一种基于腹板加强蜂窝梁的抗连续倒塌结构的制作方法

1.本实用新型属于建筑结构技术领域，涉及一种基于腹板加强蜂窝梁的抗连续倒塌结构。


背景技术：

2.钢结构相比于混凝土结构和砌体结构具有更好的变形能力和滞回性能，在地震作用和冲击作用下具有更加优越的性能。一旦收到爆炸等特殊荷载的作用时，钢结构可以通过提供较强的冗余度使得结构有较好的抗连续倒塌性能。
3.在结构发生关键构件破坏之后，梁的受力状态分为梁阶段，压拱阶段，过渡阶段，悬链线阶段，通常可以通过提高梁的高度来增加刚度，其腹板材料往往不能充分利用，因此选用蜂窝梁可以在对承载力影响较小的同时增加结构的刚度，提高梁阶段的承载能力，由于腹板的削弱使梁更快进入悬链线阶段，而且方便管线通过，提供结构的空间使用率和美观性。
4.当梁高度较大时，其腹板较大的高厚比使其容易发生局部屈曲，同时在连续倒塌的大变形条件下易在梁端第一个开孔位置发生断裂，可能会引发结构的整体倒塌。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种基于腹板加强蜂窝梁的抗连续倒塌结构，具有优异的承载力、稳定性和抗连续倒塌能力。
6.为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
7.本实用新型公开了一种基于腹板加强蜂窝梁的抗连续倒塌结构，包括：h型蜂窝梁，h型蜂窝梁腹板上贴合设置有若干根斜肋，斜肋两端分别与h型蜂窝梁上翼缘和下翼缘贴合，相邻斜肋之间相对倾斜设置。
8.优选地，h型蜂窝梁为错位圆孔型蜂窝梁。
9.进一步优选地，相对倾斜设置的斜肋连接交点与错位圆孔型蜂窝梁中的圆心同轴。
10.优选地，斜肋通过连接螺栓与h型蜂窝梁腹板固定，斜肋和h型蜂窝梁腹板上均设有用于穿设连接螺栓的螺栓孔，螺栓孔与h型蜂窝梁翼缘的距离为x；
11.当斜肋厚度大于h型蜂窝梁腹板厚度时，连接螺栓直径的2倍≤x≤h型蜂窝梁腹板厚度的8倍；
12.当h型蜂窝梁腹板厚度大于斜肋厚度时，连接螺栓直径的2倍≤x≤斜肋厚度的8倍。
13.优选地，h型蜂窝梁两端垂直固定在h型框架柱上。
14.进一步优选地，h型蜂窝梁端头和h型框架柱通过内部角钢连接，连接处设有至少一个长圆孔，长圆孔内穿设有高强摩擦型螺栓。
15.进一步优选地，h型蜂窝梁的上下翼缘通过外部角钢与h型框架柱的翼缘连接。
16.进一步优选地，h型框架柱翼缘之间设有同时垂直于h型框架柱翼缘和h型框架柱腹板的横向加劲肋。
17.优选地，斜肋贴合设置于h型蜂窝梁腹板的两侧。
18.优选地，斜肋由钢板或角钢制成。
19.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
20.本实用新型公开了一种基于腹板加强蜂窝梁的防倒塌结构体系，通过在h型蜂窝梁腹板上贴合设置斜肋，能够使h型蜂窝梁的开孔位置不易发生断裂，通过将斜肋两端与h型蜂窝梁上翼缘和下翼缘贴合，并将相邻斜肋相对倾斜设置、构成对称结构，当整体结构的部位或构件发生破坏后，邻跨上h型蜂窝梁的斜肋提供新的传力路径，使得整体结构的抗连续倒塌能力大大提高。因此，本实用新型所述基于腹板加强蜂窝梁的抗连续倒塌结构，结构设计合理，具有优异的承载力、稳定性和抗连续倒塌能力。
21.进一步地，本实用新型所述h型蜂窝梁的腹板结构为错位圆孔型，该错位圆孔型蜂窝梁与斜肋构成的结构体系能够在重要构件破坏之后，利用斜肋提供新的传力路径，将荷载传递到相邻梁柱，起到多道防线的作用，因此能够加强承载力和抗连续倒塌能力的受力效果。
22.进一步地，本实用新型h型蜂窝梁与内部角钢连接所对应位置所开螺栓孔为长圆孔，提供了滑移、转动的空间，能够延缓节点的破坏，增加节点的延性。此外，配合摩擦型高强螺栓连接，能够实现装配化施工，安装简单，具有经济效益，避免现场焊接可能造成的焊缝质量问题。
23.进一步地，在h型蜂窝梁腹板两侧均设置斜肋加强，可以有效防止腹板发生局部屈曲，大大增加了刚度，延缓结构的竖向变形。
附图说明
24.图1为基于腹板加强蜂窝梁的抗连续倒塌结构的主视图；
