[发明专利]钢结构梁柱连接节点及其连接方法

说明书

本发明公开了一种钢结构梁柱连接节点及其连接方法，用于解决现有的连接节点容易发生脆性断裂的问题。用于钢柱和工字形钢梁的连接，所述钢梁两端的连接部为第一空间和第二空间，过渡连接件由钢板和插接槽组成，固定在钢柱上，插接槽与钢梁插接后形成关节结构；在连接部和底板之间的所述插接槽中设置有板状弹簧组件，在钢梁和过渡连接件之间设置有钢索；第二空间和插接槽侧壁之间灌浆。在强烈地震作用下，混凝土块发生损坏性破碎，然后钢梁和过渡连接件之间形成柔性连接，具有相对运动的能力，且在板状弹簧组件的作用和地震的作用下，高频往复振动，可以消耗大部分的地震能量，且能有效避免连接点的脆性断裂，起到抗震的作用。

技术领域

该发明涉及钢结构技术领域。

背景技术

在装配式钢结构技术领域中，钢结构节点处需要采用装配式连接的方式进行连接，传统的连接方式参考图9中所示的结构，即，在钢梁和钢柱之间采用L形连接件进行过度连接，其中L形连接件与钢柱之间通过高强螺栓进行连接，L形连接件与钢梁之间通过高强度螺栓进行连接。这种结构存在的主要问题在于，抗震性能不佳，当强震发生时，容易在连接件处发生脆性断裂。

为了解决钢梁和钢柱处连接节点的抗震问题，国内外专家学者进行了大量的实验和设计，其中，中国专利201410199919.8中公开了一种可变刚度的耗能钢结构梁柱节点，其主要设计要点在于，钢梁翼缘连接板和钢梁腹板连接板上分别设有若干个条形螺栓孔和弧形螺栓孔；钢梁翼缘和腹板与所述的钢梁翼缘连接板和钢梁腹板连接板采用高强度螺栓连接，钢梁翼缘连接板和钢梁腹板连接板与钢柱焊接连接，即，通过设置条形螺栓孔和弧形螺栓孔，留出活动空间，使得节点在罕遇地震下，梁端可在一定角度内双向转动，产生摩擦耗能作用，起到提高结构抗震性能的目的。实际应用中，这种依靠叠合区的钢板产生的摩擦力是有限的，尤其是，在震动过程中，螺栓的松动是不可避免的，螺栓松动后会使得摩擦效果急剧的降低，所以这种结构也是不可控的，且相对于地震产生的动能，摩擦效果较差，减震效果较差。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种钢结构建筑梁柱连接节点及其连接方法，要解决的技术问题是，保证在不同地震强度下的，节点处于有效的连接状态，做到大震不倒，中震可修。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

钢结构梁柱连接节点，用于钢柱和工字形钢梁的连接，其特征在于，

所述钢梁由梁腹板和梁翼缘组成，在钢梁的两端对称的设置有连接部，每一连接部和一根钢柱连接，所述连接部每侧钢槽中被三个隔板分割并形成第一空间和第二空间，所述第一空间所在的梁腹板上设置有椭圆孔，所述第二空间中为灌浆槽；

过渡连接件由焊接为一体钢板和插接槽组成，其中，所述钢板固定在钢柱上，所述插接槽是由底板和两侧的侧板组成的开口朝上的U形槽结构，所述连接部与所述插接槽插接连接，在插接槽的两侧壁上固定高强度长螺栓，所述高强度长螺栓与梁腹板之间通过椭圆孔进行非接触活动配合；

下侧梁翼缘和所述底板均为向下凸起的圆弧形，插接后形成关节结构；

在连接部和底板之间的所述插接槽中设置有板状弹簧组件，所述板状弹簧组件处于非压缩状态；

在钢梁的上侧梁翼缘和过渡连接件之间或者上侧梁翼缘和钢柱之间设置有钢索；在所述第二空间对应的上侧梁翼缘上设置灌浆孔和排气孔，所述第二空间和插接槽侧壁之间灌浆并硬化形成混凝土块。

在所述插接槽侧壁上设置有插入混凝土块中的螺栓。

所述钢柱是由柱腹板和柱翼缘组成的工字形结构，在钢柱的连接位置局部设置加强肋板。

在底板下侧和钢板之间焊接加强肋。

所述板状弹簧组件可以为一个或者多个板状弹簧。