[發明專利]厚壁貫通節點方管鋼構件框架系統及其施工方法

在審

• 申請號: 201710476538.3
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107190853A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 李清山
• 申請（專利權）人: 長沙三遠鋼結構有限公司
• 主分類號: E04B1/24
• 分類號: E04B1/24;E04B1/58
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所43114
• 代理人: 鄒劍峰

技術領域

本發明涉及一種厚壁貫通節點方管鋼構件框架系統及其施工方法，屬于鋼結構裝配式建筑領域。

背景技術

隨著裝配式建筑受到國家的重視和推廣，裝配式建筑將進一步得到發展和應用。而鋼結構裝配式建筑是其中一個重要體系，鋼結構裝配式建筑中的鋼柱、鋼梁組成的鋼框架是其體系中的核心部分。

現有的箱形鋼柱框架系統設計加工可分為二種：一種采用成品鋼方管直接焊接鋼牛腿或連接鋼板做成鋼柱的框架系統，一般用于小跨度低層鋼框架結構中。由于柱梁節點位置無法焊接貫通內襯鋼板，為達到節點位置受加要求，不得不增加整個鋼方管的壁厚，成而增加整個鋼柱用鋼量。另一種采用熱軋鋼板切割成四塊條板，節點位置焊接貫通內襯鋼板，再進行人工焊接組成箱體結構鋼柱的框架系統。此種結構目前應用最為廣泛。此種箱形鋼柱雖能解決節點位置受力問題，但加工制作工序復雜、周期長、人工費用高，非節點位置鋼箱體未因受力小而減少用鋼量，造價高。

發明內容

本發明解決的技術問題是：針對現有的鋼構件框架系統存在的上述缺陷，提供一種厚壁貫通節點方管鋼構件框架系統及其施工方法，通過厚壁貫通節點方管箱形鋼柱上下對接焊接，以及鋼梁連接，形成整個建筑框架系統。

本發明具體采用如下技術方案實現：

厚壁貫通節點方管鋼構件框架系統，包括薄壁鋼方管、厚壁貫通箱形鋼柱節點和鋼梁；

其中，所述厚壁貫通箱形鋼柱節點包括箱體、內襯加勁鋼板和鋼梁連接件，所述箱體上下貫通設置，箱體的上下兩端分別與薄壁鋼方管對接焊接，拼接成箱形鋼柱主體，所述箱體的壁厚為薄壁鋼方管的1.1-2倍；所述內襯加勁鋼板與箱體內部截面相同，并嵌入箱體內與箱體的內壁焊接固定；

所述箱體的側面外壁根據對應箱形鋼柱主體所在位置焊接固定有兩個、三個或四個鋼梁連接件，所述鋼梁與鋼梁連接件固定連接，將相鄰箱形鋼柱主體連成框架結構。

作為本發明的一種優選方案，所述鋼梁連接件包括豎直的連接鋼板。

作為本發明的另一種優選方案，所述鋼梁連接件包括豎直的鋼牛腿腹板和鋼牛腿腹板上下側邊焊接的鋼牛腿翼板。

在上述兩種方案中，所所述內襯加勁鋼板至少為兩塊，其中兩塊分別與連接鋼板或鋼牛腿腹板的上下側邊對齊，與鋼梁連接件的兩側邊形成貫通連續的受力面。

進一步的，所述箱體為成品厚壁鋼方管或鋼板焊接成的鋼箱體。

進一步的，所述薄壁鋼方管為成品鋼方管。

進一步的，所述鋼梁為熱軋鋼板加工成的H形鋼構件或成品H形鋼構件，所述鋼梁兩端和鋼梁連接件上設有用于螺栓固定連接的螺栓孔。

在本發明的厚壁貫通節點方管鋼構件框架系統中，所述箱形鋼柱主體包括至少兩段薄壁鋼方管和一個厚壁貫通箱形鋼柱節點拼接，至少四根箱形鋼柱主體通過鋼梁連成框架結構。

進一步的，所述箱形鋼柱主體最底層的薄壁鋼方管底部焊接設有與基礎地面固定錨固的柱底鋼板，所述柱底鋼板與薄壁鋼方管之間焊接設有柱底加勁鋼板。

本發明還公開了一種上述厚壁貫通節點方管鋼構件框架系統的施工該方法，包括如下步驟：

A、先在工廠將箱形鋼柱主體和鋼梁加工好，運至裝配現場；

B、現場裝配時，先裝第一層有柱底鋼板的箱形鋼柱主體，通過預埋地錨和螺帽與基礎固定連接；

C、再裝配第一層箱形鋼柱之間的鋼梁，鋼梁與第一層箱形鋼柱上的鋼梁連接件用高強螺栓連接，形成第一層框架；

D、將第二層箱形鋼柱主體與第一層箱形鋼柱主體的厚壁貫通箱形鋼柱節點上下對接焊接，等強連接；再裝配第二層箱形鋼柱之間的鋼梁，形成第二層框架；

E、重復D步驟，直到所有的樓層的框架組裝完成，形成整個建筑框架系統。

本發明的厚壁貫通節點方管鋼構件框架系統由厚壁貫通箱形鋼柱節點連接的方管箱形鋼柱和H形鋼梁裝配連接而成。箱型鋼柱再非節點受力位置采用薄壁成品方管直接按構件長度切割下料；節點受力位置鋼箱體采用厚壁成品鋼方管切割下料或用熱軋鋼板下料焊接成箱體；在節點位置鋼箱體內焊接貫通內襯鋼板；將不同壁厚鋼方管或焊接鋼箱體對接焊接，組成鋼柱體；在節點位置的箱體外四周焊接鋼梁連接件或連接鋼板；在鋼柱體底端焊接柱底鋼板和柱底加勁鋼板。