H型鋼梁與h型鋼柱強軸可變梁高裝配式節點及施工方法
2023-05-27 07:44:21
專利名稱：H型鋼梁與h型鋼柱強軸可變梁高裝配式節點及施工方法
技術領域：
本發明涉及建築鋼結構施工技術領域，特別是一種鋼結構梁柱連接節點及其施工方法。
背景技術：
在多、高層鋼結構中，H型鋼梁和H型鋼柱被用作主要承重構件，連接H型鋼梁與H型鋼柱的節點起到傳遞梁、柱彎矩、剪力的作用，對於結構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點構造連接剛度大，受力性能好，但現場施工難度大且造價高，不能滿足鋼結構施工工效的要求。而現有裝配式鋼結構中螺栓連接節點的方式雖然現場施工方便，可滿足施工工效的要求，但節點轉動剛度較低，對於結構整體受力不利。另外，現有的鋼結構工程中的每個梁、柱節點均需按照節點所連梁的尺寸進行單獨設計，同 一節點設計方案對梁截面尺寸在一定範圍內的變化適應性較低，不能實現節點設計和生產的標準化。
發明內容
本發明提供一種H型鋼梁與H型鋼柱強軸可變梁高裝配式節點及施工方法，要解決鋼結構梁、柱連接節點現場施工難度大、造價高，節點剛度低，以及節點對梁截面尺寸在一定範圍內變化適應性不強的技術問題，提高鋼結構梁、柱節點的設計和生產標準化程度。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是
這種H型鋼梁與H型鋼柱強軸可變梁高裝配式節點，包括H型鋼柱和H型鋼梁，該節點還包括T形連接件、L形連接件和螺栓；
所述H型鋼柱的柱翼緣板在節點處開有預留螺栓孔；
所述H型鋼梁的上翼緣板、下翼緣板和腹板在節點處均開有螺栓孔；
所述T形連接件由水平設置的上翼緣板連接板，以及垂直於上翼緣板連接板底面的腹板連接板構成，上翼緣板連接板和腹板連接板同一側的板邊齊平並與H型鋼柱的柱翼緣板焊接，上翼緣板連接板與H型鋼梁的上翼緣板對應開有螺栓孔，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成，下翼緣板連接板與H型鋼梁的下翼緣板對應開有螺栓孔，下翼緣板連接板與下翼緣板由螺栓連接，柱連接板與H型鋼柱的預留螺栓孔對應處豎向開有長圓孔，柱連接板與H型鋼柱的柱翼緣板由螺栓連接。所述上翼緣板在節點處部分切除，切除段的長度等於T形連接件中腹板連接板的覽度。所述下翼緣板連接板和柱連接板夾角處連接有加勁肋。所述預留螺栓孔的數量為四個，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螺栓。所述L形連接件與下翼緣板及柱翼緣板連接所用的螺栓為承壓型高強螺栓。這種H型鋼梁與H型鋼柱強軸可變梁高裝配式節點的施工方法，施工步驟如下 步驟一，工廠預製H型鋼柱、H型鋼梁、T形連接件和L形連接件，節點處的H型鋼柱和
H型鋼梁均預留螺栓孔，並在工廠直接將T形連接件焊接到H型鋼柱的柱翼緣板相應標高處；
步驟二，現場安裝時，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，再通過長圓孔調節L形連接件的上下位置，用螺栓將H型鋼梁的下翼緣板與L形連接件的下翼緣板連接板連接，並用螺栓將L形連接件的柱連接板與 H型鋼柱的柱翼緣板連接。本發明的有益效果如下
I、該節點所需所有配件均在工廠預製，施工現場節點完全採用高強螺栓實現裝配式連接，節點剛度大，連接速度快，能夠滿足鋼結構裝配式施工的要求。2、節點連接板件在工廠焊接到H型鋼柱相應位置後，可到現場直接用螺栓將H型鋼梁與H型鋼柱相連接，不需現場焊接，降低了施工難度和造價。3、T形連接件施工時可通過梁上翼緣連接板實現鋼梁的施工定位，降低了施工難度。4、L形連接件由於使用橢圓螺栓孔與H型鋼柱連接，使同一節點能夠適應不同梁截面尺寸對連接的要求，降低了對於構件加工及施工精度的要求。5、梁上翼緣在節點處部分切除，可便於梁腹板的連接。6、與現有全螺栓節點相比，該節點具有較好的轉動剛度，能夠可靠的傳遞H型鋼梁、柱之間的剪力、彎矩。