專利名稱：H型鋼梁與h型鋼柱強(qiáng)軸可變梁高裝配式節(jié)點(diǎn)及施工方法
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(diǎn)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(diǎn)起到傳遞梁、柱彎矩、剪力的作用，對(duì)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(diǎn)構(gòu)造連接剛度大，受力性能好，但現(xiàn)場(chǎng)施工難度大且造價(jià)高，不能滿足鋼結(jié)構(gòu)施工工效的要求。而現(xiàn)有裝配式鋼結(jié)構(gòu)中螺栓連接節(jié)點(diǎn)的方式雖然現(xiàn)場(chǎng)施工方便，可滿足施工工效的要求，但節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度較低，對(duì)于結(jié)構(gòu)整體受力不利。另外，現(xiàn)有的鋼結(jié)構(gòu)工程中的每個(gè)梁、柱節(jié)點(diǎn)均需按照節(jié)點(diǎn)所連梁的尺寸進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)，同 一節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案對(duì)梁截面尺寸在一定范圍內(nèi)的變化適應(yīng)性較低，不能實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)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型鋼柱強(qiáng)軸可變梁高裝配式節(jié)點(diǎn)及施工方法，要解決鋼結(jié)構(gòu)梁、柱連接節(jié)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)施工難度大、造價(jià)高，節(jié)點(diǎn)剛度低，以及節(jié)點(diǎn)對(duì)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(diǎn)的設(shè)計(jì)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型鋼柱強(qiáng)軸可變梁高裝配式節(jié)點(diǎn)，包括H型鋼柱和H型鋼梁，該節(jié)點(diǎn)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(jié)點(diǎn)處開有預(yù)留螺栓孔；
所述H型鋼梁的上翼緣板、下翼緣板和腹板在節(jié)點(diǎn)處均開有螺栓孔；
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，上翼緣板連接板和腹板連接板同一側(cè)的板邊齊平并與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(duì)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(duì)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(duì)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H型鋼柱的預(yù)留螺栓孔對(duì)應(yīng)處豎向開有長(zhǎng)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(jié)點(diǎn)處部分切除，切除段的長(zhǎng)度等于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(yù)留螺栓孔的數(shù)量為四個(gè)，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(gè)。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翼緣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型鋼柱強(qiáng)軸可變梁高裝配式節(jié)點(diǎn)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、T形連接件和L形連接件，節(jié)點(diǎn)處的H型鋼柱和
H型鋼梁均預(yù)留螺栓孔，并在工廠直接將T形連接件焊接到H型鋼柱的柱翼緣板相應(yīng)標(biāo)高處；
步驟二，現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，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(zhǎng)圓孔調(diào)節(jié)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，并用螺栓將L形連接件的柱連接板與 H型鋼柱的柱翼緣板連接。本發(fā)明的有益效果如下
I、該節(jié)點(diǎn)所需所有配件均在工廠預(yù)制，施工現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)完全采用高強(qiáng)螺栓實(shí)現(xiàn)裝配式連接，節(jié)點(diǎn)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(diǎn)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(chǎng)直接用螺栓將H型鋼梁與H型鋼柱相連接，不需現(xiàn)場(chǎng)焊接，降低了施工難度和造價(jià)。3、T形連接件施工時(shí)可通過梁上翼緣連接板實(shí)現(xiàn)鋼梁的施工定位，降低了施工難度。4、L形連接件由于使用橢圓螺栓孔與H型鋼柱連接，使同一節(jié)點(diǎn)能夠適應(yīng)不同梁截面尺寸對(duì)連接的要求，降低了對(duì)于構(gòu)件加工及施工精度的要求。5、梁上翼緣在節(jié)點(diǎn)處部分切除，可便于梁腹板的連接。6、與現(xiàn)有全螺栓節(jié)點(diǎn)相比，該節(jié)點(diǎn)具有較好的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，能夠可靠的傳遞H型鋼梁、柱之間的剪力、彎矩。本發(fā)明構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便且標(biāo)準(zhǔn)化程度較高，是一種新型H型鋼梁與H型鋼柱強(qiáng)軸可變梁高連接節(jié)點(diǎn)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖I是節(jié)點(diǎn)處H型鋼柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是節(jié)點(diǎn)處H型鋼梁的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是T形連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是L形連接件的結(jié)構(gòu)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(xiàn)場(chǎng)連接圖。圖7是H型鋼梁下翼緣板的施工現(xiàn)場(chǎng)連接圖。附圖標(biāo)記1 一 H型鋼柱、I. I-柱翼緣板、I. 2-預(yù)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(zhǎng)圓孔、4. 4-加勁肋、5-摩擦型高強(qiáng)螺栓、6-承壓型高強(qiáng)螺栓。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例參見圖I 7所示，這種H型鋼梁與H型鋼柱強(qiáng)軸可變梁高裝配式節(jié)點(diǎn)，包括H型鋼柱I和H型鋼梁2，該節(jié)點(diǎn)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(jié)點(diǎn)處開有預(yù)留螺栓孔I. 2。預(yù)留螺栓孔I. 2的數(shù)量為四個(gè)，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(jié)點(diǎn)處均開有螺栓孔。