本發明涉及工業與民用建筑鋼結構連接構造,具體涉及到常用民用鋼結構框架梁柱連接形式,特別是涉及到有耐火需求的民用鋼結構框架梁柱連接構造。
背景技術:
鋼框架梁柱節點對鋼結構建筑(物)的安全穩健起到了至關重要的作用。在正常使用或抵御災害過程中,均需要梁柱節點具有荷載傳遞、變形消能及維持結構整體性等能力;一旦節點破壞,結構將形成機動構架而失去承載能力。
在火災過程中,鋼框架梁柱節點須先承受框架梁熱膨脹壓力,然后承擔框架梁的“懸鏈線”拉力,如圖1所示。大部分梁柱節點均在火災升溫過程中被鋼梁熱脹擠壓破壞,或是在降溫階段,懸鏈線拉力超過梁柱連接承載力而造成節點破壞。因此,梁柱節點須具備足夠的抗壓和抗拉能力以及足夠的柔性變形能力,以保障梁柱節點的火災安全。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術缺陷,提供一種提高鋼結構耐火性能、避免結構連續性倒塌破壞的適用于耐火需求的鋼框架梁柱節點連接結構。
為了解決上述技術問題,本發明提供的適用于耐火需求的鋼框架梁柱節點連接結構,包括型鋼柱、型鋼梁、與型鋼柱焊接的連接板;所述型鋼柱設有加勁肋;所述型鋼梁包括翼緣、腹板、補強板;所述翼緣與型鋼柱焊接,所述連接板通過高強螺栓與腹板連接;所述補強板分別與型鋼柱、翼緣焊接;所述加強肋與翼緣厚度相同。
作為改進,所述加強肋與加焊補強板后的翼緣寬度相同。
作為改進,所述補強板與翼緣厚度相同,補強板的長度不長于腹板與型鋼柱的距離的1/3,補強板的斜切角不高于45°。
作為改進,所述腹板與型鋼柱的距離為翼緣厚度的10~15倍。
作為改進,所述腹板與型鋼柱的距離為翼緣厚度的13倍。
作為改進,所述連接板長度為翼緣厚度的10~15倍與高強螺栓栓孔直徑的4倍之和,連接板與腹板的厚度相同。
作為改進,所述連接板長度為翼緣厚度的13倍與高強螺栓栓孔直徑的4倍之和。
本發明的有益效果在于:本發明的適用于耐火需求的鋼框架梁柱節點連接結構在常溫下能夠同常規梁柱節點連接結構性能一樣,承擔外部荷載引起的彎矩和剪力。在火災升溫過程中,型鋼梁的上下翼緣及腹板被型鋼梁熱脹壓屈,通過幾何大變形吸收型鋼梁熱脹變形能;在型鋼梁進入懸鏈線拉力階段,梁端壓屈翼緣及腹板重新展平,利用材料非線性避免型梁柱連接部位強度破壞。且由于型鋼梁端的翼緣與腹板不連續,該節點連接結構具有較高的轉動能力,因此能夠滿足鋼框架梁柱節點的耐火需求,也能夠滿足鋼框架梁柱節點抗震耗能需求。
本發明傳力明確,構造簡單,在設計與加工方面不存在技術難度。針對火災作用特性與鋼結構火災響應基本特征,充分利用節點連接結構的幾何非法性與鋼材的材料非線性,即滿足了節點具備較高耐火性能的需求,又具有較高的經濟效益。
附圖說明
圖1為節點連接結構受力示意圖;
圖2為本發明的結構示意圖;
圖3為本發明沿A-A剖面圖;
圖中:1-型鋼柱、2-型鋼梁、3-連接板、4-高強螺栓、5-補強板、1a-加勁肋、2a-翼緣、2b-腹板。
具體實施方式
下面將結合附圖對本發明作詳細說明。
如圖2至3所示,本發明的適用于耐火需求的鋼框架梁柱節點連接結構,包括型鋼柱1、型鋼梁2、與型鋼柱1焊接的連接板3;所述型鋼柱1為標準型鋼柱,設有加勁肋1a,加強肋1a對型鋼柱1起強化作用;所述型鋼梁2包括翼緣2a、腹板2b、補強板5;所述翼緣2a與型鋼柱1焊接,所述連接板3通過高強螺栓4與腹板2b連接;所述補強板5分別與型鋼柱1、翼緣2a焊接,補強板5用于加強型鋼梁2的端部。
所述加強肋1a與翼緣2a厚度相同,加強肋1a與加焊補強板5后的翼緣2a寬度相同;所述補強板5與翼緣2a厚度相同,補強板5的長度為腹板2b與型鋼柱1的距離的1/3,補強板5的斜切角為45°;所述腹板2b與型鋼柱1的距離為翼緣2a厚度的13倍;所述連接板3長度為翼緣2a厚度的13倍與高強螺栓4栓孔直徑的4倍之和,連接板3與腹板2b的厚度相同。
以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下還可以做出若干改進,這些改進也應視為本發明的保護范圍。