本發明構造簡單、施工方便且標準化程度較高，是一種新型H型鋼梁與H型鋼柱強軸可變梁高連接節點。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖I是節點處H型鋼柱的結構示意圖。圖2是節點處H型鋼梁的結構示意圖。圖3是T形連接件的結構示意圖。圖4是L形連接件的結構示意圖。圖5是工廠安裝T形連接件的示意圖。圖6是H型鋼梁上翼緣板和腹板的施工現場連接圖。圖7是H型鋼梁下翼緣板的施工現場連接圖。附圖標記1 一 H型鋼柱、I. I-柱翼緣板、I. 2-預留螺栓孔、2 — H型鋼梁、2. I-上翼緣板、2. 2-下翼緣板、2. 3-腹板、3 - T形連接件、3. I-上翼緣板連接板、3. 2-腹板連接板、4 一 L形連接件、4. I-下翼緣板連接板、4. 2-柱連接板、4. 3-長圓孔、4. 4-加勁肋、5-摩擦型高強螺栓、6-承壓型高強螺栓。
具體實施例方式實施例參見圖I 7所示，這種H型鋼梁與H型鋼柱強軸可變梁高裝配式節點，包括H型鋼柱I和H型鋼梁2，該節點還包括T形連接件3、L形連接件4和螺栓；
參見圖I所示，H型鋼柱I的柱翼緣板I. I在節點處開有預留螺栓孔I. 2。預留螺栓孔I. 2的數量為四個，呈矩形分布。參見圖2所示，H型鋼梁2的上翼緣板2. I、下翼緣板2. 2和腹板2. 3在節點處均開有螺栓孔。螺栓孔數量均為六個。上翼緣板2. I在節點處部分切除，切除段2. 4的長度等於T形連接件3中腹板連接板3. 2的寬度。參見圖3、圖5、圖6所示，T形連接件3由水平設置的上翼緣板連接板3. 1，以及垂直於上翼緣板連接板3. I底面的腹板連接板3. 2構成，上翼緣板連接板3. I和腹板連接板3. 2同一側的板邊齊平並與H型鋼柱I的柱翼緣板I. I焊接，上翼緣板連接板3. I與H型鋼梁的上翼緣板2. I對應開有螺栓孔，上翼緣板連接板3. I與上翼緣板2. I由螺栓連接，腹板 連接板3. 2與H型鋼梁的腹板2. 3對應開有螺栓孔，腹板連接板3. 2與腹板2. 3由螺栓連接。T形連接件3與上翼緣板2. I及腹板2. 3連接所用的螺栓為摩擦型高強螺栓5。參見圖4、圖7所示，L形連接件4由水平設置的下翼緣板連接板4. 1，以及向下與下翼緣板連接板4. I垂直的柱連接板4. 2構成，下翼緣板連接板4. I和柱連接板4. 2夾角處連接有加勁肋4. 4。下翼緣板連接板4. I與H型鋼梁的下翼緣板2. 2對應開有螺栓孔，下翼緣板連接板4. I與下翼緣板2. 2由螺栓連接，柱連接板4. 2與H型鋼柱I的預留螺栓孔I. 2對應處豎向開有長圓孔4. 3，柱連接板4. 2與H型鋼柱I的柱翼緣板I. I由螺栓連接。L形連接件4與下翼緣板2. 2及柱翼緣板I. I連接所用的螺栓為承壓型高強螺栓6。參見圖5 7所示，這種H型鋼梁與H型鋼柱強軸可變梁高裝配式節點的施工方法，施工步驟如下
步驟一，工廠預製H型鋼柱I、H型鋼梁2、T形連接件3和L形連接件4，節點處的H型鋼柱I和H型鋼梁2均預留螺栓孔，並在工廠直接將T形連接件3焊接到H型鋼柱I的柱翼緣板I. I相應標高處；
步驟二，現場安裝時，先用螺栓將H型鋼梁2的上翼緣板2. I和腹板2. 3分別與T形連接件3的上翼緣板連接板3. I和腹板連接板3. 2連接，再通過長圓孔4. 3調節L形連接件的上下位置，用螺栓將H型鋼梁2的下翼緣板2. 2與L形連接件4的下翼緣板連接板4. I連接，並用螺栓將L形連接件4的柱連接板4. 2與H型鋼柱I的柱翼緣板I. I連接。
權利要求
