本發(fā)明涉及一種建筑領(lǐng)域的耗能梁柱節(jié)點(diǎn),具體地說(shuō)是一種裝配式耗能梁柱節(jié)點(diǎn)。
背景技術(shù):
框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)剛性,具有較大的承載能力和抗側(cè)剛度,是典型的多高層結(jié)構(gòu)體系。而剛性節(jié)點(diǎn)使得結(jié)構(gòu)在地震和風(fēng)等動(dòng)荷載作用下的耗能能力下降,強(qiáng)震或強(qiáng)風(fēng)過(guò)程中容易出現(xiàn)脆性破壞。為了安全有效地抵抗強(qiáng)震和強(qiáng)風(fēng),降低地震和風(fēng)災(zāi)作用于建筑結(jié)構(gòu)的荷載峰值,也有轉(zhuǎn)向使結(jié)構(gòu)發(fā)生屈服的塑性設(shè)計(jì)思想。但對(duì)結(jié)構(gòu)發(fā)生屈服的塑性設(shè)計(jì)思想,耗散地震和風(fēng)災(zāi)輸入建筑結(jié)構(gòu)的能量也意味著結(jié)構(gòu)自身的損傷,這就產(chǎn)生了一個(gè)問(wèn)題:要恢復(fù)到結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷前的抗力水平,必須對(duì)所發(fā)生損傷的構(gòu)件進(jìn)行更換或加固,這樣可能產(chǎn)生巨大的維修費(fèi)用,同時(shí)在某些情況下會(huì)變得不具操作性;另外,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的維修工作如果影響建筑使用會(huì)對(duì)公眾心理帶來(lái)較大的沖擊,導(dǎo)致公眾對(duì)建筑的安全產(chǎn)生懷疑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提出一種裝配式耗能梁柱節(jié)點(diǎn),在地震或風(fēng)災(zāi)中,能自動(dòng)復(fù)位、往復(fù)滑移而實(shí)現(xiàn)往復(fù)摩擦耗能,保證節(jié)點(diǎn)在整個(gè)災(zāi)害過(guò)程中擁有穩(wěn)定高效的耗能能力,避免梁柱剛性節(jié)點(diǎn)強(qiáng)震或強(qiáng)風(fēng)過(guò)程中的脆性破壞,從而降低災(zāi)后的維修費(fèi)用,而且制作安裝簡(jiǎn)單方便。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種裝配式耗能梁柱節(jié)點(diǎn),包括焊接于柱上的懸臂凸段、梁端凹口、橡膠墊塊、螺栓連接副,所述懸臂凸段、梁端凹口、橡膠墊塊通過(guò)螺栓連接副連為一體;所述焊接于柱上的懸臂凸段由上翼緣、下翼緣、腹板、端板及粘貼于上翼緣上表面與下翼緣下表面的摩擦元件構(gòu)成,所述上翼緣、下翼緣、腹板焊接構(gòu)成工字型截面,所述端板與上翼緣、下翼緣、腹板焊接連接,所述上翼緣、下翼緣與端板上開(kāi)有圓形螺栓孔;所述梁端凹口由工字型截面梁的懸伸上翼緣、懸伸下翼緣、底板構(gòu)成,所述懸伸上翼緣與懸伸下翼緣上開(kāi)有腰形螺栓孔、底板上開(kāi)有圓形螺栓孔。
進(jìn)一步,所述橡膠墊塊具有與所述懸臂凸段端板及所述梁端凹口底板相同的尺寸,并開(kāi)有與所述端板與底板上相同的圓形螺栓孔。
進(jìn)一步,所述螺栓連接副由螺栓、彈簧、墊圈、螺母構(gòu)成。
進(jìn)一步,所述摩擦元件為由粘彈性材料制成的摩擦元件。
安裝時(shí),將焊接于柱上的懸臂凸段伸入梁端凹口,懸臂凸段端板與梁端凹口底板之間隔有橡膠墊塊,懸臂凸段上翼緣與梁端凹口懸伸上翼緣之間、下翼緣與懸伸下翼緣之間、懸臂凸段端板與橡膠墊塊及梁端凹口底板之間分別用螺栓連接副連接。擰緊螺母后,所述懸臂凸段上翼緣與梁端凹口懸伸上翼緣之間、下翼緣與懸伸下翼緣之間產(chǎn)生壓緊力,從而靠摩擦元件產(chǎn)生的摩擦力偶來(lái)抵抗梁端彎矩。在一般地震或風(fēng)災(zāi)情況下,梁端彎矩小于摩擦元件提供的摩擦力偶,懸臂凸段與梁端凹口之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑移,此時(shí)節(jié)點(diǎn)充當(dāng)一般梁柱節(jié)點(diǎn)提供必要的抗彎剛度。結(jié)構(gòu)承受強(qiáng)烈的地震作用或嚴(yán)重風(fēng)災(zāi)時(shí),梁端承受的彎矩超過(guò)摩擦元件提供的摩擦力偶,懸臂凸段上翼緣與梁端凹口懸伸上翼緣之間、下翼緣與懸伸下翼緣之間發(fā)生相對(duì)滑移而實(shí)現(xiàn)摩擦耗能,懸臂凸段端板與梁端凹口底板之間橡膠墊塊的不均勻壓縮使得梁端能繞懸臂凸段轉(zhuǎn)動(dòng)。