十字形鋁合金框架結構梁柱節點及其安裝方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型螺栓連接鋁合金框架結構，具體涉及一種十字形鋁合金框架結構梁柱節點，屬于建筑結構抗震技術領域。
【背景技術】
[0002]鋁合金材料在建筑領域的應用已有上百年的歷史，通常作為建筑圍護、輔助材料，如鋁合金門窗外框、玻璃幕墻支撐體系、玻璃幕墻圍護體系等。歐美國家在20世紀50年代開始研究鋁合金材料再建筑承重結構中的應用，我國對將鋁合金結構應用于承重結構的研究相對起步較晚，但近年發展迅速，工程應用已很廣泛，需加快對其受力機理的理論研究。
[0003]鋁合金結構發展早期，因為鋁型材熱擠壓機噸位限制，擠壓成本高，與鋼結構相比，鋁合金結構總體造價較高，因此主要應用在一些要求較高的民用大跨度公共建筑中。近年，鋁型材熱擠壓機噸位不斷提高，擠壓工藝不斷成熟，擠壓成本有所下降，數控精加工技術也獲得了顯著提高。與鋼結構相比，鋁合金結構的性價比優勢越來越明顯。
[0004]鋁合金材料具有自重輕、動力反應小、抗震性能好、耐腐蝕、免維護、工廠化制作、裝配式施工、施工工藝簡單、防滲漏、高熱量反射、材料回收率高等優點，而且可很好的表現建筑美學，是一種節能環保的建筑材料，符合綠色智慧城市發展的需求。鋁合金結構不僅適用于建筑結構領域，亦適合高溫高濕、海邊污染環境下使用，甚至可用于酸性污染環境下而不被腐蝕，因此在游泳館、溫室展覽建筑、橋梁工程、石化行業、煤炭儲備堆場、海邊環境等領域的使用具有明顯優勢，鋁合金結構特別適用于對重量要求極為苛刻的航空航天器、輕量化高速化的船舶、快速機動能力要求高的工程兵渡河橋梁裝備等。
[0005]鋁合金材料由于其一系列的優點，在建筑結構中得到了廣泛的應用，而其亦有自身的不足之處，如彈性模量低、結構變形較大、穩定性較差、溫度敏感性明顯、抗疲勞性能差等，特別是焊接性能較差，熱影響區域大，熱應力明顯的問題，抗震性能差。

【發明內容】

[0006]本發明的目的是，針對上述現有技術的不足提供一種十字形鋁合金框架結構梁柱節點及其安裝方法，該梁柱節點是一種可工廠化制作現場裝配的簡單易行結構，不僅可改善鋁合金框架結構梁柱連接節點的受力性能和抗震耗能能力，進而提高鋁合金整體結構的抗震性能，而且可促進鋁合金材料在建筑結構中的應用，滿足綠色智慧城市的發展要求。
[0007]為達到上述技術效果，本發明所采用的技術方案如下:
本發明十字形鋁合金框架結構梁柱節點，包括十字形框架結構和加固組件，十字形框架結構通過加固組件連接為整體，共同受力，協同變形，共同抵抗荷載作用，所述十字形框架結構包括左側鋁合金梁、右側鋁合金梁和鋁合金柱，左側鋁合金梁和右側鋁合金梁分別設置在鋁合金柱中部的左右兩側，加固組件設置在左側鋁合金梁、右側鋁合金梁和鋁合金柱的連接處之間。
[0008]所述加固組件包括梁上翼緣處連接件、梁下翼緣處連接件、梁腹板處連接件、螺栓和加勁肋板，梁上翼緣處連接件和梁下翼緣處連接件的數量為兩組，兩組梁上翼緣處連接件分別相對設置在左側鋁合金梁外部上下兩側與鋁合金柱之間的折角連接處，兩組梁下翼緣處連接件分別設置在右側鋁合金梁外部上下兩側與鋁合金柱之間的折角連接處，梁腹板處連接件的數量為四個，兩個為一組，一組梁腹板處連接件分別相對設置在左側鋁合金梁內部前后兩側與鋁合金柱之間的折角連接處，另一組梁腹板處連接件分別相對設置在右側鋁合金梁內部前后兩側與鋁合金柱之間的折角連接處，所述梁上翼緣處連接件、梁下翼緣處連接件和梁腹板處連接件通過螺栓進行固定，加勁肋板橫向設置左側鋁合金梁和右側鋁合金梁上翼緣和下翼緣的與鋁合金柱相交的部位。
[0009]所述梁上翼緣處連接件、梁下翼緣處連接件和梁腹板處連接件為鋁合金或不銹鋼材料連接件。