螺栓孔數(shù)量均為六個(gè)。上翼緣板2. I在節(jié)點(diǎn)處部分切除，切除段2. 4的長(zhǎng)度等于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(shè)置的上翼緣板連接板3. 1，以及垂直于上翼緣板連接板3. I底面的腹板連接板3. 2構(gòu)成，上翼緣板連接板3. I和腹板連接板3. 2同一側(cè)的板邊齊平并與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(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)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(qiáng)螺栓5。參見圖4、圖7所示，L形連接件4由水平設(shè)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(gòu)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(duì)應(yīng)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(yù)留螺栓孔I. 2對(duì)應(yīng)處豎向開有長(zhǎng)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(qiáng)螺栓6。參見圖5 7所示，這種H型鋼梁與H型鋼柱強(qiáng)軸可變梁高裝配式節(jié)點(diǎn)的施工方法，施工步驟如下
步驟一，工廠預(yù)制H型鋼柱I、H型鋼梁2、T形連接件3和L形連接件4，節(jié)點(diǎn)處的H型鋼柱I和H型鋼梁2均預(yù)留螺栓孔，并在工廠直接將T形連接件3焊接到H型鋼柱I的柱翼緣板I. I相應(yīng)標(biāo)高處；
步驟二，現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，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(zhǎng)圓孔4. 3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2. 2與L形連接件4的下翼緣板連接板4. I連接，并用螺栓將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(quán)利要求
1.ー種H型鋼梁與H型鋼柱強(qiáng)軸可變梁高裝配式節(jié)點(diǎn)，包括H型鋼柱(I)和H型鋼梁(2)，其特征在于該節(jié)點(diǎn)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(jié)點(diǎn)處開有預(yù)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(jié)點(diǎn)處均開有螺栓孔； 所述T形連接件(3)由水平設(shè)置的上翼緣板連接板(3.1)，以及垂直于上翼緣板連接板(3. I)底面的腹板連接板(3. 2)構(gòu)成，上翼緣板連接板(3. I)和腹板連接板(3. 2)同一側(cè)的板邊齊平并與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(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)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(shè)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(gòu)成，下翼緣板連接板(4. I)與H型鋼梁的下翼緣板(2. 2)對(duì)應(yīng)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(yù)留螺栓孔(I. 2)對(duì)應(yīng)處豎向開有長(zhǎng)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(jù)權(quán)利要求I所述的H型鋼梁與H型鋼柱強(qiáng)軸可變梁高裝配式節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述上翼緣板(2. I)在節(jié)點(diǎn)處部分切除，切除段(2. 4)的長(zhǎng)度等于T形連接件(3)中腹板連接板(3. 2)的寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的H型鋼梁與H型鋼柱強(qiáng)軸可變梁高裝配式節(jié)點(diǎn)，其特征在于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(jù)權(quán)利要求I所述的H型鋼梁與H型鋼柱強(qiáng)軸可變梁高裝配式節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述預(yù)留螺栓孔(I. 2)的數(shù)量為四個(gè)，呈矩形分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的H型鋼梁與H型鋼柱強(qiáng)軸可變梁高裝配式節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述上翼緣板(2. I)、下翼緣板(2. 2)和腹板(2. 3)上的螺栓孔數(shù)量均為六個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的H型鋼梁與H型鋼柱強(qiáng)軸可變梁高裝配式節(jié)點(diǎn)，其特征在干所述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(qiáng)螺栓(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的H型鋼梁與H型鋼柱強(qiáng)軸可變梁高裝配式節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述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(qiáng)螺栓(6)。
8.—種如權(quán)利要求I 7任意一項(xiàng)所述H型鋼梁與H型鋼柱強(qiáng)軸可變梁高裝配式節(jié)點(diǎn)的施工方法，其特征在于施工步驟如下 步驟一，エ廠預(yù)制H型鋼柱(I)、H型鋼梁(2)、T形連接件(3)和L形連接件(4)，節(jié)點(diǎn)處的H型鋼柱(I)和H型鋼梁(2)均預(yù)留螺栓孔，并在エ廠直接將T形連接件(3)焊接到H型鋼柱(I)的柱翼緣板(I. I)相應(yīng)標(biāo)高處； 步驟ニ，現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，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(zhǎng)圓孔(4. 3)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(2. 2)與L形連接件(4)的下翼緣板連接板(4. I)連接，并用螺栓將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(qiáng)軸可變梁高裝配式節(jié)點(diǎn)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(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(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(jié)點(diǎn)所需所有配件均在工廠預(yù)制，可適應(yīng)H型鋼梁截面在一定范圍內(nèi)變化時(shí)的等強(qiáng)連接，施工現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)完全采用高強(qiáng)螺栓實(shí)現(xiàn)裝配式連接，節(jié)點(diǎn)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。
文檔編號(hào)E04B1/58GK102733489SQ20121022104
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者孫建運(yùn), 曹正罡, 杜鵬, 楊曉杰, 金曉飛 申請(qǐng)人:中國(guó)建筑股份有限公司