一种钛镍记忆合金高强螺栓钢桁架梁柱连接部位

摘要

一种钛镍记忆合金高强螺栓连接钢桁架梁柱连接部位，包括带柱端帽的矩形钢管柱，所述带柱端帽的矩形钢管柱上部设置有H型钢柱，所述H型钢柱四周有带端板的H型钢桁架梁，所述H型钢桁架梁端板上的螺栓孔与H型钢柱对应螺栓孔的进行连接，各个构件之间均通过钛镍记忆合金高强螺栓形成连接部位，所述一种钛镍记忆合金高强螺栓连接钢桁架梁柱连接部位可以增强节点强度，也增加主体结构纵横之间的大跨距离，满足现代化大跨度建筑的需求，如果有地震，钛镍记忆合金高强螺栓可以很好的保护钢结构构件，减少地震带来的损失，由钛镍记忆合金高强螺栓自身性质耐磨损、耐腐蚀、高阻尼和超弹性等特性，可以增加结构的使用寿命，同时也能保护结构免遭破坏。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑钢结构工程技术领域，特别涉及一种钛镍记忆合金高强螺栓钢桁架梁柱连接部位。

背景技术

随着我国经济的快速发展，钢结构建筑在建筑行业的地位越来越重要，大量的装配式的建筑出现，然而根据结构构造需求不同，结构构件形式被设计的多种多样，这些钢结构又分别有半装配式和全装配式，其中半装配式连接方式有焊接、铆接和螺栓连接，传统的焊接和铆接比较费时费力、工作强度比较大和工作环境比较恶劣，而全装配式结构主要由螺栓进行连接的，然而螺栓的力学性能限制连接部位稳定，同时也限制了钢结构纵横跨之间的距离，设计出工程合适的大垮度、使用的适用性、安全性和稳定性结构需要进一步的研究

发明内容

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案：

一种钛镍记忆合金高强螺栓钢桁架梁柱连接部位，包括带柱端帽的矩形钢管柱，所述带柱端帽的矩形钢管柱上部设置有H型钢柱，所述H型钢柱四周有H型钢桁架梁，它们之间均由钛镍记忆合金高强螺栓连接。

所述带柱端帽的矩形钢管柱包括带螺栓孔的柱帽和矩形钢管柱，柱帽的螺栓孔为了与H型钢柱端板相应的螺栓孔用钛镍记忆合金高强螺栓连接。

所述H型型钢柱包括下部端板、带上下螺栓孔的翼缘板、腹板上部加劲肋带螺栓孔连接板和下部的带螺栓孔加劲肋，下部端板与带柱端帽的矩形钢管柱相应的位置留有螺栓孔是为了与下部钢柱连接，翼缘板和腹板上的螺栓孔均为了与H型钢桁架梁相应端板的螺栓孔用钛镍记忆合金高强螺栓连接。

所述带有端板的H型型钢桁架梁包括钢屋架梁和钢桁架梁，钢屋架梁按照设计有一定的坡度，以便屋面排水，上弦端部焊接有端板，端板上有螺栓孔，以便与H型钢柱腹板上部连接板用钛镍记忆合金高强螺栓连接，下弦H型钢柱端部有螺栓孔，以便运用外加垫板与H型钢柱腹板带螺栓孔的位置连接，而钢桁架梁的上弦和下弦相应的位置焊接有端板，端板上有螺栓孔，以便与H型钢柱翼缘板相应位置连接。

所述钢垫板包括腹板下部外加垫板，腹板下部两块外加垫板对应位置有螺丝孔为了腹板下部H型钢柱与钢桁架梁下弦的连接。

所述钛镍记忆合金高强螺栓采用55.8wt％Ti-Ni(Ti的质量比为55.8％)超弹性SMA材料，在施工现场整个连接部位均由钛镍记忆合金高强螺栓进行连接的。

本发明的有益效果为，

1、本发明装置是由矩形钢柱、H型钢柱和H型钢桁架梁组成，并采用钛镍记忆合金高强螺栓进行连接的，全装配式的结构明显的降低了施工现场工人的工作量和工作环境，并且提高了施工工程质量，工作效率高，无危害性。

2、本发明结构构件均由钛镍记忆合金高强螺栓进行连接的，然后由钛镍记忆合金高强螺栓自身性质耐磨损、耐腐蚀、高阻尼和超弹性等特性，可以增加结构的使用寿命，同时也能保护结构免遭破坏。

3、本发明结构连接部位直接相当于矩形钢柱与钢桁架梁通过钛镍记忆合金高强螺栓进行连接的，增加了结构连接部位的强度，大大的增加了结构的纵横间大跨距离，有利于现代化大跨度建筑的需求，同时满足对工程质量、工作环境、施工工期、劳动量、施工成本等的要求和结构使用的适用性、安全性和稳定性。

