一种快速连接狗骨式异型钢的制作方法

1.本实用新型涉及建筑钢材技术领域，具体涉及一种快速连接狗骨式异型钢。


背景技术：

2.我国近些年的经济增长速度有目共睹，同时人们的思想意识得到了很大的提高，居民对建筑的外形和使用功能提出了更加严格和多样化的要求，同时为了适应广大群众的需求，不同类型的结构也逐渐涌现到人们的视野当中。异型钢结构在近些年得到了良好的发挥和应用，并且随着技术的发展和应用其类型也变得丰富多样。异型钢结构有着漂亮的结构形式，并且具备良好的抗震和力学性能。此外，钢结构具有很强的安全性和经济性，这也是其备受建筑行业青睐的重要原因之一。目前此项技术甚至可以作为对一个区域建设水平状况进行评价的标准。
3.异型钢结构有着其自身的特点，比如多样的形态、庞大的体量、新颖的体系、复杂的节点构造、简便的安装方式、较强的实用性等。这些优点使异型钢结构适用于城市的商场、宾馆、体育馆、综合楼、城市雕塑、门楼造型等商业建筑，应用前景很好。在钢结构快速发展的同时，必须看到，无论国内还是国外，都有曾发生过许多不同类型、原因、程度的事故，最为常见的是钢结构的倒塌，造成了重大人员伤亡和经济财产的损失。究其原因，钢结构的破坏不是单一因素引起的，而是多个因素综合作用的结果，同时表明构件间连接处是最薄弱的地方，无论采用哪种连接方式，焊接、螺栓连接还是铆接，破坏、断裂多数都是发生在构件间连接的地方，其中横梁连接点的破坏引起整个结构破坏的例子占破坏实例的40%左右，因而，优化横梁节点连接有着十分重要的意义。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种快速连接狗骨式异型钢，结构简单，通过改变异型钢节点，采用狗骨式构造减少应力集中，承载力居中，延性较好。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
6.一种快速连接狗骨式异型钢，包括横梁、设置在横梁上的狗骨式削弱段、连接在横梁上的加强段；所述狗骨式削弱段包括横梁翼缘处向内削弱的光滑凹面；所述加强段包括快速连接盖板，所述快速连接盖板设置在横梁的连接端部，并在快速连接盖板中部设置有横梁插槽。
7.进一步地，所述横梁插槽包括方型插孔、设置在方型插孔内的引导槽。方型插孔与引导槽相互配合，能够起到快速引导插接横梁的作用。
8.进一步地，所述横梁端部设置有与引导槽适配的条形导向块。条形引导块能够起到导向的作用，实现横梁与快速连接盖板的傻瓜式配合连接，整体更加方便，且方便后期打铆钉。
9.进一步地，所述方型插孔的四边设置固定加强板，并在固定加强板上设置有多个铆钉孔。
10.进一步地，所述快速连接盖板的边角处设置有多个预留孔。
11.多个预留孔跟铆钉孔能够在完成初步对接后，快速进行铆接固定，操作更快捷。
12.进一步地，所述光滑凹面为圆弧凹面，且所述圆弧凹面均布在横梁的四面。采用圆弧凹面作为削弱狗骨式的构造，承载力居中，应力集中程度较小，延性较好。
13.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型对梁翼缘进行狗骨式削弱，翼缘截面处变得光滑，减小了应力集中的发生。同时又对梁端使用盖板进行适当加强，从而在使节点在实现塑性铰外移的同时，仍能保持较强的极限承载力与较高的延性以及耗能性能，有效避免产生脆性断裂。
14.其次，本实用新型采用圆弧削弱狗骨式的构造简单，承载力居中，应力集中程度较小，延性较好，在工程实践中得以广泛应用。克服了直线削弱狗骨式构造较为简便，但承载力较低，两直线的交汇处应力集中明显，延性性能比较差的问题；也客服了锥形削弱狗骨式承载力较高，应力集中比较轻，但是延性稍差一些的问题。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应该看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
16.图1为本实用新型提供的快速连接狗骨式异型钢的结构示意图；
17.图2为本实用新型提供的快速连接狗骨式异型钢的正视示意图；
18.图3为本实用新型提供的快速连接狗骨式异型钢的侧视示意图；
19.附图标记：1
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横梁、2
