一種新型高性能鋼框架結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑鋼結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域，具體涉及一種新型高性能鋼框架結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)高度及跨度的不斷增大，使得結(jié)構(gòu)對(duì)提高鋼材強(qiáng)度減輕自重以及改善耗能機(jī)制提高抗震性能等各方面提出了更新和更高要求，如果純粹采用普通鋼材建造，將使結(jié)構(gòu)高度及跨度均受到較大限制，并且導(dǎo)致相應(yīng)的建造成本大大增加。另一方面，隨著鋼材冶煉及軋制工藝的不斷發(fā)展，使得生產(chǎn)制造比普通強(qiáng)度鋼材強(qiáng)度更高、韌性更強(qiáng)的高強(qiáng)度鋼材以及比普通強(qiáng)度鋼材強(qiáng)度更低、延性更好的低屈服點(diǎn)鋼材成為可能。將高強(qiáng)度鋼材和低屈服點(diǎn)鋼材等新型鋼材結(jié)合普通強(qiáng)度鋼材分別應(yīng)用于結(jié)構(gòu)中不同類型的構(gòu)件，有利于發(fā)揮各種強(qiáng)度鋼材各自的優(yōu)勢(shì)。
[0003]因此，純粹采用普通鋼材建造的傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)迅速發(fā)展的需求，而有機(jī)結(jié)合高強(qiáng)度鋼材、低屈服點(diǎn)鋼材和普通強(qiáng)度鋼材的新型鋼結(jié)構(gòu)體系在安全性、合理性、經(jīng)濟(jì)性等各方面都具有明顯優(yōu)勢(shì)，并將會(huì)成為未來建筑鋼結(jié)構(gòu)的新發(fā)展方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種新型高性能鋼框架結(jié)構(gòu)，通過選擇不同強(qiáng)度的鋼材制作相應(yīng)類型的構(gòu)件，充分發(fā)揮不同強(qiáng)度鋼材各自的優(yōu)勢(shì)，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，降低結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)成本，解決了現(xiàn)有技術(shù)的問題。
[0005]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種新型高性能鋼框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括高強(qiáng)鋼框架柱、普通鋼框架梁、低屈服點(diǎn)鋼耗能器和普通鋼支撐；
[0007]所述高強(qiáng)鋼框架柱與所述普通鋼框架梁相連接；所述普通鋼支撐一端與所述低屈服點(diǎn)鋼耗能器相連接，另一端與所述高強(qiáng)鋼框架柱連接，或與所述普通鋼框架梁相連接，或與高強(qiáng)鋼框架柱和普通鋼框架梁的連接點(diǎn)相連接；
[0008]所述低屈服點(diǎn)鋼耗能器的一端與所述普通鋼框架梁相連接，另一端與所述普通鋼支撐相連接，或所述低屈服點(diǎn)鋼耗能器兩端均與所述普通鋼支撐相連接。
[0009]在地震作用下，所述低屈服點(diǎn)鋼耗能器率先進(jìn)入屈服耗能，作為抗震設(shè)防的第一道防線；所述普通鋼框架梁的屈服耗能在所述低屈服點(diǎn)鋼耗能器之后，作為抗震設(shè)防的第二道防線；所述高強(qiáng)鋼框架柱的屈服耗能在所述普通鋼框架梁之后，作為抗震設(shè)防的第三道防線；所述普通鋼支撐始終保持不屈服，提供足夠的剛度將鋼框架的層間側(cè)移有效的傳遞至所述低屈服點(diǎn)鋼耗能器。
[0010]進(jìn)一步的，高強(qiáng)鋼框架柱采用名義屈服強(qiáng)度fy彡460MPa的高強(qiáng)度鋼材制作；所述低屈服點(diǎn)鋼耗能器采用名義屈服強(qiáng)度235MPa的低屈服點(diǎn)鋼材制作，所述普通鋼框架梁和所述普通鋼支撐采用名義屈服強(qiáng)度fy介于235MPa與460MPa之間的普通強(qiáng)度鋼材制作。采用不同的強(qiáng)度的鋼材制作不同類型的構(gòu)件，能夠有效發(fā)揮不同強(qiáng)度鋼材各自的優(yōu)勢(shì)。
[0011]進(jìn)一步的，高強(qiáng)鋼框架柱與所述普通鋼框架梁的連接采用剛性連接方式；所述低屈服點(diǎn)鋼耗能器與所述普通鋼框架梁的連接和所述低屈服點(diǎn)鋼耗能器與所述普通鋼支撐的連接均采用螺栓連接方式。螺栓連接方式，便于施工安裝及震后更換。