4、本发明结构连接部位均由钛镍记忆合金高强螺栓连接，满足构造和力学性能，钛镍记忆合金高强螺栓可以拆卸或者更换，如果建筑满足服役期需要拆卸，结构可以有序的拆除，全部构件可以全部回收或者进行二次利用，或者随着时间的增加，某些构件不能满足正常使用要求，可以快速更换构件，减少服役期的维护成本。

附图说明

图1是本发明提供的钢桁架梁柱连接部位分解示意图。

图2是本发明提供的钢桁架梁柱连接部位总装示意图。

图3是本发明提供的钢桁架梁柱连接部位的俯视图。

图4是本发明提供的钢桁架梁柱连接部位的左视图。

图5是本发明提供的钢桁架梁柱连接部位的前视图。

其中，

1-带端板的H型钢柱，101-H型钢柱的下部端板，102-H型钢柱的翼缘板，103-H型钢柱的腹板上部加劲肋带螺栓孔连接板，104-H型钢柱的腹板下部的带螺栓孔加劲肋，2-带有端板的H型钢屋桁架梁，201-H型钢屋桁架梁的上弦，202-H型钢屋桁架梁的斜杆，203-带有螺栓孔的H型钢屋桁架梁的下弦，3-带有端板的H型钢桁架梁，301-H型钢桁架梁的上弦，302-H型钢屋桁架梁的斜杆，303-H型钢桁架梁的下弦，4-矩形钢柱，401-矩形钢管柱，402-矩形钢管柱上的端板，5-屋桁架梁端的端板，6-桁架梁端的端板，7-所有的钛镍记忆合金高强螺栓，8-带螺栓孔的钢垫板，9-所有的螺栓孔。

具体实施方式

下面结合附图和施工过程对本发明作进一步的详细说明。

为了解决现有结构连接节点存在的问题，如图1至图5所示，一种钛镍记忆合金高强螺栓钢桁架梁柱连接部位，包括带柱端帽的矩形钢管柱4，所述带柱端帽的矩形钢管柱4上部设置有H型钢柱1，所述H型钢柱1四周有带有端板的H型钢桁架梁(2或3)，它们之间均由钛镍记忆合金高强螺栓7连接。

所述带柱端帽的矩形钢管柱4包括带螺栓孔的柱帽401和矩形钢柱402，螺栓孔9为了与H型钢柱端板101相应的螺栓孔9用钛镍记忆合金高强螺栓7连接。

所述H型钢柱1包括带螺栓孔的下部端板101、带上下螺栓孔的翼缘板102、腹板上部加劲肋带螺栓孔9连接板103和下部的带螺栓孔加劲肋104，带螺栓孔的下部端板101与带柱端帽401的矩形钢管柱4相应的位置留有螺栓孔9进行钛镍记忆合金高强螺栓7连接，翼缘板102和腹板上的螺栓孔9均为了与H型钢桁架梁2相应端板的螺栓孔9用钛镍记忆合金高强螺栓7连接。

所述带有端板的H型钢桁架梁(2或3)包括钢屋架梁2和钢桁架梁3，钢屋架梁2按照设计有一定的坡度，以便屋面排水，上弦端部焊接有带螺栓孔的端板5，以便与H型钢柱腹板上部连接板103用钛镍记忆合金高强螺栓7连接，下弦H型钢柱端203部有螺栓孔9，以便运用外加垫板8与H型钢柱1腹板带螺栓孔9位置的加劲肋104连接，而钢桁架梁的上弦301和下弦303相应的位置焊接有带螺栓孔的端板6，以便与H型钢柱翼缘板102相应位置进行连接。

所述钢垫板8包括腹板下部外加垫板8，腹板下部两块外加垫板8对应位置有螺丝孔9为了与腹板下部H型钢柱203和钢桁架梁下弦203相对应螺栓孔9进行连接。

所述钛镍记忆合金高强螺栓7，在施工现场整个连接部位均由钛镍记忆合金高强螺栓7进行连接的。

本发明的施工过程为以下步骤，

步骤1，根据现场的施工条件和人们的需求，由机械设计公司进行部件的精准设计，然后由工厂进行加工，运回施工现场；

步骤2，在施工现场，有机械车吊装矩形钢柱4，扭紧矩形柱脚的钛镍记忆合金高强螺栓7一部分预紧力，用四根绳索固定竖立；

步骤3，在施工现场用钛镍记忆合金高强螺栓7把H型钢柱4与H型钢桁架梁(2或3)连接，钛镍记忆合金高强螺栓7扭紧到最大状态，组成上部H型钢桁架梁(2或3)结构部位；

步骤4，吊起上部H型钢桁架梁(2或3)结构部位直接与下部矩形钢柱4进行对准组装成钢结构部位，组装对准之后把连接处的钛镍记忆合金高强螺栓7的预紧力均扭到最大状态，完成一种钛镍记忆合金高强螺栓钢桁架梁柱连接部位；

以上所述仅为本发明的工程实例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。