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光滑凹面、3
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快速连接盖板、4
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横梁插槽、5
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条形导向块、6
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预留孔、7
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固定加强板。
具体实施方式
20.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
23.此外，若出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
25.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。
27.如图1所示，一种快速连接狗骨式异型钢，包括横梁1、设置在横梁1上的狗骨式削弱段、连接在横梁1上的加强段；狗骨式削弱段包括横梁1翼缘处向内削弱的光滑凹面2；加强段包括快速连接盖板3，快速连接盖板3设置在横梁1的连接端部，并在快速连接盖板3中部设置有横梁1插槽。
28.本实用新型提供的快速连接狗骨式异型钢，与现有技术相比较而言，本实用新型采用盖板加强型与削弱狗骨式结合的连接节点，它的构造方式能够实现塑性铰的外移。在异型钢结构工程中，相比于普通连接，可以使较长一段梁可几乎同时进入塑性，减小了焊缝处的应力集中现象，实现了延性设计，充分地发挥了钢材的塑性。狗骨式节点在低周反复荷载作用下具有很好的耗能能力也即塑性变形能力，可靠，抗震性能好。同时又对梁端使用盖板进行适当加强，从而在使节点在实现塑性铰外移的同时，仍能保持较强的极限承载力与较高的延性以及耗能性能，有限避免产生脆性断裂。
29.如图1
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图3所示，横梁1插槽包括方型插孔、设置在方型插孔内的引导槽。方型插孔与引导槽相互配合，能够起到快速引导插接横梁1的作用。横梁1端部设置有与引导槽适配的条形导向块5。条形引导块能够插入到引导槽内，从而起到导向的作用，实现横梁1与快速连接盖板3的傻瓜式配合连接，整体更加方便，且方便后期打铆钉。
30.并且在方型插孔的四边设置固定加强板7，并在固定加强板7上设置有多个铆钉孔。快速连接盖板3的边角处设置有多个预留孔6。多个预留孔6跟铆钉孔能够在完成初步对接后，快速进行铆接固定，操作更快捷。
31.光滑凹面2为圆弧凹面，且圆弧凹面均布在横梁1的四面。采用圆弧凹面作为削弱狗骨式的构造，承载力居中，应力集中程度较小，延性较好。
32.在实际使用时，只需将快速横梁1的端部对齐到快速连接盖板3上的方型插孔，让横梁1上的条形导向块5插入到方型插孔的引导槽，推动快速连接盖板3整体插入在横梁1的端部，并用铆钉或者其他机械连接件紧固，最终再将快速连接盖板3连同横梁1固定到指定位置，整体安装简单。与现有技术整体式的钢梁相比较而言，受力时，客服了整体式钢梁其梁翼缘处应力分配不均，导致节点应力集中，整个节点塑性铰范围比较小，从而产生脆性断裂，并且在焊接时焊缝也会产生焊接缺陷，导致整个钢结构承载力不够的问题。同时，快速连接盖板3针对焊接连接缺陷改进钢横梁1节点，让塑性铰远离横梁1结合面，但仍能保持较强的极限承载力与较高的延性以及耗能性能。
33.盖板加强与狗骨式削弱相结合的节点方式，不但具有良好的抗震性能，在破坏形态、延性、耗能性能均明显强于普通节点，且可以有效避免节点域焊缝的脆性破坏。应用于
实际工程中，相比普通节点，该节点施工方便，相比其他链接方式，采用该节点施工可以提高施工效率，降低人工成本，有效缩短工期。该节点具有较高承载力和较好的延性，可以提高异型钢结构使用寿命，同时降低异型钢结构的后期风险维护成本。
34.以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。