附设阻尼器的钢筋混凝土仿古建筑双梁-柱减震节点技术领域
本实用新型涉及仿古建筑减震、抗震结构设计领域,尤其涉及一种附设阻尼器的
钢筋混凝土仿古建筑双梁-柱减震节点。
背景技术
钢筋混凝土仿古建筑作为一种古建筑营造法则与现代工程艺术的完美结合,是广
义仿古建筑目前运用最多的一种结构形式。但目前对钢筋混凝土仿古建筑的设计并没有一
个成熟的规范,设计人员在钢筋混凝土仿古建筑设计时大多参照混凝土设计规范对比框架
结构进行设计,钢筋混凝土仿古建筑与一般的钢筋混凝土建筑有着很大的区别,一方面仿
古建筑结构的受力特点与现代结构存在差异,且钢筋混凝土结构自重大,抗震性能较差,导
致钢筋混凝土结构的仿古建筑在地震中容易出现较为明显的破坏。另一方面传统木构建筑
节点以榫卯连接属于半刚性连接,钢筋混凝土仿古建筑节点采用现浇方式属于刚性连接,
抗震设计方法和理念大为不同。
由于木构古建筑的形制特殊,水平梁枋、斗拱受力复杂,采用现浇混凝土材料替代
设计时,一方面要遵守现代混凝土结构的抗震设计原理,一方面又要符合木构古建筑的形
制要求。如古建筑对柱、梁、枋的截面尺寸有严格规定,要求“疏密有致,比例和谐”。如果不
能正确把握古建筑的结构构造与连接的特殊性,一味按照常规混凝土结构的设计方法确定
构件截面,则不符合仿古的初衷要求。
为了既能充分利用钢筋混凝土结构可模性好、耐久耐火等优点,又避免其自重大、
抗震性能差等缺点,又要符合木构古建筑的形制要求和现代抗震节点设计要求等,所以提
出一种新的钢筋混凝土仿古建筑双梁-柱减震节点 一直是申请人研究的课题之一。
发明内容
本实用新型的目的在于,提供一种附设阻尼器的钢筋混凝土仿古建筑双梁-柱减
震节点,可有效缓解钢筋混凝土仿古建筑节点防震、减震问题,并使得结构整体抗震性得到
良好的改善。
为了实现上述任务,本实用新型采用如下的技术解决方案:
一种附设阻尼器的钢筋混凝土仿古建筑双梁-柱减震节点,包括竖向设置的钢筋
混凝土柱,其特征在于,在钢筋混凝土柱上有横向平行设置的一对钢筋混凝土梁构成双梁-
柱节点;
在钢筋混凝土柱顶部有竖向伸入的方钢管,该方钢管外表面有栓钉;在钢筋混凝
土柱的下方固定安装有支座,在一对钢筋混凝土梁其中下方的钢筋混凝土梁两侧内部设有
植筋,植筋上连接有钢板,支座和钢板之间通过关节轴承连接有黏滞流体阻尼器。
本实用新型的其它特点是:
所述的黏滞流体阻尼器与钢筋混凝土柱成60度夹角,与钢筋混凝土梁成30度夹
角。
所述的钢筋混凝土柱为圆形,长度为2m,半径为140mm。
所述的方钢管采用Q235B无缝钢。
所述的钢板的尺寸为140mm*200mm,厚度为10mm。
所述的方钢管采用Q235B无缝钢,总长1430mm,截面尺寸为150mm*150mm,厚度为
4mm。
所述的植筋采用C16的钢筋。
所述的植筋为10根,分两排沿钢筋混凝土梁方向布置,每排植筋的两端距短边
20mm,其余等间距布置,两排植筋距长边都为20mm。
所述支座5与钢筋混凝土柱的底边距离为667mm,与一对钢筋混凝土梁其 中下方
的横向的钢筋混凝土梁的距离为445mm。
所述栓钉的长度为15mm,直径Φ=10mm,焊接在距离方钢管底部20mm处的四个外
表面的中线处,并每个外表面120mm的等间距总共向上焊接7个。
本实用新型的附设阻尼器的钢筋混凝土仿古建筑双梁-柱减震节点,与现有技术
相比,具有以下特点和有益效果:
采用钢混凝土组合柱、钢筋混凝土梁、黏滞流体阻尼器,既达到了抗震要求规范的
“强柱弱梁”的效果,又满足古建筑对柱、梁、枋的截面尺寸的要求,还具有减震、抗震的作
用,与传统节点相比具有良好的抗震性能,并增加了结构的整体抗震性能。
附图说明
图1(a)是本实用新型的附设阻尼器的钢筋混凝土仿古建筑双梁-柱减震节点结构
主视图;
图1(b)是本实用新型的附设阻尼器的钢筋混凝土仿古建筑双梁-柱减震节点结构
俯视图;
