專利名稱：一種軟鋼-鉛組合剪切耗能節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軟鋼-鉛組合剪切耗能節(jié)點(diǎn)，可應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)減震控制。
背景技術(shù)：
目前建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)主要采用軟鋼板連接，普通軟鋼節(jié)點(diǎn)可以滿足抗側(cè)剛度要 求，在受力中支撐拉力和壓力，但是軟鋼連接板在大震時(shí)在支撐壓力增大和錯(cuò)動(dòng)變形增 大的過程中易失穩(wěn)，這就使得節(jié)點(diǎn)不能充分發(fā)揮自身作用，耗能能力差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種軟鋼-鉛組合剪切耗能節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)可以提高鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的抗 震耗能能力。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下本節(jié)點(diǎn)包括右H型鋼梁1、左H型 鋼梁2、軟鋼連接板3，右H型鋼梁1和左H型鋼梁2的翼緣分別通過軟鋼連接板固定連 接。此外還包括相對(duì)于腹板對(duì)稱布置的前后兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的鉛耗能裝置，所述的其中一 個(gè)鉛耗能裝置包括設(shè)置在左H型鋼梁2右端部的鉛盒和設(shè)置在右H型鋼梁1左端部的鉛 盒，所述的左H型鋼梁2右端部的鉛盒包括摩擦板4、左蓋板8、圍板9和上下圍板10， 左H型鋼梁2的腹板向右延伸出，延伸出的一段腹板的形狀為梯形，摩擦板4與延伸出 的腹板的形狀相適應(yīng)并且垂直焊接在延伸腹板上，圍板9焊接在摩擦板4上并且與腹板平 行，左蓋板8焊接在腹板和圍板9之間并且與二者均垂直，上下圍板10焊接在左蓋板8 和摩擦板4之間，左蓋板8、上下圍板IO、圍板9、摩擦板4和腹板共同圍成一個(gè)鉛盒， 在左蓋板8上設(shè)置有用于向鉛盒內(nèi)灌注鉛的灌注孔12 ;右H型鋼梁1左端部的鉛盒中的 蓋板上沒有設(shè)置灌鉛孔，其它結(jié)構(gòu)與左H型鋼梁2右端部的鉛盒結(jié)構(gòu)完全相同；右H型 鋼梁1端部的鉛盒中的摩擦板與左H型鋼梁2端部的鉛盒中的摩擦板緊密接觸，并且在兩 個(gè)摩擦板的相同位置均開有通孔，使兩個(gè)鉛盒相連通。 與現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本結(jié)構(gòu)使在節(jié)點(diǎn)多向受力的情況下， 鉛先屈服承擔(dān)大部分剪力鉛屈服后基本進(jìn)入塑性狀態(tài)，可以吸收大量地震輸入到結(jié)構(gòu)中 的能量；在H型鋼梁之間錯(cuò)動(dòng)變形增大情況下，軟鋼連接板逐漸屈服，與鉛盒共同承擔(dān) 剪力這就形成了雙重保障，即鋼板屈服耗能+鉛剪切變形耗能，這樣就減小了鉛盒的錯(cuò) 動(dòng)變形，提高了安全性。


