一种带u形耗能元件的易修复梁柱节点的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种带U形耗能元件的易修复梁柱节点，该梁柱节点包括H型钢柱和H型钢梁，H型钢梁的一端与H型钢柱的柱翼缘垂直固定连接，H型钢梁由同规格的H型短钢梁和H型长钢梁拼接而成，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，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。本实用新型为用于建筑钢结构领域的梁柱节点，有较好的耗能能力，在大地震中能够避免梁和柱发生较大的破坏，并且只需更换U形耗能元件即可修复梁柱节点。
【专利说明】—种带U形耗能元件的易修复梁柱节点
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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
[0003]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:
[0004]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。
[0005]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。
[0006]优选地，H型短钢梁的长度为15?25cm。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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型短钢梁梁闻。
[0012]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。
[0013]进一步优选地，所述的紧固件为高强度螺栓、螺柱或铆钉。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在:
[0015]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。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为带U形耗能元件的易修复梁柱节点的立面图；
[0017]图2为带U形耗能元件的易修复梁柱节点的正视图；
[0018]图3为带U形耗能元件的易修复梁柱节点的右视图。
[0019]其中，UH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】
[0020]请参阅图1至图3所示，本实用新型公开了一种带U形耗能元件的易修复梁柱节 点，包括H型钢柱I和H型钢梁，该H型钢梁的一端与H型钢柱I的柱翼缘7垂直固定连接， H型钢梁由同规格的H型短钢梁2和H型长钢梁3拼接而成，H型短钢梁2和H型长钢梁3 的上翼缘4通过钢板9用高强度螺栓12紧固，H型短钢梁2和H型长钢梁3的梁腹板5通 过U形连接件10用高强度螺栓12紧固，而H型短钢梁2和H型长钢梁3的下翼缘6通过 U形耗能元件11用高强度螺栓12紧固。
[0021]如图1至3所示，U形耗能元件11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。
[0022]如图1至3所示，H型短钢梁2的长度为15?25cm。
[0023]如图1至3所示，在位于H型钢柱I与H型钢梁的上翼缘4和下翼缘6同一水平 位置处分别设置与H型钢柱I的柱腹板8及两侧柱翼缘7相连接的加劲肋13。
[0024]如图1至3所示，H型短钢梁2和H型长钢梁3的上翼缘4的上侧设置一块与该 上翼缘4等宽的钢板9，上翼缘4下侧设置两块宽度比上翼缘4悬挑长度小5mm的钢板9并 用高强度螺栓12紧固。
[0025]如图1至3所示，H型短钢梁2和H型长钢梁3的梁腹板5通过对称设置在梁腹 板5两侧的U形连接件10用高强度螺栓12紧固。[0026]如图1至3所示，H型短钢梁2和H型长钢梁3的下翼缘6的下侧设置一块与下 翼缘6等宽的U形耗能元件11，下翼缘6上侧设置两块宽度比下翼缘6悬挑长度小5mm的 U形耗能元件11并用高强度螺栓12紧固。
[0027]如图1至3所示，H型短钢梁2和H型长钢梁3之间的间距为二十分之一的H型 短钢梁2梁高。
[0028]如图1至3所示，H型短钢梁2和H型长钢梁3下翼缘6用U形耗能元件11连接 处设置两排高强度螺栓12。
[0029]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的等 同变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种带U形耗能元件的易修复梁柱节点，包括H型钢柱(I)和H型钢梁，该H型钢梁 的一端与H型钢柱(I)的柱翼缘(7)垂直固定连接，其特征在于:所述H型钢梁由同规格的 H型短钢梁(2)和H型长钢梁(3)拼接而成，所述H型短钢梁(2)和H型长钢梁(3)的上翼 缘(4)通过钢板(9)用紧固件紧固，所述H型短钢梁(2)和H型长钢梁(3)的梁腹板(5)通 过U形连接件(10)用紧固件紧固，而所述H型短钢梁(2)和H型长钢梁(3)的下翼缘(6) 通过U形耗能元件(11)用紧固件紧固。
2.根据权利要求1所述的带U形耗能元件的易修复梁柱节点，其特征在于:所述U形 耗能元件(11)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。
3.根据权利要求1所述的带U形耗能元件的易修复梁柱节点，其特征在于:所述H型 短钢梁(2)的长度为15?25cm。
4.根据权利要求1所述的带U形耗能元件的易修复梁柱节点，其特征在于:在位于H型 钢柱(I)与H型钢梁的上翼缘(4)和下翼缘(6)同一水平位置处分别设置与H型钢柱(I) 的柱腹板(8)及两侧柱翼缘(7)相连接的加劲肋(13)。
5.根据权利要求1所述的带U形耗能元件的易修复梁柱节点，其特征在于:所述H型短 钢梁(2)和H型长钢梁(3)的上翼缘(4)的上侧设置一块与该上翼缘(4)等宽的钢板(9)， 上翼缘(4)下侧设置两块宽度比上翼缘(4)悬挑长度小5mm的钢板(9)并用紧固件紧固。
6.根据权利要求1所述的带U形耗能元件的易修复梁柱节点，其特征在于:H型短钢梁(2)和H型长钢梁(3)的梁腹板(5)通过对称设置在梁腹板(5)两侧的U形连接件(10)用 紧固件紧固。
7.根据权利要求1所述的带U形耗能元件的易修复梁柱节点，其特征在于:H型短钢 梁(2)和H型长钢梁(3)的下翼缘(6)的下侧设置一块与下翼缘(6)等宽的U形耗能元件(11)，下翼缘(6)上侧设置两块宽度比下翼缘(6)悬挑长度小5mm的U形耗能元件(11)并 用紧固件紧固。
8.根据权利要求1所述的带U形耗能元件的易修复梁柱节点，其特征在于:所述H型 短钢梁(2)和H型长钢梁(3)之间的间距大于二十分之一的H型短钢梁(2)梁高。
9.根据权利要求1所述的带U形耗能元件的易修复梁柱节点，其特征在于:所述H型 短钢梁(2)和H型长钢梁(3)下翼缘(6)用U形耗能元件(11)连接处设置两排紧固件。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的带U形耗能元件的易修复梁柱节点，其特征在 于:所述的紧固件为高强度螺栓、螺柱或铆钉。
【文档编号】E04B1/58GK203412113SQ201320460254
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年7月30日 优先权日:2013年7月30日
【发明者】杨应华, 徐增武 申请人:西安建筑科技大学