一種多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的梁柱節(jié)點連接裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的梁柱節(jié)點連接裝置，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系是指按照統(tǒng)一、標準的建筑部品規(guī)格制作房屋單元或構(gòu)件，然后運至施工現(xiàn)場裝配就位而產(chǎn)生的建筑。其特點是建筑質(zhì)量輕、節(jié)能環(huán)保、施工速度快、工業(yè)化程度高等，能解決我國建筑工業(yè)化水平低、房屋建造勞動生產(chǎn)率低以及傳統(tǒng)房屋產(chǎn)品質(zhì)量低等諸多問題，適應(yīng)我國建筑行業(yè)的發(fā)展。
[0003]梁柱連接節(jié)點是多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系中最重要的節(jié)點，他直接影響著結(jié)構(gòu)的施工速度以及裝配化程度，因此梁柱節(jié)點應(yīng)盡量多采用便于操作的高強螺栓連接，并且螺栓的布置應(yīng)盡可能地易于工人現(xiàn)場緊固，在現(xiàn)有的工程實例中采用的梁柱節(jié)點存在以下不足:
[0004]傳統(tǒng)梁柱全焊節(jié)點中，梁上下翼緣及腹板與柱現(xiàn)場施焊，這種連接形式雖然為剛性連接，但節(jié)點延性差，地震中容易發(fā)生脆性破壞，且需要現(xiàn)場施焊，大大影響了施工速度與質(zhì)量，不適用于多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)中，同時由于焊縫面積大，容易產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，影響節(jié)點的受力性能。
[0005]傳統(tǒng)高強螺栓連接梁柱節(jié)點中，梁端封板與箱型柱通過高強螺栓緊固連接，緊固時工人需要把手伸到箱型柱中，這種連接方式給施工時螺栓的緊固工作帶來不便，同時螺孔會對節(jié)點短柱進行削弱，影響其受力性能。
[0006]傳統(tǒng)栓焊混合連接節(jié)點中，梁端上下翼緣與柱現(xiàn)場焊接，梁端腹板通過剪切板與柱栓接，這種連接方式需要現(xiàn)場施焊，大大影響了施工速度與質(zhì)量，且施工程序復(fù)雜，不容易實現(xiàn)剛性連接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提出了一種多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的梁柱節(jié)點連接裝置，其目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，滿足節(jié)點各項力學性能，實現(xiàn)梁柱節(jié)點剛性連接，并實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的裝配化，提高構(gòu)件的拼裝速度，充分適應(yīng)多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的要求與特點。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0009]一種多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的梁柱節(jié)點連接裝置，其特征在于:所述連接裝置包括上部柱法蘭、節(jié)點短柱上端法蘭、節(jié)點短柱下端法蘭、下部柱法蘭、上部箱型柱、節(jié)點短柱、下部箱型柱、工字梁、節(jié)點短柱鋼板、節(jié)點短柱橫向連接短鋼板、節(jié)點短柱豎向連接鋼板以及梁端豎向連接鋼板；所述上部柱法蘭焊接于上部箱型柱下端，組成上部結(jié)構(gòu)A(下部結(jié)構(gòu)為C，與上部結(jié)構(gòu)一致)；所述節(jié)點短柱上端法蘭和節(jié)點短柱下端法蘭分別焊接于節(jié)點短柱上下兩端，所述節(jié)點短柱橫向連接短鋼板和節(jié)點短柱豎向連接鋼板均焊接于節(jié)點短柱側(cè)面，2個節(jié)點短柱橫向連接短鋼板通過焊接夾住節(jié)點短柱豎向連接鋼板，且通過焊接與節(jié)點短柱鋼板相連，所述節(jié)點短柱鋼板亦通過焊接分別與節(jié)點短柱上端法蘭、節(jié)點短柱下端法蘭相連，共同組成結(jié)構(gòu)B ;節(jié)點短柱橫向連接短鋼板平行于節(jié)點短柱上端法蘭，對稱分布在節(jié)點短柱豎向連接鋼板兩側(cè)；
