一种抗连续倒塌的带滑移单元弱轴梁柱节点及其制备方法

本发明属于钢结构建筑领域，涉及一种抗连续倒塌的带滑移单元弱轴梁柱节点及其制备方法。

背景技术：

1、梁柱节点是框架结构的一个重要组成部分，在框架结构中起到传递和分配内力的作用，影响整个结构整体的受力和安全。在钢框架结构中，h型钢柱和h型钢梁作为主要的承重构件。钢框架的两个受力方向中，h型钢柱的弱轴连接与强轴连接性能都对结构整体稳定性起着至关重要的作用，并且在结构设计过程中，钢梁经常会根据建筑要求偏心设置，且偏心的弱轴连接节点的h型钢柱和h型钢梁节点的连接节点形式主要为焊接，施工工期较长，且焊缝质量难以保证，容易诱发脆性断裂，节点的塑性转动能力较差，耗能和变形能力不够，结构整体的抗连续倒塌能力较差，严重影响结构的安全性。因此，一种既便于装配又有较好的变形能力的装配式h型钢柱-梁弱轴连接节点就很有必要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种抗连续倒塌的带滑移单元弱轴梁柱节点及其制备方法，该节点的变形能力优异，且制备方法简单。

2、为达到上述目的，本发明所述抗连续倒塌的带滑移单元弱轴梁柱节点，包括h型钢柱、柱端短梁、h型钢梁、第一腹板盖板及第二腹板盖板；

3、所述h型钢柱的腹板与柱端短梁相连接，柱端短梁的腹板与h型钢梁的腹板通过锯齿进行榫卯连接，第一腹板盖板及第二腹板盖板固定于所述榫卯连接位置处；柱端短梁的上翼缘与h型钢梁的上翼缘通过第一翼缘滑盖套接连接，柱端短梁的下翼缘与h型钢梁的下翼缘通过第二翼缘滑盖套接连接。

4、进一步的，柱端短梁的上翼缘和下翼缘上均焊接有第一l型钢条。

5、进一步的，h型钢梁中的上翼缘及下翼缘焊有第二l型钢条。

6、进一步的，第一栓钉依次穿过第一腹板盖板、h型钢梁腹板端部的锯齿状钢条及柱端短梁腹板端部的锯齿状钢条。

7、进一步的，第二栓钉依次穿过第二腹板盖板、h型钢梁腹板端部的锯齿状钢条及柱端短梁腹板端部的锯齿状钢条。

8、进一步的，h型钢柱的腹板与第一柱端耳板及第二柱端耳板相连接。

9、进一步的，h型钢梁中上翼缘的内侧与第一上翼缘铁块及第二上翼缘铁块相连接，h型钢梁中下翼缘的内侧与第一下翼缘铁块及第二下翼缘铁块相连接，第一滑移单元位于第一上翼缘铁块与第一下翼缘铁块之间，第二滑移单元位于第二上翼缘铁块与第二下翼缘铁块之间，第一滑移单元与第一柱端耳板通过第一螺栓相连接，第二滑移单元与第二柱端耳板通过第二螺栓相连接。

10、进一步的，第一栓钉、第二栓钉、第一螺栓及第二螺栓均为高强度螺栓。

11、进一步的，第一滑移单元及第二滑移单元的宽度满足式(1)，各肢厚度满足式(2)，第一滑移单元及第二滑移单元的铁块厚度满足式(3)，长度满足式(4)；第一滑移单元及第二滑移单元各肢的间距满足式(5)；第一上翼缘铁块、第二上翼缘铁块、第一下翼缘铁块及第二下翼缘铁块的宽度满足式(6)，长度满足式(7)；

12、w1＝(bf-tw)/2-hf (1)

13、b2＝0.5bftf/w1 (2)

14、t0＝1.5b2(3)

15、

16、b1＝(h-2tf-2t0-b2)/2 (5)

17、w2＝w1(6)

18、l1＝l2(7)

19、其中，w1、b1、b2、l2及t0分别为第一滑移单元及第二滑移单元的宽度、各肢间距、各肢厚度、滑移单元铁块长度和滑移单元铁块厚度；w2及l1分别为第一上翼缘铁块、第二上翼缘铁块、第一下翼缘铁块及第二下翼缘铁块的宽度和长度，fu、af、f、bf及tw分别为h型钢梁的极限抗拉强度、翼缘面积、钢材的设计强度、翼缘宽度、腹板厚度和焊脚尺寸，γx为h型钢梁截面塑性发展系数。

