发明名称 一种震后易修复钢异形柱框架-钢板剪力墙
摘要 一种震后易修复钢异形柱框架结构-钢板剪力墙,本发明的双槽钢梁通过梁端封板,与异形柱连接,形成无焊缝全螺栓的连接形式;对无焊缝全螺栓节点施加预应力钢索,形成预应力自复位节点;自复位柱脚预应力柱脚通过加强板来优化柱底部的轴向与水平向的受力性能,防屈曲钢板主要用来耗散地震能量,剪切板是防止剪力过大造成柱底的局部屈服;预应力柱脚的关键构件是预应力拉杆,拉杆的作用是对柱提供预压力使柱与梁紧密连接,从而使柱脚在承受弯矩较小时近似刚性连接,并使其具有震后自复位能力;钢板剪力墙使结构具有更好的抗震能力。
申请公布号 CN103669650B 申请公布日期 2016.04.13
申请号 CN201310703456.X 申请日期 2013.12.19
申请人 北京工业大学 发明人 高娇娇;王威;苏经宇;马东辉;桑兆龙;李晓杰
分类号 E04B2/60(2006.01)I 主分类号 E04B2/60(2006.01)I
代理机构 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 代理人 张慧
主权项 一种震后易修复钢异形柱框架‑钢板剪力墙,其特征在于:该震后易修复钢异形柱框架钢板剪力墙包括双槽钢梁(1)、等肢角钢(2)、梁柱连接板(3)、梁端腹板(4)、单根槽钢(5)、钢拉索(6)、L形异形柱(7)、T形异形柱(8)、十字形异形柱(9)、盖板(10)、防屈曲板(11)、加强板(12)、剪切板(13)、加劲肋(14)、角钢(15)、连接板(16)、钢板剪力墙(17)和夹板(18);其中,异形柱包括三种形式,即L形异形柱(7)、T形异形柱(8)和十字形异形柱(9);其节点形式包括L形连接、T形连接和十字型连接;L形节点是L形异形柱(7)与双槽钢梁(1)连接;T形节点是T形异形柱(8)与双槽钢梁连接;十字形节点是十字形异形柱(9)与双槽钢梁连接;柱脚位置在异形柱与地基相连处;其中,L形柱脚分为A、B两面,T形柱脚共分A、B、C三个面,十字形柱脚共四个面,但四个面均相同;该震后易修复钢异形柱框架‑钢板剪力墙的梁是由型钢构成的双槽钢梁(1),双槽钢梁(1)是由两只单根槽钢(5)在梁端用梁端腹板(4)拼接成;L形节点的连接过程为,梁柱连接板(3)与梁端腹板(4)在工厂先行焊接,梁柱连接板(3)垂直于梁端腹板(4),梁端腹板(4)位于梁柱连接板(3)的中部,其高度等于双槽钢梁(1)的型钢腹板高度,现场用螺栓将焊接在一起的梁柱连接板(3)与梁端腹板(4)固定在L形异形柱(7)翼缘上;双槽钢梁(1)是由两根槽钢梁组成的,双槽钢梁(1)与柱连接时,采用单根槽钢(5)分别连接的方式,先将一根槽钢用等肢角钢(2)与L形异形柱(7)连接,槽钢与L形异形柱(7)的翼缘垂直,一根槽钢连接后,同样的方式连接另一根槽钢;双槽钢梁(1)与L形异形柱(7)连接后,两根槽钢要用梁端腹板(4)连接成整体,用螺栓将两根槽钢与位于两根槽钢中间的梁端腹板(4)连接;T型节点连接形式、十字型节点连接形式与L型节点连接形式相同,只是异形柱分别采用T形异形柱(8)与十字形异形柱(9);应力的布置方式按照上述方式连接各个不同形式的节点,框架已经形成;将钢拉索(6)依次穿过预留在异形柱翼缘上的孔洞,施加计算的预应力值,用永久锚具锚固在异形柱翼缘上;L形柱脚连接过程为,梁柱连接板(3)与梁端腹板(4)在工厂先行焊接,梁柱连接板(3)垂直于梁端腹板(4),梁端腹板(4)位于梁柱连接板(3)的中部,其高度等于双槽钢梁(1)的型钢腹板高度,现场用螺栓将焊接在一起的梁柱连接板(3)与梁端腹板(4)固定在L形异形柱(7)翼缘上;双槽钢梁(1)分为两根槽钢,柱脚连接时,将两根槽钢一起用螺栓连接在梁端腹板(4)上;为了加强柱脚处梁与异形柱连接的强度与刚度,在双槽钢梁(1)与梁柱连接板(3)接触处即槽钢内圈施加三面围焊;另一肢与本肢相同;在L型异形柱弯矩较大的短肢内部焊接横向加劲肋(14),在加劲肋14上下焊接角钢(15)用以固定预连接板(16);将连接板(16)穿过预留孔洞,并施加预应力,用永久锚具锚固在角钢(15)上;再将防屈曲板(11)、加强板(12)以及盖板(10)用螺栓连接于L形异形柱(7)翼缘处;盖板(10)周边有突出围边,以盖板(10)与加强板(12)绝对密实,防止潮气入侵盖板内腐蚀防屈曲板(11);再将剪切板(13)用螺栓与双槽钢梁(1)连接;T型柱脚与十字型柱脚连接过程与L型柱脚相同,加劲肋(14)均布置在异形柱所受弯矩较大的一肢上,另一肢不需要布置;将一侧夹板(18)在工厂焊接在双槽钢梁(1)或异形柱翼缘上,待框架在施工现场搭建完毕后,将钢板剪力墙(17)安放到位,再焊接另一侧夹板(18)到双槽钢梁(1)或异形柱翼缘上,此时钢板剪力墙(17)夹在两侧夹板(18)内部,用螺栓将钢板剪力墙(17)与夹板(18)连接;钢板剪力墙(17)可采用内置钢板的混凝土‑钢板剪力墙也可采用单一钢板,外喷涂防火防腐蚀涂料;通过装配后最终得到该震后易修复钢异形柱框架‑钢板剪力墙。
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