[發(fā)明專利]H型鋼梁與H型鋼柱弱軸可變梁高裝配式節(jié)點及施工方法

有效

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• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102733492A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金曉飛;曹正罡;杜鵬;楊曉杰;孫建運
• 申請（專利權(quán)）人: 中國建筑股份有限公司
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58;E04G21/14
• 代理公司: 北京中建聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11004
• 代理人: 朱麗巖;李聚

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點及其施工方法。

背景技術(shù)

在多、高層鋼結(jié)構(gòu)中，H型鋼梁和H型鋼柱被用作主要承重構(gòu)件，連接H型鋼梁與H型鋼柱的節(jié)點起到傳遞梁、柱彎矩、剪力的作用，對于結(jié)構(gòu)的整體受力性能具有重要影響。H型鋼梁、柱的全焊連接和栓焊連接節(jié)點構(gòu)造連接剛度大，受力性能好，但由于焊縫的存在而容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，且現(xiàn)場施工難度大，造價也高，不能滿足鋼結(jié)構(gòu)施工工效的要求。現(xiàn)有螺栓連接的方式不會產(chǎn)生應(yīng)力集中，具有現(xiàn)場施工方便等優(yōu)點，可滿足裝配式施工工效的要求，但一般節(jié)點的剛度較低。現(xiàn)有的H型鋼梁與H型鋼柱弱軸方向的連接一般是通過在柱腹板上焊接連接板來實現(xiàn)的，這種節(jié)點構(gòu)造方式會使柱腹板的受力性能產(chǎn)生劣化，不利于節(jié)點受力。另外，現(xiàn)有的鋼結(jié)構(gòu)工程中的每個梁、柱節(jié)點均需按照節(jié)點所連梁的尺寸進(jìn)行單獨設(shè)計，同一節(jié)點設(shè)計方案對梁截面尺寸在一定范圍內(nèi)的變化適應(yīng)性較低，不能實現(xiàn)節(jié)點設(shè)計和生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種H型鋼梁與H型鋼柱弱軸可變梁高裝配式節(jié)點及施工方法，要解決鋼結(jié)構(gòu)梁、柱連接節(jié)點現(xiàn)場施工難度大、造價高，節(jié)點剛度低，以及節(jié)點對梁截面尺寸在一定范圍內(nèi)變化適應(yīng)性不強(qiáng)的技術(shù)問題，提高鋼結(jié)構(gòu)梁、柱節(jié)點的設(shè)計和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化程度。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

這種H型鋼梁與H型鋼柱弱軸可變梁高裝配式節(jié)點，包括H型鋼柱和H型鋼梁，該節(jié)點還包括柱封件、T形連接件、L形連接件和螺栓；

所述H型鋼梁的上翼緣板、下翼緣板和腹板在節(jié)點處均開有螺栓孔；

所述柱封件由柱封板、梁上翼緣加勁肋和柱封板加勁肋構(gòu)成，柱封板豎向設(shè)置，其下部開有預(yù)留螺栓孔，梁上翼緣加勁肋與柱封板頂邊垂直連接成L形，柱封板加勁肋垂直連接于柱封板和梁上翼緣加勁肋的夾角處，梁上翼緣加勁肋的前側(cè)邊與H型鋼柱的腹板焊接，柱封板和梁上翼緣加勁肋的左右兩側(cè)邊分別與H型鋼柱的兩柱翼緣板焊接；

所述T形連接件由水平設(shè)置的上翼緣板連接板，以及垂直于上翼緣板連接板底面的腹板連接板構(gòu)成，上翼緣板連接板的前側(cè)邊與柱封件的梁上翼緣加勁肋焊接，腹板連接板的前側(cè)邊與柱封板焊接，上翼緣板連接板與H型鋼梁的上翼緣板對應(yīng)開有螺栓孔，上翼緣板連接板與上翼緣板由螺栓連接，腹板連接板與H型鋼梁的腹板對應(yīng)開有螺栓孔，腹板連接板與腹板由螺栓連接；

所述L形連接件由水平設(shè)置的下翼緣板連接板，以及向下與下翼緣板連接板垂直的柱連接板構(gòu)成，下翼緣板連接板與H型鋼梁的下翼緣板對應(yīng)開有螺栓孔，下翼緣板連接板與下翼緣板由螺栓連接，柱連接板與柱封板的預(yù)留螺栓孔對應(yīng)處豎向開有長圓孔，柱連接板與柱封板由螺栓連接。

所述上翼緣板在節(jié)點處部分切除，切除段的長度等于T形連接件中腹板連接板的寬度。

所述下翼緣板連接板和柱連接板夾角處連接有加勁肋。

所述預(yù)留螺栓孔的數(shù)量為四個，呈矩形分布。

所述上翼緣板、下翼緣板和腹板上的螺栓孔數(shù)量均為六個。

所述T形連接件與上翼緣板及腹板連接所用的螺栓為摩擦型高強(qiáng)螺栓。

所述L形連接件與下翼緣板及柱封板連接所用的螺栓為承壓型高強(qiáng)螺栓。

這種H型鋼梁與H型鋼柱弱軸可變梁高裝配式節(jié)點的施工方法，施工步驟如下：

步驟一，工廠預(yù)制H型鋼柱、H型鋼梁、柱封件、T形連接件和L形連接件，節(jié)點處的H型鋼梁預(yù)留螺栓孔；在工廠加工時，直接將T形連接件焊接到柱封件上，再將柱封件焊接到H型鋼柱的相應(yīng)標(biāo)高處；

步驟二，現(xiàn)場安裝時，先用螺栓將H型鋼梁的上翼緣板和腹板分別與T形連接件的上翼緣板連接板和腹板連接板連接，再通過長圓孔調(diào)節(jié)L形連接件的上下位置，用螺栓將H型鋼梁2的下翼緣板與下翼緣板連接板連接，并用螺栓將柱連接板與柱封板連接。

本發(fā)明的有益效果如下：

1、該節(jié)點所需所有配件均在工廠預(yù)制，施工現(xiàn)場節(jié)點完全采用高強(qiáng)螺栓實現(xiàn)裝配式連接，節(jié)點剛度大，連接速度快，能夠滿足鋼結(jié)構(gòu)裝配式施工的要求。

2、節(jié)點連接板件在工廠焊接到H型鋼柱相應(yīng)位置后，可到現(xiàn)場直接用螺栓將H型鋼梁與H型鋼柱相連接，不需現(xiàn)場焊接，降低了施工難度和造價。

3、方便了H型鋼梁與H型鋼柱弱軸連接，解決了傳統(tǒng)連接構(gòu)造由于在柱腹板上焊接連接板而對柱腹板產(chǎn)生削弱的問題。

4、柱封件可方便地為鋼梁與鋼柱弱軸連接提供所需平面，并加強(qiáng)柱腹板的剪切剛度，有利于提高節(jié)點的剛度。