一种抗震钢梁加强型节点的设计方法与装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种抗震钢梁加强型节点的设计方法与装置，该抗震钢梁加强型节点的设计方法包括S101：获取目标钢梁的参数信息；S103：根据所述参数信息预设与所述目标钢梁匹配的加强板的第一长度；S105：根据所述第一长度以及所述参数信息计算所述加强板的尺寸数据以及焊缝数据；S107：判断所述尺寸数据是否满足所述焊缝数据的要求，并在所述尺寸数据满足所述焊缝数据要求时，控制对所述目标钢梁进行所述加强板的焊接。采用本发明的技术方案，可以对钢结构楼体的钢梁进行科学的抗震设计，根据设计的数据对所述钢梁进行加强型焊接，在地震到来的时候，使得钢梁具有良好的抗震效能。
【专利说明】
一种抗震钢梁加强型节点的设计方法与装置
技术领域
[0001]本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种抗震钢梁加强型节点的设计方法与装置。
【背景技术】
[0002]随着生活水平的日益提高，人们对于住宅和办公用建筑的需求越来越大。现有的建筑物多为钢筋混凝土结构，但是传统的钢筋混凝土结构建造过程较为复杂，浪费大量的人力物力；同时，钢筋混凝土结构的建筑物拆除时，需要进行破坏性拆除，拆卸后的建筑材料无法进行回收再利用，造成的资源的严重浪费，因此，插接式的楼体结构应运而生。
[0003]钢结构楼体的典型特征即为传统的水泥浇筑的主体结构被钢结构代替。而钢梁在与钢柱体之间通过焊接的方式固定，但在地震来临时，在强震作用下的节点因为缺乏延性而产生大量的脆性破坏。因此，各个国家均在研究钢梁的延性设计。但是均没有给出一个科学的设计方案，使得延性设计在具体数据指导下操作进行。
[0004]因此，传统的钢梁设计方案存在延性设计不够精确而导致断裂和倒塌的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种抗震钢梁加强型节点的设计方法与装置，用于解决传统的钢梁设计方案存在延性设计不够精确而导致断裂和倒塌的问题。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供一种抗震钢梁加强型节点的设计方法，并采用如下技术方案:
[0007]—种抗震钢梁加强型节点的设计方法包括:SlOl:获取目标钢梁的参数信息；S103:根据所述参数信息预设与所述目标钢梁匹配的加强板的第一长度;S105:根据所述第一长度以及所述参数信息计算所述加强板的尺寸数据以及焊缝数据;S107:判断所述尺寸数据是否满足所述焊缝数据的要求，并在所述尺寸数据满足所述焊缝数据要求时，控制对所述目标钢梁进行所述加强板的焊接。
[0008]进一步地，所述的设计方法还包括:S109:在所述尺寸数据不满足所述焊缝数据要求时，对所述第一长度进行调整，得到第二长度，并根据所述第二长度，重复执行步骤S105至步骤S107。
[0009]进一步地，所述参数信息至少包括:分别获取所述目标钢梁的钢材超强系数，屈服强度，极限抗拉强度，在塑性铰处的弹性截面模量，在塑性铰处的有效截面模量，梁冀缘的宽度。
[0010]进一步地，所述根据所述第一长度以及所述参数信息计算所述加强板的尺寸数据以及焊缝数据包括:根据所述梁冀缘的宽度选择所述加强板的宽度;根据所述加强板的宽度以及所述参数信息计算所述加强板的厚度;根据所述加强板的宽度以及所述加强板的厚度计算所述加强板与所述梁冀缘的焊缝长度及焊喉高度。
[0011]进一步地，所述判断所述尺寸数据是否满足所述焊缝数据的要求包括:根据所述焊缝长度以及所述焊喉高度判断所述加强板是否满足要求。
[0012]进一步地，所述控制对所述目标钢梁进行所述加强板的焊接包括:确定所述目标钢梁与所述加强板节点域的厚度;确定横向加强劲肋的厚度和宽度与所述加强板的宽度相同。