[0012]進(jìn)一步的，普通鋼支撐可以僅與所述普通鋼框架梁相連，也可以僅與高強(qiáng)鋼框架柱相連，也可以同時(shí)與普通鋼框架梁和高強(qiáng)鋼框架柱同時(shí)相連；其連接方式均可以采用剛性連接或鉸接連接方式。
[0013]進(jìn)一步的，普通鋼框架梁與所述高強(qiáng)鋼框架柱的連接述普通鋼框架梁與所述高強(qiáng)鋼框架柱的連接采用梁端截面不變的普通梁柱節(jié)點(diǎn)、或采用梁端截面削弱型節(jié)點(diǎn)或梁端截面加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)。
[0014]進(jìn)一步的，低屈服點(diǎn)鋼耗能器可采用彎曲型或剪切型低屈服點(diǎn)鋼耗能器。
[0015]有益效果:本發(fā)明提供的鋼框架結(jié)構(gòu)將高強(qiáng)度鋼材、低屈服點(diǎn)鋼材和普通強(qiáng)度鋼材有機(jī)結(jié)合，采用不同強(qiáng)度的鋼材分別應(yīng)用于結(jié)構(gòu)中不同類型的構(gòu)件，有利于發(fā)揮各種強(qiáng)度鋼材各自的優(yōu)勢(shì)，合理、高效的利用各種強(qiáng)度的鋼材。
[0016]該結(jié)構(gòu)結(jié)在地震作用下，可以形成良好的耗能機(jī)制，便于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)抗震性能化設(shè)計(jì)并達(dá)到“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)，提高結(jié)構(gòu)整體的抗震性能。
[0017]其中，低屈服點(diǎn)鋼耗能器與所述普通鋼框架梁的連接和所述低屈服點(diǎn)鋼耗能器與所述普通鋼支撐的連接均采用螺栓連接方式，便于施工安裝及震后更換。
[0018]相對(duì)于純粹采用普通強(qiáng)度鋼材的傳統(tǒng)鋼框架結(jié)構(gòu)來看，本發(fā)明在安全性、合理性、經(jīng)濟(jì)性等各方面都具有明顯優(yōu)勢(shì)。
【附圖說明】
[0019]圖1為采用人字支撐的高性能鋼框架結(jié)構(gòu)示意圖
[0020]圖2為采用V形支撐的高性能鋼框架結(jié)構(gòu)示意圖
[0021]圖3為采用X形支撐的高性能鋼框架結(jié)構(gòu)示意圖
[0022]圖中:1_高強(qiáng)鋼框架柱；2_普通鋼框架梁；3_低屈服點(diǎn)鋼耗能器；4_普通鋼支撐。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0024]如圖1-3所示，一種新型高性能鋼框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括高強(qiáng)鋼框架柱1、普通鋼框架梁2、低屈服點(diǎn)鋼耗能器3和普通鋼支撐4 ;
[0025]所述高強(qiáng)鋼框架柱I作為結(jié)構(gòu)的豎向承重構(gòu)件，所述普通鋼框架梁2作為結(jié)構(gòu)的水平承重構(gòu)件，所述普通鋼框架梁2的兩端與所述高強(qiáng)鋼框架柱I分別相連接。所述普通鋼支撐4 一端與所述低屈服點(diǎn)鋼耗能器3相連接，另一端與所述高強(qiáng)鋼框架柱I相連接，或與所述普通鋼框架梁2相連接，或與高強(qiáng)鋼框架柱I和普通鋼框架梁2的連接點(diǎn)相連接；
[0026]所述低屈服點(diǎn)鋼耗能器3的一端與所述普通鋼框架梁2相連接，另一端與所述普通鋼支撐4相連接，或所述低屈服點(diǎn)鋼耗能器3的兩端均與所述普通鋼支撐4相連接。
[0027]在地震作用下，所述低屈服點(diǎn)鋼耗能器3率先進(jìn)入屈服耗能，作為抗震設(shè)防的第一道防線；所述普通鋼框架梁2的屈服耗能在所述低屈服點(diǎn)鋼耗能器3之后，作為抗震設(shè)防的第二道防線；所述高強(qiáng)鋼框架柱I的屈服耗能在所述普通鋼框架梁2之后，作為抗震設(shè)防的第三道防線；所述普通鋼支撐4始終保持不屈服，提供足夠的剛度將鋼框架的層間側(cè)移有效的傳遞至所述低屈服點(diǎn)鋼耗能器3。
[0028]進(jìn)一步的，所述高強(qiáng)鋼框架柱I采用名義屈服強(qiáng)度fy彡460MPa的高強(qiáng)度鋼材制作；所述低屈服點(diǎn)鋼耗能器3采用名義屈服強(qiáng)度fy彡235MPa的低屈服點(diǎn)鋼材制作，所述普通鋼框架梁2和所述普通鋼支撐4采用名義屈服強(qiáng)度fy介于235MPa與460MPa之間的普通強(qiáng)度鋼材制作。
[0029]進(jìn)一步的，所述高強(qiáng)鋼框架柱I與所述普通鋼框架梁2的連接采用