于墙板甚至整个结构的抗震性能有着重要的影响。在过往的地震灾害研究中发现，墙板与钢结构主体采用焊接等刚性连接时，墙板对于结构的刚度贡献很大，在地震作用下会吸收较多的地震能量，但墙板也容易发生破坏，对于灾害中逃生以及灾后救援行动造成非常不利的影响。在这种情况下，研究人员提出柔性节点形式，即下节点主要起承重作用，而上节点采用栓接的方式，利用螺栓在长圆孔中的滑动和摩擦，达到消耗地震能量、减小墙板的地震响应的目的。但是这种节点形式同样存在弊端，由于节点和墙板发生一定程度的滑动，没有很好的利用墙板的面内强度和刚度，造成材料的浪费，使外挂墙板分担较少的水平力，但造成整体结构刚度减弱(于敬海,丁永君,李久鹏,张锡治,安海玉.设置耗能外挂墙板结构的抗震性能[J].天津大学学报(自然科学与工程技术版),2015,48(S1):122-126.)。同时滑动节点发生较大滑动时容易出现墙板整体掉落的现象。

发明内容

针对上述刚性节点造成墙板破坏严重、柔性连接不能有效利用墙板强度和刚度的情况，本发明提出了一种半刚性的连接形式，这种节点构造可以实现当地震荷载较小时，墙板与主体结构之间不发生滑移，一起受力，从而能有效发挥墙板的抗侧能力；当地震荷载较大时，高强螺栓在节点板的长圆孔中滑动，通过摩擦以及节点的塑性变形消耗地震能量，减小在强震下对墙板的损坏。

本发明至少通过如下技术方案之一实现。

具备减震性能的装配式钢结构与预制外挂墙板的连接节点，包括下框架梁、上框架梁和外挂墙板，所述下框架梁通过下节点连接件与外挂墙板连接，所述上框架梁通过上节点连接件与外挂墙板连接；

所述下节点连接件包括弧形钢板、连接钢板以及肋板；所述弧形钢板靠近框架梁的一端与连接钢板连接，两侧分别与肋板连接。

所述连接钢板通过螺栓与下框架梁进行紧固连接；所述弧形钢板通过高强螺栓与外挂墙板进行紧固连接；所述高强螺栓上套有至少一片以上的碟形弹簧；

所述上节点连接件包括第一钢板及与第一钢板连接的第二钢板，所述第一钢板与上框架梁连接；所述上框架梁上与第一钢板连接的位置设有钢盖板；所述第二钢板通过螺栓与外挂墙板连接。

优选的，所述连接钢板与下框架梁连接部位设有第一圆孔，连接钢板与下框架梁通过高强螺栓进行紧固连接。

优选的，所述弧形钢板与外挂墙板连接部位设有第二圆孔，所述弧形钢板通过高强螺栓与外挂墙板紧固连接。

优选的，所述第一钢板与上框架梁连接部位设有水平圆孔；所述第二钢板与外挂墙板连接部位设有水平长圆孔。

优选的，各圆孔的孔直径应比螺栓杆直径大1-2mm，各圆孔长边的长度为孔直径的3-5倍。