一种分离式构件组成的耗能装配式梁柱节点的制作方法

1.本实用新型涉及市政工程和建筑结构工程中装配式结构技术领域，尤其是一种分离式构件组成的耗能装配式的梁柱节点。


背景技术：

2.现有的车库普遍存在“一车库一设计”的现象，设计成本较为高昂，并且当车库建设所在地由于拆迁或装修或移动等情况需要拆除车库时，车库往往需要全部拆除，上部结构并不能重复利用。所以，在上述背景下装配式模块化的停车库将具有很好的市场竞争力，为了使停车库可以进行模块化生产和安装，需要对柱和梁进行单元分解，例如中柱需要进行分解成4个单元柱，从而达到模块化要求，因此，如何设计装配式模块化的停车库中梁柱节点尤为重要，常见的不采用分离式构件的模块化节点，其模块化程度较低，或者采用分离式组合式构件的模块化节点不够稳固，目前针对分离式组合式构件的模块化节点的抗震性能的研究较少。
3.现有的分离式组合式构件的模块化节点在外荷载作用下出现分离式构件的不均匀变形和位移，使其出现相对薄弱部位，节点容易在薄弱的位置发生破坏，并在往复荷载或者地震荷载作用下，耗能能力较差，容易出现疲劳破坏，这将给结构带来安全隐患。