[0010]所述梁端豎向連接鋼板焊接于工字梁之上，組成結(jié)構(gòu)D ;所述節(jié)點短柱上端法蘭與上部柱法蘭通過螺栓連接；所述節(jié)點短柱下端法蘭與下部柱法蘭通過螺栓連接；所述工字梁與上部柱法蘭通過螺栓連接；所述節(jié)點短柱鋼板與工字梁及梁端豎向連接鋼板通過螺栓連接。
[0011]所述的多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的梁柱節(jié)點連接裝置，所述上部箱型柱和上部柱法蘭在工廠焊接成一體，下部結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)一致。所述節(jié)點短柱、節(jié)點短柱鋼板、節(jié)點短柱橫向連接短鋼板和節(jié)點短柱豎向連接鋼板在工廠焊接成一體。所述工字梁和梁端豎向連接鋼板在工廠焊接成一體。
[0012]所述的多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的梁柱節(jié)點連接裝置，所述節(jié)點短柱豎向連接鋼板的橫截面豎向軸線與節(jié)點短柱側(cè)面豎向軸線對齊；所述節(jié)點短柱橫向連接短鋼板的橫截面橫向軸線與節(jié)點短柱豎向連接鋼板側(cè)面的橫向軸線對齊。
[0013]所述的多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的梁柱節(jié)點連接裝置，所述結(jié)構(gòu)B和A、B和C、B和D、D和A、D和C皆通過單排或多排螺栓連接，螺栓的尺寸根據(jù)具體情況而定。
[0014]所述的多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的梁柱節(jié)點連接裝置，所述節(jié)點短柱橫截面為方形；所述節(jié)點短柱上端法蘭和節(jié)點短柱下端法蘭均為方形。
[0015]所述的多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的梁柱節(jié)點連接裝置，所述柱上部法蘭和柱下部法蘭均由整體切割而成，其正方形區(qū)域與節(jié)點短柱上下端法蘭大小一致、螺栓孔一致。其長方形區(qū)域長度與工字梁梁端螺栓布置方式有關(guān)，寬度與工字梁寬度一致。
[0016]有益效果
[0017]本發(fā)明的多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的梁柱節(jié)點連接裝置，部分部件可在工廠里焊接完成，而后期現(xiàn)場的拼裝只需要螺栓并無現(xiàn)場施焊作業(yè)要求，并且螺栓的布置也易于工人操作，大大提高了裝配速度及質(zhì)量。
[0018]本發(fā)明的梁柱節(jié)點為現(xiàn)場螺栓連接，屬于剛性節(jié)點，同時由于梁為桁架梁，在地震作用時，可以實現(xiàn)塑性鉸外移，在節(jié)點外的梁端形成塑性鉸，有效地保護節(jié)點。
【附圖說明】
[0019]圖1本發(fā)明的梁柱節(jié)點構(gòu)造示意圖；
[0020]圖2本發(fā)明的梁柱節(jié)點拼接示意圖；
[0021]圖3本發(fā)明的梁柱節(jié)點構(gòu)件A構(gòu)造示意圖；
[0022]圖4本發(fā)明的梁柱節(jié)點構(gòu)件A拼接示意圖；
[0023]圖5本發(fā)明的梁柱節(jié)點構(gòu)件B構(gòu)造示意圖；
[0024]圖6本發(fā)明的梁柱節(jié)點構(gòu)件B拼接示意圖；
[0025]圖7本發(fā)明的梁柱節(jié)點構(gòu)件D構(gòu)造示意圖。
[0026]圖8本發(fā)明的梁柱節(jié)點構(gòu)件D拼接示意圖
[0027]圖中，1-上部柱法蘭；2_節(jié)點短柱上端法蘭；3_節(jié)點短柱下端法蘭；4_下部柱法蘭；第一螺栓5，第二螺栓，6，第三螺栓，7 ;8_上部箱型柱；9_節(jié)點短柱；10_下部箱型柱；11-工字梁；12-節(jié)點短柱鋼板；13-節(jié)點短柱橫向連接短鋼板；14_節(jié)點短柱豎向連接鋼板；15_梁端豎向連接鋼板；A，B，C，D-構(gòu)件.