[0013]根据本发明的另外一个方面，提供一种抗震钢梁加强型节点的设计装置，并采用如下技术方案:
[0014]—种抗震钢梁加强型节点的设计装置包括:获取模块，用于获取目标钢梁的参数信息;预设模块，用于根据所述参数信息预设与所述目标钢梁匹配的加强板的第一长度;计算模块，用于根据所述第一长度以及所述参数信息计算所述加强板的尺寸数据以及焊缝数据;判断模块，用于判断所述尺寸数据是否满足所述焊缝数据的要求，并在所述尺寸数据满足所述焊缝数据要求时，控制对所述目标钢梁进行所述加强板的焊接。
[0015]8、根据权利要求7所述的设计装置，其特征在于，还包括:
[0016]调整模块，用于在所述尺寸数据不满足所述焊缝数据要求时，对所述第一长度进行调整，得到第二长度;还用于根据所述第二长度，调用所述计算模块与所述判读模块。
[0017]进一步地，所述计算模块包括:选择模块，用于根据所述梁冀缘的宽度选择所述加强板的宽度;第一计算模块，用于根据所述加强板的宽度以及所述参数信息计算所述加强板的厚度;第二计算模块，用于根据所述加强板的宽度以及所述加强板的厚度计算所述加强板与所述梁冀缘的焊缝长度及焊喉高度。
[0018]进一步地，所述判断模块包括:第一确定模块，用于确定所述目标钢梁与所述加强板节点域的厚度;第二确定模块，用于确定横向加强劲肋的厚度和宽度与所述加强板的宽度相同。
[0019]本发明通过自集目标钢梁的参数，预设加强板的长度，及确认出加强板的宽度，从而进一步技术加强板的厚度以及焊缝数据要求，通过焊缝数据要求验证加强板的尺寸是否满足要求，并在不满足要求时对加强板长度进行调整，从而科学的对目标钢梁进行加强板焊接，使得加强后的钢梁在地震中发挥应有的作用。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本发明实施例所述抗震钢梁加强型节点的设计方法流程图；
[0022]图2为本发明实施例所述的抗震钢梁加强型节点的设计方法具体流程图；
[0023]图3为本发明所提供的抗震钢梁加强型节点的设计装置的结构图。
【具体实施方式】
[0024]本发明的核心是提供一种抗震钢梁加强型节点的设计方法与装置，以期实现对钢梁进行加强板焊接操作时，具有更加精确的指导数据，使得加强后的钢梁更具有抗震作用。
[0025]为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
[0026]请参考图1，图1为本发明实施例所提供的抗震钢梁加强型节点的设计方法流程图。
[0027]在一种【具体实施方式】中，一种抗震钢梁加强型节点的设计方法包括:
[0028]SlOl:获取目标钢梁的参数信息；
[0029]S103:根据所述参数信息预设与所述目标钢梁匹配的加强板的第一长度；
[0030]S105:根据所述第一长度以及所述参数信息计算所述加强板的尺寸数据以及焊缝数据；
[0031 ] S107:判断所述尺寸数据是否满足所述焊缝数据的要求，并在所述尺寸数据满足所述焊缝数据要求时，控制对所述目标钢梁进行所述加强板的焊接。
[0032]在本实施例的技术方案中，步骤SlOl的获取目标钢梁的参数信息，可以通过目标钢梁的类型到数据库中获取，也可以通过用户的输入获取目标钢梁的参数信息。在步骤S103，首先根据参数信息预设一个加强板的长度，即第一长度。并在步骤S105中进一步的根据参数信息中的梁冀缘的宽度选择加强板的宽度，并进一步的计算出加强板的厚度。
[0033]在获得加强板的长度、宽度以及厚度之后，进一步计算加强板与梁冀缘连接的焊缝数据，并通过焊缝数据验证一下加强板的尺寸是否符合要求，并在不符合要求的时候，对加强板的长度进行调整，对调整后的长度继续执行步骤S105至S107，直至加强板的长度符合焊缝数据的要求。
[0034]在本实施例的技术方案中，根据采集的参数信息，预设加强板长度，然后通过计算，看加强板的长度是否满足焊缝要求，在不符合焊缝要求的情况下，调整加强板长度，这使得对加强板的尺寸采用的科学的计算，提高了精度和效率，并产生了良好的抗震效果。