圖1 :圖2中的A-A軟鋼-鉛盒剪切耗能節(jié)點(diǎn)俯視圖 圖2 :圖1中的B-B剖面圖 圖3 :左H型鋼梁、右H型鋼梁的構(gòu)造圖 圖4 :圖2中的C-C鉛盒剖面圖 圖5:圖2中的D-D鉛盒開孔示意圖
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圖中l(wèi)-右H型鋼梁，2-左H型鋼梁，3-連接板，4-摩擦板，5-加勁板， 6-鉛，7-鉛盒右蓋板，8-鉛盒左蓋板，9-Dl鉛盒圍板，10-鉛盒上下圍板，11-螺栓， 12-灌裝孔。 具體實(shí)施說明 下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明 如圖2所示，該節(jié)點(diǎn)包括右H型鋼梁1、左H型鋼梁2、軟鋼連接板3，右H型 鋼梁1和左H型鋼梁2的翼緣分別通過軟鋼連接板固定連接。在右H型鋼梁1和左H型 鋼梁2之間布置有鉛耗能裝置。鉛耗能裝置相對(duì)于腹板對(duì)稱布置前后兩個(gè)，其結(jié)構(gòu)完全 相同，下面以其中一個(gè)為例對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說明。其中一個(gè)鉛耗能裝置包括設(shè)置在左H型 鋼梁2右端部的鉛盒和設(shè)置在右H型鋼梁1左端部的鉛盒，另個(gè)鉛盒的具體結(jié)構(gòu)及連接 關(guān)系如下在右H型鋼梁1和左H型鋼梁2相互靠近的一端各伸出一段腹板，伸出的一 段腹板做成梯形形狀，梯形短邊相近不相接觸，如圖3所示。在右H型鋼梁1、左H型 鋼梁2伸出的一段梯形腹板的底部，垂直于腹板和翼緣方向分別焊接鉛盒右蓋板7和鉛盒 左蓋板8。在垂直于腹板和鉛盒右蓋板7方向上焊接鉛盒上下圍板10。在垂直于腹板和 鉛盒左蓋板8方向上焊接鉛盒上下圍板10。在平行于腹板并垂直于鉛盒右蓋板7鉛盒左 蓋板8和鉛盒上下圍板10方向分別焊接鉛盒圍板9。垂直于右H型鋼梁1左H型鋼梁2 腹板方向，沿著伸出的梯形腹板邊分別焊接摩擦板4(摩擦板4也做成梯形形狀，這樣保 證在時(shí)間變形過程中摩擦板不與連接板接觸)。摩擦板4同時(shí)和腹板兩側(cè)的鉛盒上下圍板 10，鉛盒圍板9相焊接。左蓋板8、上下圍板IO、圍板9、摩擦板4和腹板共同圍成左 H型鋼梁2端部的鉛盒，右蓋板7、上下圍板IO、圍板9、摩擦板4和腹板共同圍成右H 型鋼梁1端部的鉛盒。右H型鋼梁1端部的鉛盒中的摩擦板與左H型鋼梁2端部的鉛盒 中的摩擦板緊密接觸，并且在兩個(gè)摩擦板的相同位置均開有方形通孔，使兩個(gè)鉛盒相連 通，鉛盒的剖視圖如4、圖5所示。左蓋板8上開有灌鉛孔12，通過灌鉛孔12向鉛盒內(nèi) 灌鉛6，后用蓋板焊接封孔，鉛6通過摩擦板中部的方形通孔流入到右H型鋼梁1端部的 鉛盒內(nèi)。連接板3在H型鋼梁上下位置通過螺栓11分別與左右H鋼梁相連接，然后圍 焊。 本實(shí)施例中的軟鋼-鉛組合剪切耗能節(jié)點(diǎn)可以按如下方法進(jìn)行制作 l)在右H型鋼梁l，左H型鋼梁2翼緣上預(yù)留螺栓孔洞，在連接板3上預(yù)留與H
型鋼梁相同的螺栓孔洞。 2)將右H型鋼梁1和左H型鋼梁2相互靠近的一端各伸出一段腹板，伸出的一 段腹板做成梯形形狀，梯形短邊相近不相接觸，如圖3所示。 3)在右H型鋼梁1，左H型鋼梁2腹板的同一側(cè)伸出的一段梯形腹板的底部， 垂直于腹板和翼緣方向分別焊接鉛盒右蓋板7和鉛盒左蓋板8，焊接位置如圖2所示。蓋 板8上開圓形灌裝孔12，如圖5所示。在垂直于腹板和鉛盒右蓋板7方向上焊接鉛盒上 下圍板IO。在垂直于腹板和鉛盒左蓋板8方向上焊接鉛盒上下圍板10。在平行于腹板 并垂直于鉛盒右蓋板7鉛盒左蓋板8和鉛盒上下圍板10方向分別焊接Dl鉛盒圍板9。腹 板兩側(cè)對(duì)稱布置，如圖4所示。 4)垂直于右H型鋼梁1左H型鋼梁2腹板方向，沿著伸出的梯形腹板邊分別焊 接摩擦板4，摩擦板4同時(shí)和腹板兩側(cè)的鉛盒上下圍板10， Dl鉛盒圍板9相焊接，如圖