【具體實施方式】
[0028]下面將結(jié)合附圖具體說明本發(fā)明梁柱節(jié)點的具體連接方式。
[0029]如附圖1?8所示，所述上部柱法蘭(I)焊接于上部箱型柱(8)下端，組成上部結(jié)構(gòu)A ;所述節(jié)點短柱上端法蘭(2)和節(jié)點短柱下端法蘭(3)分別焊接于節(jié)點短柱(9)上下兩端，所述節(jié)點短柱橫向連接短鋼板(13)和節(jié)點短柱豎向連接鋼板(14)均焊接于節(jié)點短柱
(9)側(cè)面，2個節(jié)點短柱橫向連接短鋼板(13)通過焊接夾住節(jié)點短柱豎向連接鋼板(14)，且通過焊接與節(jié)點短柱鋼板(12)相連，所述節(jié)點短柱鋼板(12)亦通過焊接與節(jié)點短柱上下法蘭相連，共同組成結(jié)構(gòu)B;所述梁端豎向連接鋼板(15)焊接于工字梁(11)之上，組成結(jié)構(gòu)D ;所述節(jié)點短柱上端法蘭(2)與上部柱法蘭(I)通過第一螺栓(5)連接；所述節(jié)點短柱下端法蘭(3)與下部柱法蘭(4)通過第一螺栓(5)連接；所述工字梁(11)與上部柱法蘭
(I)通過第二螺栓(6)連接；所述節(jié)點短柱鋼板(12)與工字梁(11)及梁端豎向連接鋼板
(15)通過第三螺栓(7)連接，即所述結(jié)構(gòu)B和A、B和C、B和D、D和A、D和C皆通過單排或多排螺栓連接，螺栓的尺寸根據(jù)具體情況而定。
[0030]以上是本發(fā)明的一個典型實施例，本發(fā)明的實施不限于此。
【主權(quán)項】
1.一種多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的梁柱節(jié)點連接裝置，其特征在于:所述連接裝置包括上部柱法蘭(I)、節(jié)點短柱上端法蘭(2)、節(jié)點短柱下端法蘭(3)、下部柱法蘭(4)、上部箱型柱(8)、節(jié)點短柱(9)、下部箱型柱(10)、工字梁(11)、節(jié)點短柱鋼板(12)、節(jié)點短柱橫向連接短鋼板(13)、節(jié)點短柱豎向連接鋼板(14)以及梁端豎向連接鋼板(15);所述上部柱法蘭(I)焊接于上部箱型柱(8)下端，組成上部結(jié)構(gòu)A ;所述節(jié)點短柱上端法蘭(2)和節(jié)點短柱下端法蘭(3)分別焊接于節(jié)點短柱(9)上下兩端，所述節(jié)點短柱橫向連接短鋼板(13)和節(jié)點短柱豎向連接鋼板(14)均焊接于節(jié)點短柱(9)側(cè)面，至少2個節(jié)點短柱橫向連接短鋼板(13)通過焊接夾住節(jié)點短柱豎向連接鋼板(14)，且通過焊接與節(jié)點短柱鋼板(12)相連，所述節(jié)點短柱鋼板(12)亦通過焊接分別與節(jié)點短柱上端法蘭(2)、節(jié)點短柱下端法蘭(3)相連，共同組成結(jié)構(gòu)B;節(jié)點短柱橫向連接短鋼板(13)平行于節(jié)點短柱上端法蘭(2)，對稱分布在節(jié)點短柱豎向連接鋼板(14)兩側(cè)； 所述梁端豎向連接鋼板(15)焊接于工字梁(11)之上，組成結(jié)構(gòu)D ;所述節(jié)點短柱上端法蘭(2)與上部柱法蘭(I)通過螺栓連接；所述節(jié)點短柱下端法蘭(3)與下部柱法蘭(4)通過螺栓連接；所述工字梁(11)與上部柱法蘭(I)通過螺栓連接；所述節(jié)點短柱鋼板(12)與工字梁(11)及梁端豎向連接鋼板(15)通過螺栓連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的梁柱節(jié)點連接裝置，其特征在于:所述上部箱型柱(9)和上部柱法蘭(I)在工廠焊接成一體即上部結(jié)構(gòu)A，下部結(jié)構(gòu)C與上部結(jié)構(gòu)A—致；所述節(jié)點短柱(9)、節(jié)點短柱鋼板(12)、節(jié)點短柱橫向連接短鋼板(13)和節(jié)點短柱豎向連接鋼板(14)在工廠焊接成一體即結(jié)構(gòu)B ;所述工字梁(11)和梁端豎向連接鋼板(15)在工廠焊接成一體即結(jié)構(gòu)D。