[0035]图2为本发明实施例所述的抗震钢梁加强型节点的设计方法具体流程图。
[0036]参见图2所示，抗震钢梁加强型节点的设计方法具体包括如下步骤:
[0037]步骤201:开始；
[0038]步骤202:获取参数信息；
[0039]该参数信息为目标钢梁的参数信息，例如钢材超强系数，钢梁在塑性铰处的有效截面塑性模量，材料的屈服强度，材料的极性抗压强度，钢梁在塑性铰处的弹性截面模量，上冀缘加强板的厚度，下冀缘加强板的厚度等。
[0040]步骤203:初步选定加强板的长度；
[0041]步骤204:根据梁冀缘的宽度选择加强板的宽度；
[0042]步骤205:计算加强板的厚度；
[0043]在本步骤中，首先计算柱中轴处变距，可以通过公式Mc=Mpr+Vp(x+dc/2)，其中，Mpr=Mf-VP，Mf为柱冀缘表面弯矩，Vp为塑性铰处的剪力，d。为柱高度。进一步地，计算加强板厚度，用tP表示，tP=Mf/FPbP* (tPib+tPit/2)，其中Mf为柱冀缘表面弯矩，Fp为材料的极限抗压强度，bP为加强板在柱冀缘处的截面宽度，tplb，tplt分别为下冀缘加强板的厚度和上冀缘加强板的厚度。
[0044]步骤206:计算加强板与梁冀缘连接的焊缝长度及焊喉高度。
[0045]具体的，可通过lwtw=Mf/0.707Fw，其中，Iw为焊缝长度，Fw为焊缝的标准设计强度，U为焊喉高度。
[0046]步骤207:加强板是否满足焊缝要求，若是，执行步骤208，若否，返回执行步骤203。
[0047]具体的通过判断加强板的尺寸与焊缝数据是否符合。
[0048]步骤208:确定节点域的厚度。
[0049]步骤209:确定柱横向加劲肋的厚度，宽度与加强板宽度相同。
[0050]本实施例通过一个具体的计算过程来说明本发明的技术方案，看加强板的长度是否满足焊缝要求，在不符合焊缝要求的情况下，调整加强板长度，这使得对加强板的尺寸采用的科学的计算，提高了精度和效率，并产生了良好的抗震效果。
[0051]图3为本发明所提供的抗震钢梁加强型节点的设计装置的结构图。
[0052]参见图3所示，一种抗震钢梁加强型节点的设计装置包括:获取模块30，用于获取目标钢梁的参数信息;预设模块32，用于根据所述参数信息预设与所述目标钢梁匹配的加强板的第一长度;计算模块34，用于根据所述第一长度以及所述参数信息计算所述加强板的尺寸数据以及焊缝数据;判断模块36，用于判断所述尺寸数据是否满足所述焊缝数据的要求，并在所述尺寸数据满足所述焊缝数据要求时，控制对所述目标钢梁进行所述加强板的焊接。
[0053]优选地，所述的设计装置还包括:调整模块(图中未示)，用于在所述尺寸数据不满足所述焊缝数据要求时，对所述第一长度进行调整，得到第二长度;还用于根据所述第二长度，调用所述计算模块与所述判读模块。
[0054]优选地，所述计算模块34包括:选择模块(图中未示)，用于根据所述梁冀缘的宽度选择所述加强板的宽度;第一计算模块(图中未示)，用于根据所述加强板的宽度以及所述参数信息计算所述加强板的厚度;第二计算模块(图中未示)，用于根据所述加强板的宽度以及所述加强板的厚度计算所述加强板与所述梁冀缘的焊缝长度及焊喉高度。
[0055]优选地，所述判断模块36包括:第一确定模块(图中未示)，用于确定所述目标钢梁与所述加强板节点域的厚度;第二确定模块(图中未示)，用于确定横向加强劲肋的厚度和宽度与所述加强板的宽度相同。
[0056]本发明通过自集目标钢梁的参数，预设加强板的长度，及确认出加强板的宽度，从而进一步技术加强板的厚度以及焊缝数据要求，通过焊缝数据要求验证加强板的尺寸是否满足要求，并在不满足要求时对加强板长度进行调整，从而科学的对目标钢梁进行加强板焊接，使得加强后的钢梁在地震中发挥应有的作用。
[0057]需要指出的是，文中所述“第一、第二、第三”等序数词，是为了区分相同名称的不同结构，不表示某种顺序，更不应理解为任何限定。