25.图2为图1的局部放大图；
26.图3为基于腹板加强蜂窝梁的抗连续倒塌结构的右视图；
27.图4为本实用新型中错位圆孔型蜂窝梁的制作方法流程图；其中，(a)为蜂窝梁的切割线示意图，(b)为蜂窝梁的切割后示意图，(c)为蜂窝梁的结构示意图。
28.其中：1
‑
h型框架柱；2
‑
内部角钢；3
‑
错位开圆孔型蜂窝梁；4
‑
长圆孔；5
‑
高强摩擦型螺栓；6
‑
横向加劲肋；7
‑
斜肋；8
‑
外部角钢。
具体实施方式
29.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
30.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样
使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
31.下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
32.参见图1所示，一种基于腹板加强蜂窝梁的抗连续倒塌结构，包括h型蜂窝梁，h型框架柱1，内部角钢2，长圆孔4，高强摩擦型螺栓5，横向加劲肋6，斜肋7和外部角钢8。
33.参见图2，其中，h型蜂窝梁两端与h型框架柱1垂直设置连接，h型框架柱1翼缘之间设有分别同时垂直于h型框架柱1翼缘与h型框架柱1腹板的两道横向加劲肋6，两个开孔的外部角钢8连接件通过高强摩擦型螺栓5与h型框架柱1翼缘、h型蜂窝梁翼缘相连。h型蜂窝梁端头和h型框架柱1通过内部角钢2连接，连接处设有至少一个长圆孔4(具体地，h型蜂窝梁端头的腹板处、h型框架柱1的翼缘上均开设有至少一个长圆孔4)，长圆孔4内穿设有高强摩擦型螺栓5。
34.参见图2和图3，其中，h型蜂窝梁腹板的两侧面上贴合设置有若干根斜肋7，每一根斜肋7两端分别与h型蜂窝梁上翼缘和下翼缘贴合，相邻斜肋7之间相对倾斜设置。h型蜂窝梁腹板两侧的斜肋7通过连接螺栓与h型蜂窝梁腹板固定连接。
35.其中，斜肋7和h型蜂窝梁腹板上均设有用于穿设连接螺栓的螺栓孔，螺栓孔与h型蜂窝梁翼缘的距离为x；
36.当斜肋7厚度大于h型蜂窝梁腹板厚度时，连接螺栓直径的2倍≤x≤h型蜂窝梁腹板厚度的8倍；
37.当h型蜂窝梁腹板厚度大于斜肋7厚度时，连接螺栓直径的2倍≤x≤斜肋7厚度的8倍。
38.具体地，在本实用新型的具体实施例中，h型蜂窝梁腹板为错位开圆孔型蜂窝梁3。
39.具体地，在本实用新型的具体实施例中，相对倾斜设置的斜肋7连接交点与错位圆孔型蜂窝梁3中的圆心同轴。
40.具体地，在本实用新型的具体实施例中，斜肋7由钢板或角钢制成。
41.结合图1和图4，可知在某一具体实施例中，本实用新型所述的一种基于腹板加强蜂窝梁的抗连续倒塌结构所用的错位开圆孔型蜂窝梁3，其对应于一种基于腹板加强蜂窝梁的抗连续倒塌结构的制作方法，具体包括以下几个步骤：
42.步骤一、将普通的h型钢采用火焰切割的方法，沿图4(a)所示线路将腹板切割成ⅰ、ⅱ两部分切割为两部分，再将阴影部分切除，根据图4(c)将上下两部分焊接，制作为错位圆型孔蜂窝梁3。
43.步骤二、在内部角钢2、错位开圆孔型蜂窝梁3两端腹板和h型框架柱1翼缘上的对应位置开设长圆孔4，在外部角钢8、错位开圆孔型蜂窝梁3翼缘和和h型框架柱1翼缘上的指定位置开螺栓孔。
44.步骤三、横向加劲肋6与h型框架柱1焊接。
45.步骤四、开孔的外部角钢8，通过高强摩擦型螺栓5与错位开圆孔型蜂窝梁3翼缘或h型框架柱1翼缘连接，将开孔的内部角钢2通过高强摩擦型螺栓5与错位开圆孔型蜂窝梁3
腹板、h型框架柱1翼缘连接，将斜肋7与错位开圆孔型蜂窝梁3腹板通过螺栓连接。
46.步骤五、根据需要施加高强摩擦型螺栓5的预紧力。
47.上述施工方法中的步骤一、步骤二、步骤三可以在工厂中完成，从而保证焊接质量；步骤四和步骤五在现场通过高强摩擦型螺栓5拼接完成，从而实现装配化施工。
48.以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。