[发明专利]一种多段式分节可替换组合工字形钢梁结构

说明书

本发明公开了一种多段式分节可替换组合工字形钢梁结构，包括分段的Z字形钢梁、矩形盖板、端口槽板和钢柱，相邻两段Z字形钢梁两端部反向布置，共同组成工字型钢结构；相邻两段Z字形钢梁之间通过矩形盖板上下用高强螺栓连接；若干节工字型结构的两端部嵌入在凹形的端口槽板中，并通过高强螺栓连接，端口槽板通过高强螺栓与钢柱连接。本发明可削弱地震中梁端处的变形，同时由两个Z字形钢梁组成的工字型钢梁结构，在节省材料的同时，提高了梁结构的稳定性。在梁震后快速恢复方面，钢梁为多段式结构，各段均可快速拆卸和安装。同时，每段梁都可以重复利用，实现了震后结构构件资源重新利用。

技术领域

本发明属于建筑工程和结构抗震邻域，具体涉及为一种组合工字形可替换梁结构。

背景技术

钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)中主要承受地震轴力的柱，用稳定性很好的钢筋混凝土组成，而主要受到扭转和剪切力的梁采钢梁，发挥出了两种材料的优势，对于预防地震有很好的作用。但由于结构整体焊接问题，梁端口处所受应力会使梁结构发生破坏。同时当发生大型地震时，由于结构为一个整体，当梁受力发生形变时，整个结构的稳定性会迅速下降。如何改善梁两边端口处变形，加强梁整体的稳定性是保证结构稳定的重要因素之一。目前的研究对于梁端主要是局部增强或者改变其结构，而嵌入式固定结构较少。究其原因可能是梁整体嵌入技术难度较大。且对于现有的梁结构，研究大多关注于增加其强度，而对更换梁研究相对没有那么多。同时，对于震后房屋重建方面与资源利用方面研究还相对较少。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种组合工字形可替换梁结构，可削弱地震过程中梁端处的变形，同时由两个“Z”字形钢板共同组成的工字型结构，在节省材料的同时，提高梁结构的稳定性。同时，梁结构分段，每一段都具有快速拆卸和安装的功能，从而实现结构震后快速恢复的作用。同时，每段梁都可以重复利用，实现了震后房屋资源重新利用的效果。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

一种多段式分节可替换组合工字形钢梁结构，包括分段的Z字形钢梁、矩形盖板、端口槽板和钢柱，相邻两段Z字形钢梁两端部反向布置，共同组成工字型钢结构；相邻两段Z字形钢梁之间通过矩形盖板上下用高强螺栓连接；若干节工字型结构的两端部嵌入在凹形的端口槽板中，并通过高强螺栓连接，端口槽板通过高强螺栓与钢柱连接。

对于上述技术方案，本发明还有进一步优选的方案：

优选的，所述Z字形钢梁由腹板和两端口处相反方向水平延伸的翼缘构成，翼缘上设有螺栓孔。

优选的，所述矩形盖板上设有沿对角线布置的螺栓孔，螺栓孔连线跨过两Z 字形钢梁接缝处；矩形盖板的宽度与相邻Z字形钢梁对接后形成的工字型钢翼缘宽度相等。

优选的，上下矩形盖板相对于Z字形钢梁对称分布，且平行设置。

优选的，所述矩形盖板的长度不小于Z字形钢梁总长度的1/2。

优选的，所述端口槽板由底部端板和顶部槽口板构成，底部端板在与钢柱接触面四角上设有螺栓孔，槽口板与Z字形钢梁接触上下面上设有螺栓孔。

优选的，嵌入在所述端口槽板顶部槽口板中的Z字形钢梁接触面之间不存在空隙，且Z字形钢梁的腹板端面与端口槽板的底部端板连接处无缝隙。

优选的，Z字形钢梁嵌入长度多于1/3。

进而，本发明给出了上述多段式分节可替换组合工字形钢梁结构的替换方法，包括：

拆卸方法为：将上下矩形盖板拆下，然后将分段的变形Z字形钢梁拆下，放入新的未变形Z字形钢梁，然后放置盖板，安装高强螺栓；

组装方法为：先将两端端口槽板底部端板与钢柱用高强螺栓连接，再分别在两边顶部槽口板槽中放入Z字形钢梁，用高强螺栓连接；