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的梁柱節(jié)點連接裝置，其特征在于:所述節(jié)點短柱豎向連接鋼板(14)的橫截面豎向軸線與節(jié)點短柱(9)側(cè)面豎向軸線對齊；所述節(jié)點短柱橫向連接短鋼板(13)的橫截面橫向軸線與節(jié)點短柱豎向連接鋼板(14)側(cè)面的橫向軸線對齊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的梁柱節(jié)點連接裝置，其特征在于:所述結(jié)構(gòu)B和A、B和C、B和D、D和A、D和C皆通過單排或多排螺栓連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的梁柱節(jié)點連接裝置，其特征在于:所述節(jié)點短柱(9)橫截面為方形；所述節(jié)點短柱上端法蘭(2)和節(jié)點短柱下端法蘭(3)均為方形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的梁柱節(jié)點連接裝置，其特征在于:所述柱上部法蘭(I)和柱下部法蘭(4)均由整體切割而成，包括正方形區(qū)域和長方形區(qū)域；其正方形區(qū)域與節(jié)點短柱上端法蘭(2)、節(jié)點短柱下端法蘭(3)大小一致、螺栓孔一致；其長方形區(qū)域?qū)挾扰c工字梁(11)寬度一致。
【專利摘要】一種多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的梁柱節(jié)點連接裝置，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，包括上部柱法蘭、節(jié)點短柱上端法蘭、節(jié)點短柱下端法蘭、下部柱法蘭、上部箱型柱、節(jié)點短柱、下部箱型柱、工字梁、節(jié)點短柱鋼板、節(jié)點短柱橫向連接短鋼板、節(jié)點短柱豎向連接鋼板以及梁端豎向連接鋼板；上部箱型柱和上部柱法蘭在工廠焊接成一體。節(jié)點短柱、節(jié)點短柱鋼板、節(jié)點短柱橫向連接短鋼板和節(jié)點短柱豎向連接鋼板在工廠焊接成一體。工字梁和梁端豎向連接鋼板在工廠焊接成一體。本發(fā)明焊接部分均可在工廠內(nèi)完成，且采用螺栓進行現(xiàn)場裝配，螺栓的緊固工作方便快捷，施工速度以及質(zhì)量大大提高，適應(yīng)裝配式鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展，同時本發(fā)明的節(jié)點為剛性節(jié)點、延性好、承載能力強。
【IPC分類】E04B1-58
【公開號】CN104652617
【申請?zhí)枴緾N201510065328
【發(fā)明人】劉學春, 楊志煒, 張愛林, 王鶴翔, 浦雙輝
【申請人】北京工業(yè)大學
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年2月8日