[发明专利]钢结构单向约束性能化连接节点

说明书

技术领域

本发明属于建筑钢结构节点技术领域，尤其涉及一种钢结构单向约束性能化连接节点。

背景技术

我国《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）规定的建筑基本抗震基本烈度目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用，当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能发生损坏，但经一般性修理仍可继续使用；当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。这就要求建筑结构构件和节点在较低水准地震时，保持在弹性阶段；而遭受较高水准地震时，进入塑性阶段，发生一定的变形和破坏。当建筑物遭受较高水准地震影响时，可以使部分次要节点产生较大的塑性变形消耗地震能量，从而避免主要构件和节点发生严重破坏，使得结构变形和破坏程度控制在容许范围内，保证整体结构的安全。因此，对于结构的部分次要节点，可以采取特定的形式和必要的构造，使其在较低水准地震下保持弹性，在遭受较高水准地震下进入塑性阶段，能够在特定方向上产生较大的转动变形。而且，在震后结构进行评估和修复时，有可能只需要修复剪力键或者少量焊缝即可恢复结构性能。目前，在建筑钢结构领域中，尚无上述形式的节点。

发明内容

为了能够完善现有钢结构节点不能在较高水准地震下及时进入塑性阶段的不足，本发明的目的在于提供一种构造简单的钢结构单向约束性能化连接节点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种钢结构单向约束性能化连接节点，由连接钢板1、加劲钢板2和剪力键3组成，其中：加劲钢板2分为上、中、下三段，所述加劲钢板2的上段与连接钢板1紧密贴合，所述加劲钢板2的中段开有半圆孔，所述加劲钢板2的下段与连接钢板1焊接；剪力键3焊接于连接钢板1两侧，且紧密贴合于加劲钢板2上端；使用时，连接钢板1两端分别与两个钢构件焊接。

本发明中，所述剪力键3与连接钢板1的焊缝满足：在较低水准地震下完好，在遭受较高水准地震下断裂。

本发明的有益效果是：节点能够实现性能化设计目标，能够承受较大的轴向力；连接钢板平面内可以实现弹性连接，能够承受较大的弯矩；在较低水准地震下，连接钢板平面外可以实现弹性连接，保证节点处于弹性阶段；在较高水准地震下，连接钢板平面外可以实现性能化连接，节点进入塑性阶段，消耗更多地震能量，保证结构安全；构造简单，制作方便，节约材料。

附图说明

图1为本发明的前视图。

图2为图1的I-I剖视图。

图中标号：1为连接钢板，2为加劲钢板，3为剪力键。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。

实施例1：如图1和图2所示，本发明由连接钢板1、加劲钢板2和剪力键3组成。使用时，连接钢板1两端分别与两个钢构件焊接，加劲钢板2与连接钢板1采用上段紧密贴合，中段开半圆孔，下段焊接的“三段式”连接方式。加劲钢板2对连接钢板1平面外变形有一定的约束作用，可以防止较大荷载下连接钢板1平面外屈曲。节点在连接钢板1平面内可以实现弹性连接。在较低水准地震下，剪力键3可以有效防止连接钢板1和加劲钢板2上段发生相对滑动，在连接钢板1平面外可以实现弹性连接，保证节点处于弹性阶段；在较高水准地震下，剪力键3与连接钢板1的焊缝被剪断，连接钢板1和加劲钢板2上段可发生相对滑动，节点在连接钢板1平面内具有一定的转动能力，可以实现性能化连接，并进入塑性阶段，节点的转动以及连接钢板1和加劲钢板2上段的滑动摩擦能够消耗更多的地震能量。