[0058]除了上述边柱处梁柱节点结构，本发明还提供一种包括上述边柱处梁柱节点结构的楼体，该楼体的其他各部分结构请参考现有技术，在此不再赘述。
[0059]以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
【主权项】
1.一种抗震钢梁加强型节点的设计方法，其特征在于，包括 SlOl:获取目标钢梁的参数信息； S103:根据所述参数信息预设与所述目标钢梁匹配的加强板的第一长度； S105:根据所述第一长度以及所述参数信息计算所述加强板的尺寸数据以及焊缝数据； S107:判断所述尺寸数据是否满足所述焊缝数据的要求，并在所述尺寸数据满足所述焊缝数据要求时，控制对所述目标钢梁进行所述加强板的焊接。2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，还包括: S109:在所述尺寸数据不满足所述焊缝数据要求时，对所述第一长度进行调整，得到第二长度，并根据所述第二长度，重复执行步骤S105至步骤S107。3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述参数信息至少包括: 分别获取所述目标钢梁的钢材超强系数，屈服强度，极限抗拉强度，在塑性铰处的弹性截面模量，在塑性铰处的有效截面模量，梁冀缘的宽度。4.根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于，所述根据所述第一长度以及所述参数信息计算所述加强板的尺寸数据以及焊缝数据包括: 根据所述梁冀缘的宽度选择所述加强板的宽度； 根据所述加强板的宽度以及所述参数信息计算所述加强板的厚度； 根据所述加强板的宽度以及所述加强板的厚度计算所述加强板与所述梁冀缘的焊缝长度及焊喉高度。5.根据权利要求4所述的设计方法，其特征在于，所述判断所述尺寸数据是否满足所述焊缝数据的要求包括: 根据所述焊缝长度以及所述焊喉高度判断所述加强板是否满足要求。6.根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于，所述控制对所述目标钢梁进行所述加强板的焊接包括: 确定所述目标钢梁与所述加强板节点域的厚度； 确定横向加强劲肋的厚度和宽度与所述加强板的宽度相同。7.一种抗震钢梁加强型节点的设计装置，其特征在于，包括 获取模块，用于获取目标钢梁的参数信息； 预设模块，用于根据所述参数信息预设与所述目标钢梁匹配的加强板的第一长度； 计算模块，用于根据所述第一长度以及所述参数信息计算所述加强板的尺寸数据以及焊缝数据； 判断模块，用于判断所述尺寸数据是否满足所述焊缝数据的要求，并在所述尺寸数据满足所述焊缝数据要求时，控制对所述目标钢梁进行所述加强板的焊接。8.根据权利要求7所述的设计装置，其特征在于，还包括: 调整模块，用于在所述尺寸数据不满足所述焊缝数据要求时，对所述第一长度进行调整，得到第二长度； 还用于根据所述第二长度，调用所述计算模块与所述判读模块。9.根据权利要求8所述的设计方法，其特征在于，所述计算模块包括: 选择模块，用于根据所述梁冀缘的宽度选择所述加强板的宽度； 第一计算模块，用于根据所述加强板的宽度以及所述参数信息计算所述加强板的厚度； 第二计算模块，用于根据所述加强板的宽度以及所述加强板的厚度计算所述加强板与所述梁冀缘的焊缝长度及焊喉高度。10.根据权利要求9所述的设计装置，其特征在于，所述判断模块包括: 第一确定模块，用于确定所述目标钢梁与所述加强板节点域的厚度； 第二确定模块，用于确定横向加强劲肋的厚度和宽度与所述加强板的宽度相同。
【文档编号】E04C3/04GK105822013SQ201610161981
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月22日
【发明人】张力太, 邓亚君
【申请人】文登蓝岛建筑工程有限公司