技术实现要素：

4.为了克服已有的不足，本实用新型提供一种分离式构件组成的耗能装配式梁柱节点，可以提高分离式构件组成节点的整体性，可以增强采用该种节点的耗能能力，从而提高结构的抗震性能。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种分离式构件组成的耗能装配式梁柱节点，包括柱、柱顶板、单柱、梁、梁顶板、连接板一、连接板二、梁柱连接固定板、耗能开口、对接构造板和支撑连接端板，所述柱由至少两根单柱组合而成，所述单柱连接在柱顶板上，上下所述柱的端部的顶板对齐放置，所述对接构造板位于所述柱顶板之间；所述梁连接在梁顶板上，所述梁顶板搁置在所述柱顶板上，并与柱进行连接；所述主节点板和副节点板连接在梁柱连接固定板上，所述梁柱连接固定板一端与柱相连接，另一端与梁相连接，所述耗能开口开设在所述梁柱连接固定板上，所述连接板一，连接板二固定连接于所述梁柱连接固定板上，所述支撑连接端板为结构支撑的一部分，为支撑直接传给梁柱的一部分。
7.进一步，所述耗能开口关于所述梁柱连接固定板长边方向的中心线对称布置；所述耗能开口设置两个，采用横截面外轮廓线为连续平滑过渡的曲线；
8.优选的，所述耗能开口的总面积应不小于所述梁柱连接固定板受力核心位置的面积的1/4，也不能大于所述梁柱连接固定板33受力核心位置的面积的11/16。
9.再优先的，所述耗能开口优先采用光滑的椭圆形状，不容易发生疲劳破坏。
10.再进一步，所述柱包括四根单柱，每根单柱紧密贴合，并且每根单柱通过焊接连接
于所述柱顶板上，在所述柱顶板之间设置所述对接构造板，并通过所述螺栓和所述对接构造板与另一所述柱顶板和根所述单柱形成有效连接。
11.再进一步，所述梁通过焊接连接于所述梁顶板上，所述梁顶板的底部与所述梁下翼缘对齐，所述梁搁置在所述柱顶板上的长度不应小于所述梁高度的1/4，且不应小于100mm。
12.所述连接板一，连接板二通过焊接连接于所述梁柱连接固定板上。
13.优选的，所述连接板一，连接板二的宽度方向应与所述梁柱连接固定板的宽度方向一致。
14.所述梁柱连接固定板采用冷弯方式将钢板弯折成角部带弧度的l 型状，并在两端开设螺栓孔；所述梁柱连接固定板通过螺栓连接于所述柱和梁上，以为支撑提供梁好的支点。
15.所述对接构造板设置于上块所述柱顶板中间，通过螺栓可以将分散的块所述柱顶板形成整体，从而使所有所述单柱形成柱。
16.本实用新型的技术构思为：在钢结构建筑中，梁柱节点部位常常会受到往复荷载(振动、风荷载)的作用，并且也会受到偶然荷载下 (如地震或者爆炸等)，是结构中传递荷载的最主要构件。在外荷载的往复作用下，由于耗能开口5的存在，相应降低了所述梁柱连接固定板33的弯曲刚度，增强了其变形能力，首先塑性应变发生在所述梁柱连接固定板33和所述连接板一31，连接板二32的连接部位，再从这两个位置向中部均匀地传递，直到梁柱连接固定板33全范围塑性应变趋于一致，此时应力分布也是均匀的(热成像时呈现均热的状态)，没有出现明显的应力集中现象，故耗能性能较高，这种设计将具有更好的延性，增加了构件破坏前预示阶段的时间，使结构具有更高的安全系数，从而更好的保障结构的安全性和人员安全。
17.本实用新型的有益效果主要表现在：
18.(1)钢材的利用率得到了提高，所述梁柱连接固定板33核心区域截面均参与耗能，大大加强了节点的耗能性能，更具经济性能；所述梁柱连接固定板33端部与柱1相连接的部位采用螺栓连接方式，避免残余应力和残余变形的影响，连接件具有更好的延性、力学性能、耐久性、抗锈蚀能力等；加工难度降低，减少加工成本，使结构更具安全性。
19.(2)在梁柱节点处梁和柱之间设置连接固定板，可以将梁和柱连接成成局部钢域部位，可以有效控制梁和柱端部在外荷载作用下的变形，当一梁或者一柱在集中荷载或者偶然荷载作用下发生较大效应时，其他梁和柱可以通过所述连接固定板对上述梁或者柱进行支援，缓解上述梁或者柱的效应；
20.(3)采用螺栓连接的形式进行构件的连接，节点简单，施工快捷，传力途径明确，具有很好的装配式功能；
21.(4)柱与柱采用类似法兰连接的方式连接成整体，本发明通过梁的下翼缘和柱顶板进行螺栓连接，更加进一步加强了柱与柱之间的整体性。
附图说明
22.图1为一种分离式构件组成的耗能装配式的梁柱节点带支撑节点板时的正面示意图；
23.图2为一种分离式构件组成的耗能装配式的梁柱节点不带支撑节点板时的正面示意图；
24.图3为一种分离式构件组成的耗能装配式的梁柱节点的a
‑
a剖面图；
25.图4为一种分离式构件组成的耗能装配式的梁柱节点的b
‑
b剖面图；
26.图5为一种分离式构件组成的耗能装配式的梁柱节点的c
‑
c剖面图；
27.图6为一种分离式构件组成的耗能装配式的梁柱节点的三维示意图；
28.图中：1为柱，11为柱顶板，12为单柱，2为梁，21为梁顶板， 31为连接板一，32为连接板二，33为梁柱连接固定板，4为螺栓，5 为耗能开口，6为对接构造板，7为支撑连接端板。
具体实施方式
29.下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