20、本发明所述抗连续倒塌的带滑移单元弱轴梁柱节点，根据所述抗连续倒塌的带滑移单元弱轴梁柱节点的结构进行装配。

21、本发明具有以下有益效果：

22、本发明所述的抗连续倒塌的带滑移单元弱轴梁柱节点及其制备方法在具体操作时，通过梁上下翼缘内部增设滑移单元，当结构所受荷载和变形过大导致梁受拉侧翼缘失效后，并通过滑移单元与铁块的接触接替梁翼缘工作继续承载，以提高节点的变形能力，使该节点具有良好的抗连续倒塌能力，大大增强了结构的抗连续倒塌性能。

技术特征：

1.一种抗连续倒塌的带滑移单元弱轴梁柱节点，其特征在于，包括h型钢柱(1)、柱端短梁(2)、h型钢梁(3)、第一腹板盖板(4)及第二腹板盖板(5)；

2.根据权利要求1所述的抗连续倒塌的带滑移单元弱轴梁柱节点，其特征在于，柱端短梁(2)的上翼缘和下翼缘上均焊接有第一l型钢条。

3.根据权利要求1所述的抗连续倒塌的带滑移单元弱轴梁柱节点，其特征在于，h型钢梁(3)中的上翼缘及下翼缘焊有第二l型钢条。

4.根据权利要求1所述的抗连续倒塌的带滑移单元弱轴梁柱节点，其特征在于，第一栓钉依次穿过第一腹板盖板(4)、h型钢梁(3)腹板端部的锯齿状钢条及柱端短梁(2)腹板端部的锯齿状钢条。

5.根据权利要求4所述的抗连续倒塌的带滑移单元弱轴梁柱节点，其特征在于，第二栓钉依次穿过第二腹板盖板(5)、h型钢梁(3)腹板端部的锯齿状钢条及柱端短梁(2)腹板端部的锯齿状钢条。

6.根据权利要求5所述的抗连续倒塌的带滑移单元弱轴梁柱节点，其特征在于，还包括第一柱端耳板(14)及第二柱端耳板(15)，h型钢柱(1)的腹板与第一柱端耳板(14)及第二柱端耳板(15)相连接。

7.根据权利要求6所述的抗连续倒塌的带滑移单元弱轴梁柱节点，其特征在于，h型钢梁(3)中上翼缘的内侧与第一上翼缘铁块(10)及第二上翼缘铁块(12)相连接，h型钢梁(3)中下翼缘的内侧与第一下翼缘铁块(11)及第二下翼缘铁块(13)相连接，第一滑移单元(8)位于第一上翼缘铁块(10)与第一下翼缘铁块(11)之间，第二滑移单元(9)位于第二上翼缘铁块(12)与第二下翼缘铁块(13)之间，第一滑移单元(8)与第一柱端耳板(14)通过第一螺栓相连接，第二滑移单元(9)与第二柱端耳板(15)通过第二螺栓相连接。

8.根据权利要求7所述的抗连续倒塌的带滑移单元弱轴梁柱节点，其特征在于，第一栓钉及第二栓钉均为高强度栓钉，第一螺栓及第二螺栓均为高强度螺栓。

9.根据权利要求7所述的抗连续倒塌的带滑移单元弱轴梁柱节点，其特征在于，第一滑移单元(8)及第二滑移单元(9)的宽度满足式(1)，各肢厚度满足式(2)，第一滑移单元(8)及第二滑移单元(9)的铁块厚度满足式(3)，长度满足式(4)；第一滑移单元(8)及第二滑移单元(9)各肢的间距满足式(5)；第一上翼缘铁块(10)、第二上翼缘铁块(12)、第一下翼缘铁块(11)及第二下翼缘铁块(13)的宽度满足式(6)，长度满足式(7)；

10.一种权利要求1所述抗连续倒塌的带滑移单元弱轴梁柱节点，其特征在于，根据所述抗连续倒塌的带滑移单元弱轴梁柱节点的结构进行装配。

技术总结本发明公开了一种抗连续倒塌的带滑移单元弱轴梁柱节点及其制备方法，包括H型钢柱、柱端短梁、H型钢梁、第一腹板盖板及第二腹板盖板；所述H型钢柱的腹板与柱端短梁相连接，柱端短梁的腹板与H型钢梁的腹板通过锯齿进行榫卯连接，第一腹板盖板及第二腹板盖板固定于所述榫卯连接位置处；柱端短梁的上翼缘与H型钢梁的上翼缘通过第一翼缘滑盖套接连接，柱端短梁的下翼缘与H型钢梁的下翼缘通过第二翼缘滑盖套接连接，该节点的变形能力优异，且制备方法简单。技术研发人员：孟宝,游珂,田黎敏,李辉,袁庆受保护的技术使用者：西安建筑科技大学技术研发日：技术公布日：2024/11/14