[發(fā)明專利]H型鋼梁與H型鋼柱的全栓連接節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210160821.2
• 申請日: 2012-05-23
• 公開（公告）號: CN102653960A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉家彪
• 申請（專利權(quán)）人: 馬鋼（集團(tuán)）控股有限公司;馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58
• 代理公司: 馬鞍山市金橋?qū)＠碛邢薰?34111
• 代理人: 阮愛農(nóng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及H型鋼梁與H型鋼柱的連接結(jié)構(gòu)，屬于建筑領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)H型鋼梁-H型鋼柱接點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)形式通常為全焊節(jié)點(diǎn)或在全焊的節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行了改造（H型懸挑短梁和H型鋼柱進(jìn)行全焊）。而在車間進(jìn)行H牛腿、梁的端頭坡口和工藝孔（鎖口）的加工則通常采用氣焊和半自動切割機(jī)進(jìn)行，在焊接時(shí)為確保焊接質(zhì)量則在端頭處加引弧板。對于這一節(jié)點(diǎn)的處理，存在著以下質(zhì)量缺陷和安全隱患：①由于構(gòu)件有短梁或牛腿，常常構(gòu)件體積較大，而且焊接受風(fēng)、天氣溫度及濕度影響，對制作場地要求較高；大面積手工電焊作業(yè)，機(jī)械化程度低，勞動力成本高。②懸挑短梁或牛腿翼緣板與柱焊接時(shí)，若采用平焊，需要對柱子進(jìn)行多次翻身，且要設(shè)立適當(dāng)支護(hù)，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，安全隱患多；若采用挑立焊，對焊工水平要求高，翼緣板與柱焊接質(zhì)量很難達(dá)到一級焊縫要求。③節(jié)點(diǎn)處受力不合理?，即使節(jié)點(diǎn)與梁等強(qiáng)，也使節(jié)點(diǎn)先進(jìn)入塑性。④梁翼緣焊縫坡口過大或氣刨處理易出現(xiàn)超應(yīng)力。⑤梁或牛腿端頭要設(shè)立工藝孔，由于工藝孔的存在，易產(chǎn)生以工藝孔為起點(diǎn)的梁的脆性斷裂。⑥構(gòu)件的組裝和焊接完成后，都要經(jīng)過對焊縫的探傷、校正等環(huán)節(jié)，不利于構(gòu)件的流水作業(yè)，這就增加了構(gòu)件制作的周期。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是提供H型鋼梁與H型鋼柱的全栓連接節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，它在不削弱H型鋼柱強(qiáng)度的前提下，提高了節(jié)點(diǎn)的抗疲勞性能、抗震性能。

本發(fā)明H型鋼梁與H型鋼柱的全栓連接節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，包括互相垂直連接的實(shí)腹式H型鋼柱和H型鋼短梁，實(shí)腹式H型鋼柱包括柱腹板和垂直連接在柱腹板兩側(cè)的柱翼緣，H型鋼短梁包括梁腹板和垂直連接在梁腹板兩側(cè)的梁翼緣，其特征是：它還包括異形托板、抗剪板，異形托板和抗剪板使H型鋼短梁連接在實(shí)腹式H型鋼柱的柱翼緣的兩外側(cè)。

其中，異形托板共八塊，分別設(shè)置在柱翼緣外側(cè)與梁翼緣外側(cè)形成的八個(gè)直角處；異形托板的水平部分緊靠在梁翼緣上，并通過高強(qiáng)度螺栓與梁翼緣連接成一體，其豎直部分從柱翼緣的方形孔中穿過，高強(qiáng)度螺栓從前后相對應(yīng)的豎直部分和處于兩者中間的柱腹板穿過，將三者連成一整體。

抗剪板為兩塊，兩側(cè)的柱翼緣分別焊接有一塊抗剪板，抗剪板同時(shí)緊靠在梁腹板上，并通過高強(qiáng)度螺栓與梁腹板連接成一體。

本發(fā)明H型鋼梁與H型鋼柱的連接改變了現(xiàn)有的焊接形式，而是通過異形托板、抗剪板和高強(qiáng)度螺栓使H型鋼梁與H型鋼柱兩者連接，異形托板傳遞鋼梁的彎矩，抗剪板有助于剪力的傳遞，又因?yàn)镠型鋼梁和H型鋼柱是全栓連接節(jié)點(diǎn)，避免了H型鋼梁端頭開工藝孔，從而減少因開工藝孔帶來的應(yīng)力集中和焊接殘余應(yīng)力。同時(shí)高強(qiáng)度螺栓又增大了H型短梁和H型鋼柱的剪切摩擦力，變外部傳力為內(nèi)部傳力，這就增強(qiáng)了節(jié)點(diǎn)的抗疲勞性能和抗震性能。因此本發(fā)明全栓連接節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)在不削弱H型鋼柱強(qiáng)度的前提下，提高了節(jié)點(diǎn)的抗疲勞性能、抗震性能，而且還把外部傳力和內(nèi)部傳力有機(jī)地結(jié)合起來；同時(shí)，其工藝簡單、操作簡便，降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1是本發(fā)明H型鋼梁與H型鋼柱的全栓連接節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2是圖1的俯視圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明H型鋼梁與H型鋼柱的全栓連接節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，包括互相垂直連接的實(shí)腹式H型鋼柱1和H型鋼短梁2，實(shí)腹式H型鋼柱1包括柱腹板11和垂直連接在柱腹板11兩側(cè)的柱翼緣12，H型鋼短梁2包括梁腹板21和垂直連接在梁腹板21兩側(cè)的梁翼緣22，它還包括異形托板3、抗剪板4，異形托板3和抗剪板4使H型鋼短梁2連接在實(shí)腹式H型鋼柱1的柱翼緣12的兩外側(cè)。

其中，異形托板3共八塊，分別設(shè)置在柱翼緣12外側(cè)與梁翼緣22外側(cè)形成的八個(gè)直角處；異形托板3的水平部分緊靠在梁翼緣22上，并通過高強(qiáng)度螺栓與梁翼緣22連接成一體，其豎直部分從柱翼緣12的方形孔中穿過，高強(qiáng)度螺栓從前后相對應(yīng)的豎直部分和處于兩者中間的柱腹板11穿過，將三者連成一整體。抗剪板4為兩塊，兩側(cè)的柱翼緣12分別焊接有一塊抗剪板4，抗剪板4同時(shí)緊靠在梁腹板21上，并通過高強(qiáng)度螺栓與梁腹板21連接成一體。

在此全栓連接節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)中，實(shí)腹式H型鋼柱1是主要受力構(gòu)件，因此作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方式，節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)還包括八塊加固板6，加固板6設(shè)置在柱腹板11與異形托板3的豎直部分之間，加固板6焊接在柱腹板11上，并通過高強(qiáng)度螺栓與柱腹板11、異形托板3連接成一體。作為本發(fā)明的又一種改進(jìn)方式，它還包括四塊加固板5，加固板5焊接在柱翼緣12的外側(cè)，異形托板3的豎直部分從中穿過。由于在H型鋼柱1的柱翼緣12及柱腹板11加固了鋼板，使實(shí)腹式H型鋼柱1的承載能力大大提高。