[0010]所述左側鋁合金梁和右側鋁合金梁為工字形截面鋁合金梁，在工字形截面鋁合金梁的翼緣和腹板上預置有螺栓孔。
[0011 ]所述鋁合金柱為工字形截面或箱形截面鋁合金柱，在工字形截面或箱形截面鋁合金柱的翼緣和腹板或壁板上預置有螺栓孔，且位于工字形截面或箱形截面鋁合金柱與位于工字形截面鋁合金梁的翼緣和腹板上預置有螺栓孔數量和位置相對應，并與螺栓直徑相匹配。
[0012]所述梁上翼緣處連接件、梁下翼緣處連接件和梁腹板處連接件均為L形梁上翼緣處連接件、L形梁下翼緣處連接件和L形梁腹板處連接件，在L形梁上翼緣處連接件、L形梁下翼緣處連接件和L形梁腹板處連接件上預置有螺栓孔，螺栓孔的數量和位置與左側鋁合金梁、右側鋁合金梁和鋁合金柱上的螺栓孔數量為位置相對應，并與螺栓直徑相匹配。
[0013]所述螺栓為高強螺栓或普通螺栓，采用鋁合金材料或不銹鋼材料制成。
[0014]所述加勁肋板的厚度與左側鋁合金梁和右側鋁合金梁上翼緣和下翼緣厚度相等。
[0015]本發明十字形鋁合金框架結構梁柱節點，安裝方法如下:
首先，將鋁合金柱固定在建筑基礎中或者下層柱中；
之后，通過螺栓將梁下翼緣處連接件固定在鋁合金柱上，但此時應使螺栓處于未擰緊狀態；
再將左側鋁合金梁和右側鋁合金梁放置在梁下翼緣處連接件上，并用螺栓將其連接在一起，避免滑落；
然后，將梁上翼緣處連接件和梁腹板處連接件通過螺栓分別與左側鋁合金梁、右側鋁合金梁和鋁合金柱連接；
最后，調整左側鋁合金梁和右側鋁合金梁的水平標高和平面位置以滿足設計要求，再擰緊所有螺栓。
[0016]本發明十字形鋁合金框架結構梁柱節點的優點是，可避免由于焊接對鋁合金結構受力性能產生不利影響，可顯著提高鋁合金框架結構梁柱連接節點的整體抗震性能，進而保證整體框架結構的抗震效果，改善了鋁合金框架結構梁柱連接節點的受力性能和抗震耗能能力，進而提高鋁合金整體結構的抗震性能，促進鋁合金材料在建筑結構中的應用，滿足綠色智慧城市的發展要求。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是本發明十字形鋁合金框架結構梁柱節點的立體圖。
[0019]圖2是本發明十字形鋁合金框架結構梁柱節點的正立投影圖。
[0020]圖3是本發明十字形鋁合金框架結構梁柱節點的水平投影圖。
[0021]圖4是本發明十字形鋁合金框架結構梁柱節點的側立投影圖。
[0022]圖中，1-左側鋁合金梁，2-右側鋁合金梁，3-鋁合金柱，4-梁上翼緣處鋁合金(或不銹鋼)連接件，5-梁下翼緣處鋁合金(或不銹鋼)連接件，6-梁腹板處鋁合金(或不銹鋼)連接件，7-螺栓，8-加勁肋板。
【具體實施方式】
[0023]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0024]本發明十字形鋁合金框架結構梁柱節點，包括十字形框架結構和加固組件，十字形框架結構通過加固組件連接為整體，共同受力，協同變形，共同抵抗荷載作用。
[0025]十字形框架結構包括左側鋁合金梁1、右側鋁合金梁2和鋁合金柱3，左側鋁合金梁I和右側鋁合金梁2分別設置在鋁合金柱3中部的左右兩側，加固組件設置在左側鋁合金梁
1、右側鋁合金梁2和鋁合金柱3的連接處之間。左側鋁合金梁I和右側鋁合金梁2為工字形截面鋁合金梁，在工字形截面鋁合金梁的翼緣和腹板上預置有螺栓孔。鋁合金柱3為工字形截面或箱形截面鋁合金柱，在工字形截面或箱形截面鋁合金柱的翼緣和腹板或壁板上預置有螺栓孔，且位于工字形截面或箱形截面鋁合金柱與位于工字形截面鋁合金梁的翼緣和腹板上預置有螺栓孔數量和位置相對應，并與螺栓直徑相匹配，同時螺栓孔的數量、直徑和排列方式等應通過計算確定，并