[实用新型]一种削弱型梁柱结构

说明书

本实用新型公开了一种削弱型梁柱结构，包括H型钢柱和H型钢梁；H型钢柱的翼缘与H型钢梁一端截面垂直固定连接，H型钢梁包括上部翼缘、腹板和下部翼缘，翼缘表面与水平面平行，H型钢梁靠近连接端部分设置有削弱区，削弱区位于H型钢梁的下部翼缘，位于削弱区区域的下部翼缘沿腹板向上部翼缘偏移，偏移距离小于H型钢梁的腹板宽度的一半。改善了传统节点的延性与抗震性能，也改善了削弱梁翼缘导致的梁平面外刚度减少的问题。

技术领域

本实用新型属于建筑钢结构领域，涉及一种削弱型梁柱结构。

背景技术

钢结构具有重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强等的优点，因此，在结构上得到了广泛的应用。但在1994年的北岭地震和1995年的阪神地震中，传统的钢框架梁柱节点出现了大量破坏。之后人们就开始进行了大量的试验研究，分析梁柱节点破坏的原因，以及如何提高节点安全性的措施。早在1990年，Plumier就提出了削弱梁截面来实现增强钢框架结构在循环荷载作用下的延性，使塑性铰远离脆弱的焊缝连接处，从而保证钢框架结构的安全，即RBS，从北岭地震与阪神地震之后，RBS才开始得到重视。1996年，Engelhardt等对RBS型节点进行了循环荷载试验的研究，结果表明RBS节点能大幅度提高节点的延性，具有优越的抗震性能。2010年，Pachoumis等采用循环荷载的试验以及有限元软件对RBS连接进行了分析，结果表明RBS连接具有很好的滞回性能，能有效的保护梁柱连接焊缝。王燕等对5个不同细部尺寸的RBS型连接与一种传统连接做了对比试验研究，结果表明RBS型连接的变形能力及耗能能力均高于传统节点，但是试验中观察到梁出现平面外失稳以及刚度减少的现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种削弱型梁柱结构，改善了传统节点的延性与抗震性能，也改善了削弱梁翼缘导致的梁平面外刚度减少的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种削弱型梁柱结构，包括H型钢柱和H型钢梁；

所述H型钢柱的翼缘与H型钢梁一端截面垂直固定连接，H型钢梁包括上部翼缘、腹板和下部翼缘，翼缘表面与水平面平行，H型钢梁靠近连接端部分设置有削弱区，削弱区位于H型钢梁的下部翼缘，位于削弱区区域的下部翼缘沿腹板向上部翼缘偏移，偏移距离小于H型钢梁的腹板宽度的一半。

优选的，H型钢梁腹板的连接端一侧，其表面宽度方向的两端设置为内凹圆弧角。

优选的，H型钢柱腹板一侧竖直方向设置有补强板，补强板表面与腹板表面贴合；H型钢柱腹板两侧水平方向设置有加劲肋，每侧为两个，四个加劲肋分别与H型钢梁的两个翼缘水平方向持平。

进一步，H型钢柱、H型钢梁、补强板和加劲肋均采用焊接连接。

优选的，H型钢梁连接端与削弱区靠近连接端一侧的距离a为100mm～300mm。

优选的，削弱区水平方向长度b与H型钢梁的腹板宽度之比为0.17～0.21。

优选的，削弱区偏移距离c与H型钢梁的腹板宽度之比为1.0～1.12。

优选的，削弱区沿腹板表面的截面形状为三角形。

优选的，削弱区沿腹板表面的截面形状为圆弧状。

优选的，削弱区沿腹板表面的截面形状为梯形。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型在梁底部设置有削弱区，从而减少平面外刚度，有效的解决了梁的平面外失稳以及刚度减少的问题，改善了传统节点的延性与抗震性能，也改善了削弱梁翼缘导致的梁平面外刚度减少的问题，具有重要的社会和经济效益。

进一步，通过采用补强板和加劲肋，提高了抗震性能。