1.ー種H型鋼梁與H型鋼柱強軸可變梁高裝配式節點，包括H型鋼柱(I)和H型鋼梁(2)，其特徵在於該節點還包括T形連接件(3)、L形連接件(4)和螺栓； 所述H型鋼柱(I)的柱翼緣板(I. I)在節點處開有預留螺栓孔(I. 2)； 所述H型鋼梁(2)的上翼緣板(2. I)、下翼緣板(2. 2)和腹板(2. 3)在節點處均開有螺栓孔； 所述T形連接件(3)由水平設置的上翼緣板連接板(3.1)，以及垂直於上翼緣板連接板(3. I)底面的腹板連接板(3. 2)構成，上翼緣板連接板(3. I)和腹板連接板(3. 2)同一側的板邊齊平並與H型鋼柱(I)的柱翼緣板(I. I)焊接，上翼緣板連接板(3. I)與H型鋼梁的上翼緣板(2. I)對應開有螺栓孔，上翼緣板連接板(3. I)與上翼緣板(2. I)由螺栓連接，腹板連接板(3. 2 )與H型鋼梁的腹板(2.3)對應開有螺栓孔，腹板連接板(3.2)與腹板(2. 3 )由螺栓連接； 所述L形連接件(4)由水平設置的下翼緣板連接板(4. 1)，以及向下與下翼緣板連接板(4. I)垂直的柱連接板(4. 2)構成，下翼緣板連接板(4. I)與H型鋼梁的下翼緣板(2. 2)對應開有螺栓孔，下翼緣板連接板(4. I)與下翼緣板(2. 2)由螺栓連接，柱連接板(4. 2)與H型鋼柱(I)的預留螺栓孔(I. 2)對應處豎向開有長圓孔(4. 3)，柱連接板(4. 2)與H型鋼柱(O的柱翼緣板(I. O由螺栓連接。
2.根據權利要求I所述的H型鋼梁與H型鋼柱強軸可變梁高裝配式節點，其特徵在於所述上翼緣板(2. I)在節點處部分切除，切除段(2. 4)的長度等於T形連接件(3)中腹板連接板(3. 2)的寬度。
3.根據權利要求I所述的H型鋼梁與H型鋼柱強軸可變梁高裝配式節點，其特徵在於所述下翼緣板連接板(4. I)和柱連接板(4. 2)夾角處連接有加勁肋(4. 4)。
4.根據權利要求I所述的H型鋼梁與H型鋼柱強軸可變梁高裝配式節點，其特徵在於所述預留螺栓孔(I. 2)的數量為四個，呈矩形分布。
5.根據權利要求I所述的H型鋼梁與H型鋼柱強軸可變梁高裝配式節點，其特徵在於所述上翼緣板(2. I)、下翼緣板(2. 2)和腹板(2. 3)上的螺栓孔數量均為六個。
6.根據權利要求I所述的H型鋼梁與H型鋼柱強軸可變梁高裝配式節點，其特徵在幹所述T形連接件(3)與上翼緣板(2. I)及腹板(2. 3)連接所用的螺栓為摩擦型高強螺栓(5)。
7.根據權利要求I所述的H型鋼梁與H型鋼柱強軸可變梁高裝配式節點，其特徵在於所述L形連接件(4)與下翼緣板(2. 2)及柱翼緣板(I. I)連接所用的螺栓為承壓型高強螺栓(6)。
8.—種如權利要求I 7任意一項所述H型鋼梁與H型鋼柱強軸可變梁高裝配式節點的施工方法，其特徵在於施工步驟如下 步驟一，エ廠預製H型鋼柱(I)、H型鋼梁(2)、T形連接件(3)和L形連接件(4)，節點處的H型鋼柱(I)和H型鋼梁(2)均預留螺栓孔，並在エ廠直接將T形連接件(3)焊接到H型鋼柱(I)的柱翼緣板(I. I)相應標高處； 步驟ニ，現場安裝時，先用螺栓將H型鋼梁(2)的上翼緣板(2. I)和腹板(2. 3)分別與T形連接件(3)的上翼緣板連接板(3. I)和腹板連接板(3. 2)連接，再通過長圓孔(4. 3)調節L形連接件的上下位置，用螺栓將H型鋼梁(2)的下翼緣板(2. 2)與L形連接件(4)的下翼緣板連接板(4. I)連接，並用螺栓將L形連接件(4)的柱連接板(4. 2)與H型鋼柱(I)的 柱翼緣板(I. O連接。
全文摘要
一種H型鋼梁與H型鋼柱強軸可變梁高裝配式節點及施工方法，包括H型鋼柱、H型鋼梁、T形連接件、L形連接件和螺栓；T形連接件由水平設置的上翼緣板連接板，以及垂直於上翼緣板連接板底面的腹板連接板構成，上翼緣板連接板與上翼緣板由螺栓連接，腹板連接板與腹板由螺栓連接；L形連接件由水平設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成，下翼緣板連接板與下翼緣板由螺栓連接，柱連接板與H型鋼柱的柱翼緣板由螺栓連接。該節點所需所有配件均在工廠預製，可適應H型鋼梁截面在一定範圍內變化時的等強連接，施工現場節點完全採用高強螺栓實現裝配式連接，節點剛度大，連接速度快，能夠滿足鋼結構裝配式施工的要求。
文檔編號E04B1/58GK102733489SQ20121022104
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月29日 優先權日2012年6月29日
發明者孫建運, 曹正罡, 杜鵬, 楊曉傑, 金曉飛 申請人:中國建築股份有限公司