框架因地震或風(fēng)荷載作用來(lái)回?cái)[動(dòng)過(guò)程中,懸臂凸段上翼緣與梁端凹口懸伸上翼緣之間、下翼緣與懸伸下翼緣之間能自動(dòng)復(fù)位、往復(fù)滑移而實(shí)現(xiàn)往復(fù)摩擦耗能。因此,本發(fā)明能保證節(jié)點(diǎn)在強(qiáng)震或強(qiáng)風(fēng)過(guò)程中擁有穩(wěn)定高效的往復(fù)耗能能力、避免梁柱剛性節(jié)點(diǎn)的脆性破壞,從而降低災(zāi)后的維修費(fèi)用,而且制作安裝簡(jiǎn)單方便。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1所示實(shí)施例的焊于柱上的懸臂凸段的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖2所示焊于柱上的懸臂凸段的I-I方向視圖;
圖4為圖2所示焊于柱上的懸臂凸段的II-II方向視圖;
圖5為圖2所示焊于柱上的懸臂凸段的III-III剖面圖;
圖6為圖1所示實(shí)施例的梁端凹口的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為圖6所示梁端凹口的IV-IV方向視圖;
圖8為圖6所示梁端凹口的V-V方向視圖;
圖9為圖1所示實(shí)施例的橡膠墊塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10為圖9所示橡膠墊塊的VI-VI方向視圖;
圖11為圖1所示實(shí)施例的螺栓連接副的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
參照?qǐng)D1-8,本實(shí)施例包括焊接于柱C上的懸臂凸段1、梁端凹口2、橡膠墊塊3、螺栓連接副4構(gòu)成,所述懸臂凸段1、梁端凹口2、橡膠墊塊3通過(guò)螺栓連接副4連為一體;所述焊接于柱C上的懸臂凸段由上翼緣6、下翼緣7、腹板8、端板9及粘貼于上翼緣上表面與下翼緣下表面的摩擦元件5(由粘彈性材料制成)構(gòu)成,所述上翼緣6、下翼緣7、腹板8焊接構(gòu)成工字型截面,所述端板9與上翼緣6、下翼緣7、腹板8焊接連接,所述上翼緣6上開(kāi)有圓形螺栓孔10、下翼緣7上開(kāi)有圓形螺栓孔11、端板9上開(kāi)有圓形螺栓孔12;所述梁端凹口2由工字型截面梁B的懸伸上翼緣13、懸伸下翼緣14、底板15構(gòu)成,所述懸伸上翼緣13上開(kāi)有腰形螺栓孔16、懸伸下翼緣14上開(kāi)有腰形螺栓孔17,允許螺栓連接副在孔中滑動(dòng),所述底板15上開(kāi)有圓形螺栓孔18。
參照?qǐng)D9-10,所述橡膠墊塊3具有與所述懸臂凸段端板9及所述梁端凹口底板15相同的尺寸,并開(kāi)有與所述端板9與底板15上相同的圓形螺栓孔19。
參照?qǐng)D11,所述螺栓連接副4由螺栓20、彈簧21、墊圈22、螺母23構(gòu)成。
安裝時(shí),將焊接于柱C上的懸臂凸段1伸入梁端凹口2,所述懸臂凸段端板9與梁端凹口底板15之間隔有橡膠墊塊3,所述懸臂凸段上翼緣6與梁端凹口懸伸上翼緣13之間、下翼緣7與懸伸下翼緣14之間、懸臂凸段端板9與橡膠墊塊3及梁端凹口底板15之間分別用螺栓連接副4連接。擰緊螺母后,所述懸臂凸段上翼緣6與梁端凹口懸伸上翼緣13之間、下翼緣7與懸伸下翼緣14之間產(chǎn)生壓緊力,從而靠所述摩擦元件5產(chǎn)生的摩擦力偶來(lái)抵抗梁端彎矩。在一般地震或風(fēng)災(zāi)情況下,梁端彎矩小于所述摩擦元件5提供的摩擦力偶,所述懸臂凸段1與梁端凹口2之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑移,此時(shí)節(jié)點(diǎn)充當(dāng)一般梁柱節(jié)點(diǎn)提供必要的抗彎剛度。結(jié)構(gòu)承受強(qiáng)烈的地震作用或嚴(yán)重風(fēng)災(zāi)時(shí),梁端承受的彎矩超過(guò)所述摩擦元件5提供的摩擦力偶,所述懸臂凸段上翼緣6與梁端凹口懸伸上翼緣13之間、下翼緣7與懸伸下翼緣14之間發(fā)生相對(duì)滑移而實(shí)現(xiàn)摩擦耗能,所述懸臂凸段端板9與梁端凹口底板15之間橡膠墊塊3的不均勻壓縮使得梁端能繞懸臂凸段1轉(zhuǎn)動(dòng)。特別地,框架因地震或風(fēng)荷載作用來(lái)回?cái)[動(dòng)過(guò)程中,懸臂凸段上翼緣6與梁端凹口懸伸上翼緣13之間、下翼緣7與懸伸下翼緣14之間能自動(dòng)復(fù)位、往復(fù)滑移而實(shí)現(xiàn)往復(fù)摩擦耗能。因此,本發(fā)明能保證節(jié)點(diǎn)在強(qiáng)震或強(qiáng)風(fēng)過(guò)程中擁有穩(wěn)定高效的往復(fù)耗能能力、避免梁柱剛性節(jié)點(diǎn)的脆性破壞,從而降低災(zāi)后的維修費(fèi)用,而且制作安裝簡(jiǎn)單方便。