本發(fā)明涉及裝配式耗能節(jié)點，特別是一種裝配式鋼竹混合框架摩擦耗能節(jié)點及其施工方法，屬于結(jié)構(gòu)工程。

背景技術(shù)：

1、建筑行業(yè)是全球碳減排的重點領(lǐng)域，其能源消費(fèi)占全球能源消費(fèi)的36％，在制造混凝土、鋼材等傳統(tǒng)建筑材料時將排放大量溫室氣體，而竹材等生態(tài)材料作為碳負(fù)性材料具有綠色環(huán)保、生長周期短、可再生、分布廣泛等優(yōu)勢，近些年來引起了極大關(guān)注。

2、將傳統(tǒng)h型鋼柱和工程竹梁組合形成的鋼竹混合框架在具有一定抗側(cè)剛度的基礎(chǔ)上同時在構(gòu)件層面減少了結(jié)構(gòu)的碳排放量。框架結(jié)構(gòu)中梁柱構(gòu)件的節(jié)點是整個結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位，目前現(xiàn)有的鋼竹混合框架梁柱節(jié)點連接方式多為鋼插板加對穿螺栓，這種連接方式因為工程竹材橫紋強(qiáng)度過低，外力作用下易在螺栓孔附近發(fā)生劈裂破壞，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全。

3、目前公開專利cn116180923a公開了一種摩擦-彎曲復(fù)合耗能預(yù)應(yīng)力自復(fù)位鋼竹組合梁柱節(jié)點，該節(jié)點在薄壁型工字鋼梁腹板處設(shè)置摩擦彎曲復(fù)合耗能器來提供耗能能力，使結(jié)構(gòu)很好的消耗外部荷載。但其局限性在于：梁端無膠合竹的冷彎薄壁型鋼梁段剛度小，易發(fā)生局部和整體的屈曲以及面外變形使節(jié)點提前失效；用于實現(xiàn)自復(fù)位的預(yù)應(yīng)力筋錨固困難、預(yù)應(yīng)力損失無法避免，難以使結(jié)構(gòu)具備理想的自復(fù)位功能。公開專利cn115012528a公開了一種可調(diào)節(jié)預(yù)應(yīng)力自復(fù)位工程竹梁柱節(jié)點，該節(jié)點通過由鋼絞線、滑輪導(dǎo)向裝置、錨固裝置、千斤頂和預(yù)應(yīng)力監(jiān)測裝置組成的自復(fù)位系統(tǒng)來實現(xiàn)提高節(jié)點的自復(fù)位性能、初始剛度和抗彎承載力的功能。但該節(jié)點裝配復(fù)雜，難以在工程實踐中應(yīng)用。公開專利cn115772942a公開了一種采用組合件連接的重組竹梁柱框架節(jié)點，該節(jié)點的半榫榫頭貫穿連接件設(shè)置有橢圓形螺栓通孔利用螺栓與重組竹柱相連，從而使半榫榫頭與重組竹卯口之間產(chǎn)生摩擦耗能，在充分發(fā)揮半榫結(jié)構(gòu)優(yōu)異耗能能力的同時顯著提升其抗拔榫能力。但榫卯連接受力復(fù)雜，且該節(jié)點梁端開槽過大，削弱了工程竹梁的承載能力；同時該節(jié)點形式本質(zhì)上屬于插板螺栓連接，無有效的抗側(cè)力構(gòu)件，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本發(fā)明提出了一種裝配式鋼竹混合框架摩擦耗能節(jié)點及其施工方法。本發(fā)明在傳統(tǒng)插板螺栓節(jié)點和上述專利公開的節(jié)點基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，通過設(shè)置摩擦型耗能板件和斜撐，能夠使節(jié)點具備較強(qiáng)的耗能能力和較好的延性，延緩工程竹材的劈裂破壞，同時能夠使框架結(jié)構(gòu)具備有效的抗側(cè)剛度。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種裝配式鋼竹混合框架摩擦耗能節(jié)點，包括h型鋼柱、工程竹梁，所述耗能節(jié)點還包括不等肢連接角鋼、外耗能板、u形耗能件以及摩擦型耗能斜撐；