5)在腹板一側(cè)垂直于腹板和鉛盒蓋板7方向焊接加勁板5，在腹板同側(cè)垂直于腹
板和鉛盒蓋板8焊接加勁板5，加勁板沿腹板對(duì)稱布置。 6)將H型鋼梁1、 2對(duì)齊，摩擦板4接觸面貼緊。連接板選用低屈服點(diǎn)碳素結(jié) 構(gòu)鋼，用螺栓11將連接板3與H型鋼梁1、 2連接牢固，后用焊接方式將連接板3焊牢在 H型鋼梁1、 2上，如圖l所示。 7)從灌裝孔12灌裝鉛6，后用蓋板焊接封孔，如圖5所示。
權(quán)利要求
一種軟鋼-鉛組合剪切耗能節(jié)點(diǎn)，包括右H型鋼梁(1)、左H型鋼梁(2)、軟鋼連接板(3)，右H型鋼梁(1)和左H型鋼梁(2)的翼緣分別通過軟鋼連接板固定連接，其特征在于還包括相對(duì)于腹板對(duì)稱布置的前后兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的鉛耗能裝置，所述的其中一個(gè)鉛耗能裝置包括設(shè)置在左H型鋼梁(2)右端部的鉛盒和設(shè)置在右H型鋼梁(1)左端部的鉛盒，所述的左H型鋼梁(2)右端部的鉛盒包括摩擦板(4)、左蓋板(8)、圍板(9)和上下圍板(10)，左H型鋼梁(2)的腹板向右延伸出，延伸出的一段腹板的形狀為梯形，摩擦板(4)與延伸出的腹板的形狀相適應(yīng)并且垂直焊接在延伸腹板上，圍板(9焊接在摩擦板(4)上并且與腹板平行，左蓋板(8)焊接在腹板和圍板(9之間并且與二者均垂直，上下圍板(10)焊接在左蓋板(8)和摩擦板(4)之間，左蓋板(8)、上下圍板(10)、圍板(9)、摩擦板(4)和腹板共同圍成一個(gè)鉛盒，在左蓋板(8)上設(shè)置有用于向鉛盒內(nèi)灌注鉛的灌注孔(12)；右H型鋼梁(1)左端部的鉛盒中的蓋板上沒有設(shè)置灌鉛孔，其它結(jié)構(gòu)與左H型鋼梁(2)右端部的鉛盒結(jié)構(gòu)完全相同；右H型鋼梁(1)端部的鉛盒中的摩擦板與左H型鋼梁(2)端部的鉛盒中的摩擦板緊密接觸，并且在兩個(gè)摩擦板的相同位置均開有通孔，使兩個(gè)鉛盒相連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軟鋼-鉛組合剪切耗能節(jié)點(diǎn)，可應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)減震控制。本發(fā)明將兩個(gè)鋼梁的翼緣通過軟鋼連接板固定連接，并且在兩個(gè)鋼梁之間布置了耗能鉛盒，耗能鉛盒由摩擦板(4)、蓋板(8)、圍板(9)和上下圍板(10)共同圍成，在耗能鉛盒內(nèi)澆灌有鉛，這樣可以充分利用了鉛剪切變形耗能和軟鋼屈服耗能兩種耗能機(jī)制，耗能得到顯著提高。
文檔編號(hào)E04B1/98GK101691788SQ200910180028
公開日2010年4月7日 申請(qǐng)日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者曹萬林, 沈松, 王立長(zhǎng), 耿海霞 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)