[发明专利]一种波浪腹板钢结构主次梁刚接节点

说明书

技术领域

本发明属于一种建筑结构构件，特别涉及一种钢结构主次梁刚接节点。

背景技术

波浪腹板工字形钢梁由冷轧成型的波浪形腹板与平翼缘板通过高频焊接而成。钢腹板沿着波折方向具有较小的抗压刚度，几乎不承受法向力，避免了轴向荷载作用下的屈曲；垂直于波折方向具有较大的侧向刚度，竖向荷载作用下钢梁整体抗弯和抗剪承载力明显提高。波浪腹板工字形钢梁相对于传统工字形钢梁，具有较高的材料利用效率和更优良的力学性能，实际工程应用中能够大幅度减少结构用钢量。

波浪腹板工字形钢梁目前主要用于工业建筑，在部分桥梁中也有涉及。波浪腹板工字形钢梁的力学性能优势同样也适用于民用建筑，尤其是大跨度的公用建筑。为了推广其在民用建筑中的应用，本发明提出了一种波浪腹板钢结构主次梁刚接节点形式。这种连接形式将波浪腹板钢结构主梁和次梁采用刚接形式连接起来，能够将次梁的弯矩和剪力有效传递给主梁；同时节点形式简捷，布置灵活，力学性能优越，施工方便，具有较好的综合经济效益。

发明内容

为了在民用建筑中推广波浪腹板工字形钢梁，发挥其力学性能优势，降低用钢量以提高经济性能，本发明提供了一种波浪腹板钢结构主次梁刚接节点。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种波浪腹板钢结构主次梁刚接节点，包括主梁、次梁Ⅰ、次梁Ⅱ、上翼缘连接板、下翼缘连接板和腹板连接板。所述主梁包括两块相互平行的主梁上翼缘板和主梁下翼缘板。所述主梁上翼缘板和主梁下翼缘板之间是主梁波浪腹板。所述主梁波浪腹板上开有“倒T”型孔。所述次梁Ⅰ包括两块相互平行的次梁Ⅰ上翼缘板和次梁Ⅰ下翼缘板。所述次梁Ⅰ上翼缘板和次梁Ⅰ下翼缘板之间是次梁Ⅰ波浪腹板。所述次梁Ⅰ波浪腹板的一端是次梁Ⅰ平腹板。所述次梁Ⅱ包括两块相互平行的次梁Ⅱ上翼缘板和次梁Ⅱ下翼缘板。所述次梁Ⅱ上翼缘板和次梁Ⅱ下翼缘板之间是次梁Ⅱ波浪腹板。所述次梁Ⅱ波浪腹板的一端是次梁Ⅱ平腹板。所述次梁Ⅰ和次梁Ⅱ分别位于所述主梁上的“倒T”型孔的两端。所述上翼缘连接板位于主梁上翼缘板的上方，其两端分别连接次梁Ⅰ上翼缘板和次梁Ⅱ上翼缘板。所述下翼缘连接板穿过“倒T”型孔的平行段。所述下翼缘连接板的两端分别连接次梁Ⅰ下翼缘板和次梁Ⅱ下翼缘板。所述腹板连接板穿过“倒T”型孔的垂直段。所述腹板连接板的两端分别连接次梁Ⅰ平腹板和次梁Ⅱ平腹板。

值得说明的，发明的主要内容是波浪腹板工字形钢主梁和次梁的刚接连接形式。在主次梁连接部位设置翼缘板连接板，将次梁翼缘板与连接板用高强螺栓连接，以传递次梁弯矩。主梁和次梁的上翼缘板齐平，因此上翼缘连接板直接与次梁采用螺栓连接。主梁和次梁下翼缘板不在同一高度上，将翼缘连接板穿过并焊接在主梁波浪腹板上，然后再与次梁翼缘采用高强螺栓连接。同时为了传递次梁剪力，在主次梁连接部位的主梁波浪腹板上开槽并焊接腹板连接板，次梁端部平腹板与腹板连接板采用高强螺栓连接。

进一步，所述次梁Ⅰ平腹板上开有若干个连接通孔Ⅰ。所述次梁Ⅰ上翼缘板靠近次梁Ⅰ平腹板的一端开有若干个通孔Ⅰ。所述次梁Ⅰ下翼缘板靠近次梁Ⅰ平腹板的一端开有若干个通孔Ⅲ。所述次梁Ⅱ平腹板上开有若干个连接通孔Ⅱ。所述次梁Ⅱ上翼缘板靠近次梁Ⅱ平腹板的一端开有若干个通孔Ⅱ。所述次梁Ⅱ下翼缘板靠近次梁Ⅱ平腹板的一端开有若干个通孔Ⅳ。通过若干高强螺栓，使上翼缘连接板与次梁Ⅰ上翼缘板和次梁Ⅱ上翼缘板连接在一起。通过若干连接螺栓Ⅱ，使下翼缘连接板与次梁Ⅰ下翼缘板和次梁Ⅱ下翼缘板连接在一起。通过若干高强螺栓Ⅰ，使腹板连接板与次梁Ⅰ平腹板和次梁Ⅱ平腹板连接在一起。

进一步，制造主梁和次梁的钢材选自碳素结构钢Q235级钢材、低合金高强度结构钢Q345级、Q390级、Q420级、Q460级钢材。对钢材的综合性能要求较高时，选自建筑结构钢Q235GJ级、Q345GJ级、Q390GJ级、Q420GJ级钢材。

进一步，制造连接板的钢材选自碳素结构钢Q235级钢材、低合金高强度结构钢Q345级、Q390级、Q420级、Q460级钢材。

进一步，所述高强螺栓是8.8级或10.9级承压型或摩擦型连接高强度螺栓。

本发明提出的波浪腹板钢结构主次梁刚接节点具有下列优点：

1.钢腹板沿着波折方向具有较小的抗压刚度，几乎不承受法向力，避免了梁轴线方向荷载作用下的屈曲；垂直于波折方向具有较大的侧向刚度，竖向荷载作用下钢梁整体抗弯和抗剪承载力明显提高。