[实用新型]一种带U形耗能元件的易修复梁柱节点

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种建筑钢结构，具体涉及一种带U形耗能元件的易修复梁柱节点。

背景技术

钢结构具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工快速、地基费用省、占用面积小、工业化程度高、外形美观等一系列优点，与混凝土结构相比它是环保型和可再利用的，也是易于产业化的结构。梁与柱之间的连接节点是保证梁与柱协同工作、形成结构整体的关键部件。多高层钢结构框架中，典型的梁-柱连接是梁翼缘与柱对接焊、腹板与柱子利用高强螺栓连接。过去一直认为该梁-柱栓焊混合节点具有良好的抗震性能，然而，在1994年的北岭地震和1995年的阪神地震中，采用该节点构造的数百栋钢结构建筑虽未倒塌，却在节点部位出现了严重的脆性破坏。研究者们在探寻其破坏原因的同时，对传统梁柱节点进行改进，提出了延性和耗能能力强的节点形式。改进的主要措施有：对连接部位进行加强，对梁截面进行削弱，改进扇形切角构造，省掉焊接操作孔把梁腹板与柱焊接等。尽管上述改进的梁柱节点在实验室表现出优越的抗震性能，但由于其抗震设计思想是基于框架中形成塑性铰提供解耦股所需延性，应用这些节点的实际工程若受到破坏，修复相对困难。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的梁柱节点在大地震中延性不足、易发生脆性破坏且难以修复的问题，本实用新型提供了一种带U形耗能元件的易修复梁柱节点，其技术方案为：

一种带U形耗能元件的易修复梁柱节点，包括H型钢柱和H型钢梁，该H型钢梁的一端与H型钢柱的柱翼缘垂直固定连接，所述H型钢梁由同规格的H型短钢梁和H型长钢梁拼接而成，所述H型短钢梁和H型长钢梁的上翼缘通过钢板用紧固件紧固，所述H型短钢梁和H型长钢梁的梁腹板通过U形连接件用紧固件紧固，而所述H型短钢梁和H型长钢梁的下翼缘通过U形耗能元件用紧固件紧固。

优选地，所述U形耗能元件包括呈U形状的中间结构以及与其平滑过渡且垂直的两个对称设置的边梁。

优选地，H型短钢梁的长度为15～25cm。

优选地，在位于H型钢柱与H型钢梁的上翼缘和下翼缘同一水平位置处分别设置与H型钢柱的柱腹板及两侧柱翼缘相连接的加劲肋。

优选地，所述H型短钢梁和H型长钢梁的上翼缘的上侧设置一块与该上翼缘等宽的钢板，上翼缘下侧设置两块宽度比上翼缘悬挑长度小5mm的钢板并用紧固件紧固。

优选地，H型短钢梁和H型长钢梁的梁腹板通过对称设置在梁腹板两侧的U形连接件用紧固件紧固。

优选地，H型短钢梁和H型长钢梁的下翼缘的下侧设置一块与下翼缘等宽的U形耗能元件，下翼缘上侧设置两块宽度比下翼缘悬挑长度小5mm的U形耗能元件并用紧固件紧固。

优选地，所述H型短钢梁和H型长钢梁之间的间距大于二十分之一的H型短钢梁梁高。

优选地，所述H型短钢梁和H型长钢梁下翼缘用U形耗能元件连接处设置两排紧固件。

进一步优选地，所述的紧固件为高强度螺栓、螺柱或铆钉。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

通过改变H型钢梁的结构，将其设置为H型短钢梁和H型长钢梁，并在两钢梁的上翼缘通过钢板用紧固件紧固，在两钢梁的梁腹板通过U形连接件用紧固件紧固，在两钢梁的下翼缘通过U形耗能元件用紧固件紧固，丛而，这种带U形耗能元件的易修复梁柱节点可用于消能减震结构，在大地震作用下，U形耗能元件主要发生弯曲变形，材料进入屈服而消耗输入结构的能量，从而可减小结构在地震作用下的响应，并且，和传统的栓焊混合连接方式梁柱节点相比，带U形耗能元件的易修复梁柱节点破坏后易修复。

附图说明

图1为带U形耗能元件的易修复梁柱节点的立面图；

图2为带U形耗能元件的易修复梁柱节点的正视图；

图3为带U形耗能元件的易修复梁柱节点的右视图。

其中，1、H型钢柱  2、H型短钢梁  3、H型长钢梁  4、H型钢梁上翼缘  5、H型钢梁梁腹板  6、H型钢梁下翼缘  7、H型钢柱侧柱翼缘  8、H型钢柱柱腹板  9、钢板  10、U形连接件  11、U形耗能元件  12、高强度螺栓

具体实施方式