30.参照图1～图6，一种分离式构件组成的耗能装配式的梁柱节点，包括柱1、柱顶板11、单柱12、梁2、梁顶板21、连接板一31、连接板二32、梁柱连接固定板33、螺栓4、耗能开口5、对接构造板6和支撑连接端板7，所述柱1由四根单柱12组合而成，所述单柱12连接在柱顶板11上，上下所述柱1的端部的顶板对齐放置，所述对接构造板6位于所述柱顶板11之间；所述梁2连接在梁顶板21上，所述梁顶板21搁置在所述柱顶板11上，并与柱1进行连接；所述主节点板31和副节点板32连接在梁柱连接固定板33上，所述梁柱连接固定板33一端与柱1相连接，另一端与梁2相连接，所述耗能开口5开设在所述梁柱连接固定板33上，所述支撑连接端板7为结构支撑的一部分，为支撑直接传给梁柱的一部分。
31.进一步，所述耗能开口5关于所述梁柱连接固定板33长边方向的中心线对称布置；
32.优先的，所述耗能开口5可以设置多个，采用横截面外轮廓线为连续平滑过渡的曲线；
33.所述耗能开口5开口的总面积应不小于所述梁柱连接固定板33 受力核心位置的面积的1/4，也不能大于所述梁柱连接固定板33受力核心位置的面积的11/16；
34.优先的，所述耗能开口5优先采用光滑的椭圆形状，不容易发生疲劳破坏；
35.再进一步，所述柱1包括四根单柱12，每根单柱12紧密贴合，并且每根单柱12通过焊接连接于所述柱顶板11上，优先采用采用全熔透焊接；
36.进一步，为了保证所述单柱12与其他单柱12之间的连接具有较好的稳定性和安全性，在所述柱顶板11之间设置所述对接构造板6，并通过所述螺栓4和所述对接构造板6与另一所述柱顶板21和4根所述单柱12形成有效连接；
37.所述梁2通过焊接连接于所述梁顶板21上，优先采用采用全熔透焊接，所述梁顶板21的底部与所述梁2下翼缘对齐，所述梁搁置在所述柱顶板11上的长度不应小于所述梁2高度的1/4，且不应小于 100mm；
38.所述连接板一31，连接板二32通过焊接连接于所述梁柱连接固定板33上，优先采用对接焊缝形式。
39.所述梁柱连接固定板33采用冷弯方式将钢板弯折成角部带弧度的l型状，并在两端开设螺栓孔。
40.优先的，所述梁柱连接固定板33通过螺栓4连接于所述柱1和梁 2上，以为支撑提供梁好的支点。
41.优先的，所述梁柱连接固定板33以及所述连接板一31，连接板二32，在不需要支撑的位置可以不设置相应的所述梁柱连接固定板33 以及所述连接板一31，连接板二32。
42.优先的，所述梁柱连接固定板33需要足够的刚度，以抵抗支撑的拉压荷载。
43.进一步，所述连接板一31，连接板二32的宽度方向应与所述梁柱连接固定板33的宽度方向一致，这样可以降低节点处的刚度，在外荷载作用下可以由达到屈服阶段。
44.所述螺栓4用于所述结构包括柱1，柱顶板11，梁2，梁顶板21，连接板一31，连接板二32，梁柱连接固定板33以及对接构造板6连接形成梁柱节点；所述螺栓4优先采用高强度摩擦型螺栓。
45.在所述梁柱连接固定板33上开设所述耗能开口5；
46.所述对接构造板6设置于上8块所述柱顶板11中间，通过螺栓4 可以将分散的8块所述柱顶板11形成整体，从而使所有所述单柱12 形成柱1；
47.优先的，所述对接构造板6厚度宜为所述柱顶板11厚度的1.2倍以上，但不宜大于40mm，采用高强度合金钢材。
48.本发明的制作方法如下：
49.(1)先准备好制作材料的坯料、防腐涂料和防火材料以及相关设备；
50.(2)通过切割和焊接工艺制作单柱12、柱顶板11，梁2，梁顶板 21，连接板一31，连接板二32和梁柱连接固定板33以及对接构造板6，并对上述构件进行除锈除油处理；
51.(3)在单柱12、柱顶板11，梁2，梁顶板21和梁柱连接固定板 33以及对接构造板6上对应位置开设螺栓孔；
52.(4)在单柱12上开设柱螺孔11，柱螺孔11中包括与所述紧固件3匹配的带螺纹的螺纹孔，另一种为与对拉螺杆4对应的螺栓孔；
53.(5)通过焊接将单柱12和柱顶板11进行连接，将梁2和梁顶板 21进行连接，其中单柱12在柱顶板11上的投影位于柱顶板 11的角部位置，梁2下翼缘与梁顶板21下边缘对齐；
54.(6)对(5)中的构件表面以及连接板一31和连接板二32(除焊接面)进行喷砂处理；
55.(7)将8根带有柱顶板11的单柱柱1沿着柱顶板11对齐，并分布在所述对接构造板6的上下面的两侧，并保证柱顶板11 上的螺栓孔与所述对接构造板6上的螺栓孔对齐，采用螺栓 4将两根带有柱顶板11的单柱12连接成整体，此时，位于所述对接构造板6上侧的4根所述单柱12形成上侧所述柱 1，位于所述对接构造板6下侧的4根所述单柱12形成下侧所述柱1；
56.(8)将带有梁顶板21的梁2通过螺栓4连接在柱1上，其中梁顶板21搁置在柱顶板11上，梁顶板21通过螺栓与柱1进行连接，梁2下翼缘通过螺栓与柱顶板11以及所述对接构造板6相连接；
57.(9)在连接固定板33上开设耗能开口5，并对耗能开口5边缘进行光滑打磨处理；
58.(10)将8个所述梁柱连接固定板33通过螺栓4将梁柱连接固定板3的两端分别与柱1和梁2形成节点的上侧和下侧以及左侧和右侧，进行有效连接，完成梁柱节点；
59.(11)通过焊接将连接板一31，连接板二32安装在所述梁柱连接固定板33上；
60.(12)对梁柱节点外表面进行防腐和防火工艺施工；
61.(13)在通过螺栓连接或焊接方式将支撑连接端板7连接于连接板一31，连接板二32之间。
62.本说明书的实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，仅作说明用途。本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于本实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域的普通技术人员根据本实用新型构思所能想到的等同技术手段。