4、所述h型鋼柱與工程竹梁通過兩個不等肢連接角鋼和多枚高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接；其中，工程竹梁前、后連接角鋼之間設(shè)有所述外耗能板以及及所述u形耗能件，所述u形耗能件設(shè)置在工程竹梁端部的頂面和底面，所述外耗能板上、下端與u形耗能件前后面?zhèn)劝暹B接，并螺栓固定在u形耗能件前后面?zhèn)劝逋鈧?cè)，所述外耗能板以及及所述u形耗能件整體包裹夾持住所述工程竹梁端部，并抵靠在所述h型鋼柱上；

5、其中，所述u形耗能件前后面?zhèn)劝逶O(shè)有長條形擴(kuò)大螺栓孔，以便于和外耗能板發(fā)生相對轉(zhuǎn)動而耗能；

6、所述u形耗能件與h型鋼柱之間連接有所述摩擦型耗能斜撐；所述摩擦型耗能斜撐由斜撐內(nèi)耗能板以及斜撐外耗能板通過多枚高強(qiáng)螺栓連接而成。

7、進(jìn)一步地，所述摩擦型耗能斜撐兩端的u形耗能件遠(yuǎn)柱端以及h型鋼柱上均焊接有連接耳板，摩擦型耗能斜撐與連接耳板之間通過銷軸連接。

8、進(jìn)一步地，所述摩擦型耗能斜撐中的斜撐內(nèi)耗能板為單板，斜撐外耗能板為雙板，所述斜撐內(nèi)耗能板通過高強(qiáng)螺栓固定在斜撐外耗能板內(nèi)側(cè)。

9、進(jìn)一步地，所述斜撐外耗能板內(nèi)側(cè)固定有黃銅摩擦片。

10、進(jìn)一步地，所述h型鋼柱上還設(shè)置有肋板。

11、進(jìn)一步地，所述肋板焊接在節(jié)點核心區(qū)位置h型鋼柱腹板兩側(cè)，且對稱的設(shè)置。

12、進(jìn)一步地，所述外耗能板與u形耗能件之間設(shè)有黃銅摩擦片，且所述外耗能板、u形耗能件與工程竹梁之間通過高強(qiáng)對拉螺栓連接在一起。

13、進(jìn)一步地，所述u形耗能件前后面?zhèn)劝鍨樘菪涡螤睢?/p>

14、上述裝配式鋼竹混合框架摩擦耗能節(jié)點的施工方法，包括如下步驟：

15、步驟一：在工廠預(yù)制h型鋼柱，沿柱標(biāo)高方向根據(jù)高強(qiáng)螺栓的布置方式在h型鋼柱的上翼緣上進(jìn)行預(yù)鉆孔，然后在柱的節(jié)點核心區(qū)位置腹板兩側(cè)對稱的焊接肋板，形成h型鋼柱；

16、步驟二：在工廠預(yù)制工程竹梁，按照高強(qiáng)對拉螺栓的布置方式，在工程竹梁前、后面預(yù)制通長螺栓孔，形成工程竹梁；

17、步驟三：在前、后兩個不等肢連接角鋼的長肢和短肢按照高強(qiáng)對拉螺栓的布置方式分別預(yù)制螺栓孔，前、后不等肢連接角鋼的切割長度與工程竹梁的高度相等；

18、步驟四：預(yù)制外耗能板和u形耗能件，在外耗能板上按高強(qiáng)對拉螺栓的布置方式分別預(yù)制螺栓孔，然后將兩片外耗能板與工程竹梁前、后面的不等肢連接角鋼焊接連接，注意外耗能板與不等肢連接角鋼長肢的螺栓孔要相互對齊；u形耗能件由鋼板經(jīng)焊接、切割而成，在其側(cè)面近柱端預(yù)制兩個長條形擴(kuò)大螺栓孔，上面遠(yuǎn)柱端焊接連接耳板，在外耗能板和u形耗能件之間設(shè)置有預(yù)制正常大小螺栓孔的黃銅摩擦片，用來延緩耗能板的磨損；