图2(a)是方钢管主视图;图2(b)是方钢管左视图;
图3(a)是黏滞流体阻尼器主视图;图3(b)是黏滞流体阻尼器左视图;
图4(a)是支座主视图,图4(b)是支座俯视图;
图5(a)钢板是俯视图,图5(b)钢板是主视图;
图6(a)是关节轴承左视图,图6(b)是关节轴承主视图;
图中的附图标记分别表示:1、钢筋混凝土柱、2、方钢管、3、钢筋混凝土梁、4、黏滞
流体阻尼器、5、支座、6、关节轴承、7、钢板、8、植筋、9、栓钉。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步的详细说明。
具体实施方式
参见图1~图6所示,本实施例给出一种附设阻尼器的钢筋混凝土仿古建筑双梁-
柱减震节点的构造设计,包括竖向设置的钢筋混凝土柱1,在钢筋混凝土柱1上有横向平行
设置的一对钢筋混凝土梁3构成双梁-柱节点;
在钢筋混凝土柱1顶部有竖向伸入的方钢管2,该方钢管2外表面有栓钉9;在钢筋
混凝土柱1的下方固定安装有支座5,在一对钢筋混凝土梁3其中下方的钢筋混凝土梁3两侧
内部设有植筋8,植筋8上连接有钢板7,支座5和钢板7之间通过关节轴承6连接有黏滞流体
阻尼器4。
本实施例中,所述的钢筋混凝土柱1为圆形。
制作时,事先将栓钉9焊接在方钢管2上,并将植筋8与钢板7焊接在一起,一起和钢
筋混凝土柱1预埋,用垫块将其位置固定后浇筑,待成型后将支座5焊接在钢筋混凝土柱1上
预留的钢板上,最后将黏滞流体阻尼器4通过关节轴承6与支座5相连,黏滞流体阻尼器4与
钢筋混凝土柱1成60度夹角,与钢筋混凝土梁3成30度夹角。
所制备的附设阻尼器的钢筋混凝土仿古建筑双梁-柱减震节点,采用方钢管2加强
后制成组合结构的圆形钢筋混凝土柱,该圆形钢筋混凝土柱长度为2m半径为140mm。
方钢管2采用Q235B无缝钢(如图2(a)和图2(b)),总长1430mm,截面尺寸为150mm*
150mm厚4mm,从钢筋混凝土柱1顶部向下深入780mm。
栓钉9长度为15mm,直径Φ=10mm,栓钉9焊接在距离方钢管2底部20mm处的四个外
表面的中线处,并每个外表面120mm的等间距总共向上焊接7个。
本实施例中,每块钢板7尺寸为140mm*200mm厚10mm。
植筋8采用C16的钢筋,每块钢板7上植入两排总共10根植筋8,并沿钢筋混凝土梁3
方向布置,每排植筋8的两端距短边20mm其余等间距布置,两排植筋8距长边都为20mm。
所述支座5与圆形钢筋混凝土柱1的底边距离为667mm,与一对钢筋混凝 土梁3其
中下方的横向的钢筋混凝土梁的距离为445mm。
所述一对钢筋混凝土梁3的配筋按照混凝土结构设计原理进行配筋,上钢筋混凝
土梁跟下钢筋混凝土梁的配筋相同,每根钢筋混凝土梁分别配置3C12的受拉受压筋和A8@
50的箍筋。圆形钢筋混凝土柱1配置8C12受压筋,箍筋采用A8@50的箍筋,箍筋采用圆形和方
形两种形式。保护层厚度一律取为15mm。
所述的黏滞流体阻尼器4选择市售。支座5和内嵌关节轴承6依黏滞流体阻尼器4的
规格订制。
所述的钢板7与植筋8、支座5与钢板7均采用手工电弧焊。
本实施例制备的附设阻尼器的钢筋混凝土仿古建筑双梁-柱减震节点,按如下施
工步骤进行:
步骤一,参见图2(a)和图2(b)所示,首先按上述方法和所述栓钉9位置将其焊接在
方钢管2上。按图5所示将植筋8和钢板7焊接。
步骤二,参见图1(a)和图1(b)所示,将方钢管2、植筋8和钢板7利用垫块固定位置,
预埋在钢筋混凝土中,然后进行浇筑。
步骤三,参见图1(a)和图1(b)所示,待混凝土成型后将支座5焊接在钢筋混凝土柱
1预留的钢板上进行固定采用手工电弧焊四面围焊。
步骤四,参见图1(a)和图1(b)所示,将黏滞流体阻尼器4安装在如图所示的位置,
插入内嵌关节轴承6进行固定,使得黏滞流体阻尼器4与钢筋混凝土柱1成60度夹角,与钢筋
混凝土梁3成30度夹角。