[發明專利]完全裝配式鋼結構連接組件及安裝方法

有效

• 申請號: 201810378979.4
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108532757B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 牟犇;王悅;張春巍;李建峰;朱松燁;于德湖;邱燦星
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: E04B1/24
• 分類號: E04B1/24;E04B1/58
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

本發明涉及完全裝配式鋼結構連接組件及安裝方法，屬于建筑結構構件技術領域。本發明包括兩段方鋼管柱、外環板組件和連接構件，所述兩段方鋼管柱的拼接處為相互咬合的折線形凹凸槽，外環板組件包括橫向單板組件和豎板組件，方鋼管柱柱壁、內板、外板、水平板和連接板上均設有若干個螺栓孔，方鋼管柱和外環板組件之間通過螺栓連接、外環板組件相互之間通過螺栓和滑槽裝置連接。本發明防止局部應力集中現象的出現，改善了節點的受力性能，增強了節點和構件在水平方向的剛性，使得節點區應力分布比較均勻、剛度大、承載力高，避免了因焊接導致的初始缺陷以及可能出現的焊縫撕裂破壞。

技術領域

本發明涉及完全裝配式鋼結構連接組件及安裝方法，屬于建筑結構構件技術領域。

背景技術

鋼管柱彌補了H型鋼柱兩個對稱平面內剛度差別大的缺陷，能夠有效避免結構出現弱軸方向承受較大荷載而產生過大變形的情況。伴隨著我國鋼材加工制造工藝的逐步提高，鋼管柱在鋼結構中的應用越來越多，而鋼管柱與工字型鋼梁節點的組合形式也因其特有的優越性能被越來越廣泛的采用。

在框架結構中，梁柱連接節點在鋼結構的整體抗震性能中起著重要的作用，且其形式的選擇對于結構的整體性、可靠度、建設周期以及附屬構件設計施工等有著直接的影響。外加強環板式的節點連接方式克服了內隔板式節點加工工序繁瑣以及隔板貫通式節點在受較大力矩時內力分布不均勻的缺點。經過試驗研究，梁柱節點采用外加強環形式安全可靠，加強環能和管柱共同工作，使得管壁受力均勻，防止局部應力集中現象的出現，從而改善節點的受力性能，亦可增強節點和構件在水平方向的剛性，使得節點區應力分布比較均勻、剛度大、塑性性能好、承載力高。

但是，受焊接工藝及環境等因素的影響，外環板與鋼管柱之間的焊縫質量難以保證，并且節點區域受焊接應力的影響易產生初始缺陷。通過試驗模擬及有限元分析發現，該種形式的節點極易在承受較大荷載及地震作用時發生焊縫的撕裂破壞，從而影響節點的承載力及整體抗震能力。

發明內容

本發明的目的在于克服現有外環板式鋼框架結構節點存在的上述缺陷，提出了完全裝配式鋼結構連接組件及安裝方法。

本發明是采用以下的技術方案實現的：

一種完全裝配式鋼結構連接組件，包括上下兩段方鋼管柱、外環板組件和若干個連接構件，所述兩段方鋼管柱的拼接處為相互咬合的折線形凹凸槽，外環板組件包括八塊橫向單板組件和四塊豎板組件，橫向單板包括水平板和與水平板呈一定角度的連接板，豎板包括內板和與內板垂直呈T型的外板，方鋼管柱柱壁、內板、外板、水平板和連接板上均設有若干個螺栓孔，方鋼管柱和外環板組件之間通過螺栓連接、外環板組件相互之間通過螺栓和滑槽裝置連接。

所述橫向單板組件包括若干塊橫向單板連接板，橫向單板連接板為兩塊，分別相對于水平板上折和下折，呈折線狀，兩塊連接板彎折的角度相同。

所述橫向單板組件包括若干塊橫向單板連接板，橫向單板連接板為三塊，連接板與水平板呈撮斗狀，兩側連接板、中間連接板分別垂直于水平板，兩側連接板相對于中間連接板向外彎折，并分別與中間連接板構成的夾角相同。

所述外板的上下表面設有凸出的棱柱，水平板底面對應位置設有與棱柱對應形狀的滑槽。

所述棱柱橫截面為等腰梯形，滑槽為等腰梯形滑槽。

所述方鋼管柱相鄰拼接的柱角處設有拼接輔助裝置。

所述拼接輔助裝置為成對的設置在下段方鋼管柱上方柱角處的凸起棒和設置在上段方鋼管柱下方柱角處對應的凹陷槽。

所述外環板組件為鑄鋼構件。

所述連接構件為螺栓或長螺栓。

本發明還涉及一種完全裝配式鋼結構連接組件的安裝方法，包括以下步驟：