19、步驟五：在工廠預(yù)制摩擦型耗能斜撐，摩擦型耗能斜撐分為外部的雙層的斜撐外耗能板和內(nèi)部單層的斜撐內(nèi)耗能板，斜撐外耗能板按照高強(qiáng)螺栓的布置方式預(yù)制正常大小的螺栓孔，斜撐內(nèi)耗能板預(yù)制長條形擴(kuò)大螺栓孔，斜撐外耗能板的間距要比斜撐內(nèi)耗能板的厚度大，在斜撐外耗能板和斜撐內(nèi)耗能板之間設(shè)置有預(yù)制正常螺栓孔的黃銅摩擦片；在斜撐外耗能板和斜撐內(nèi)耗能板的端部預(yù)制銷孔，用于穿入銷軸，斜撐外耗能板和斜撐內(nèi)耗能板端部的厚度要與連接耳板間的間距相匹配；

20、步驟六：現(xiàn)場安裝，包括如下安裝步驟：

21、步驟6.1：分別將兩個不等肢連接角鋼的短肢上的螺栓孔與h型鋼柱翼緣上的螺栓孔進(jìn)行對中，通過高強(qiáng)螺栓進(jìn)行緊固連接；

22、步驟6.2：沿梁寬方向依次放置外耗能板、u形耗能件、工程竹梁，注意要保證工程竹梁近柱端與與h型鋼柱翼緣緊密貼合、工程竹梁與各連接件接觸面緊密貼合且螺栓孔對中、工程竹梁與各耗能板接觸面緊密貼合且螺栓孔對中；

23、步驟6.3：使用高強(qiáng)對拉螺栓將不等肢連接角鋼的長肢與工程竹梁、各耗能板件進(jìn)行緊固連接；

24、步驟6.4：將摩擦型耗能斜撐的斜撐內(nèi)耗能板插入斜撐外耗能板之間，使斜撐外耗能板的普通螺栓孔與斜撐內(nèi)耗能板的長條形擴(kuò)大螺栓孔對中，注意保證長條形擴(kuò)大螺栓孔兩側(cè)均有盈余，以確保摩擦型耗能斜撐在受拉壓時斜撐外耗能板、斜撐內(nèi)耗能板能夠產(chǎn)生相對滑動，同時使用高強(qiáng)螺栓將斜撐外耗能板、斜撐內(nèi)耗能板緊固連接；

25、步驟6.5：將工程竹梁上、下部的連接耳板底座的螺栓孔與h型鋼柱翼緣上相應(yīng)位置的螺栓孔進(jìn)行對中，并使用高強(qiáng)螺栓將連接耳板與h型鋼柱緊固連接；

26、步驟6.6：將摩擦型耗能斜撐兩端的銷孔與h型鋼柱和工程竹梁上的連接耳板銷孔進(jìn)行對中，然后插入銷軸，至此，裝配式鋼竹混合框架摩擦耗能節(jié)點安裝完成。

27、相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

28、(1)節(jié)點的各連接件和耗能裝置均可在工廠預(yù)制，然后在現(xiàn)場完全通過螺栓進(jìn)行連接，無需焊接；

29、(2)各耗能板、連接角鋼、摩擦型耗能斜撐在磨損破壞以后可實現(xiàn)隨時更換；

30、(3)通過耗能板件、摩擦型耗能斜撐以及高強(qiáng)對拉螺栓彎曲變形或螺栓孔承壓破壞的配合實現(xiàn)三個階段耗能的依次進(jìn)行，由此使節(jié)點可具備較強(qiáng)的耗能能力，使整體結(jié)構(gòu)抗震性能良好；

31、(4)由于摩擦型斜撐的存在，可以在一定程度上提高混合框架的抗側(cè)剛度。