CN101694110B - 梁柱节点连接结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种建筑工程技术领域的梁柱节点连接结构及其施工方法，包括：方钢管混凝土柱、工字钢梁、T型拼接板和长螺栓，其中：长螺栓的两端分别固定连接工字钢梁和方钢管混凝土柱，四块T型拼接板分别对称固定设置于方钢管混凝土柱与工字钢梁之间并与方钢管混凝土柱与工字钢梁固定连接。本发明与传统的节点相比节点的整体刚度高、施工方便、节省材料，其工字钢梁翼缘用T型钢相连，进一步增强了节点的整体受力性能，节点的刚度较大抗震性能好。

Description

梁柱节点连接结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及的是一种建筑工程技术领域的装置及方法，具体是一种梁柱节点连接结构及其施工方法。

背景技术

钢结构结构重量轻，抗震性能好，建造速度快，空间布置灵活，管线安装方便，装修快捷，有利于配套开发，整体效益明显，社会效益好。钢结构建筑属于绿色环保型建筑，可再生重复利用，符合可持续发展的战略。钢框架施工速度较快，一般15天即可完成4层框架的安装，这样对于一栋12层的钢结构小高层住宅其主框架45天即可安装完毕，而对每层混凝土楼板的养护时间较长，其浇筑和养护明显滞后于钢结构主框架的施工速度，两种主要构件的施工不连贯，形成不了畅通的流水作业，严重影响了钢结构体系的施工速度。采用升板法可有效提高施工速度，升板施工过程是：先进行基础施工，再将预制柱吊装就位，浇注混凝土地坪，并以地坪为底模，就地重叠浇注各层楼板和屋面板。待屋面板达到设计强度后，通过安装在柱上的提升装置，并以预制柱为支撑和导架，由吊杆将各层楼板和屋面板按提升程序交替提升到设计标高位置，加以固定，形成梁板柱框架。在混凝土结构领域升板施工和配套节点相对成熟，对钢结构升板结构来说，如何解决钢梁与钢柱的连接是便成为我们更为关心的问题，开发新的板柱和梁柱节点构筑形式便成了现阶段的当务之急。

经对现有技术文献检索发现，熊维等在《沈阳理工大学学报》2006年第2期第69页上发表了“连接方钢管混凝土柱和H钢梁的一种新型节点的研究”一文，该文中提出了一种方钢管混凝土柱和钢梁的一种节点，该节点作法为：隔板贯通方钢管混凝土柱壁，方钢管混凝土柱壁与隔板焊接，钢梁腹板与方钢管混凝土柱壁通过连接板采用高强度摩擦型螺栓连接，钢梁翼缘与外伸的内隔板焊接。这种节点的不足在于：无法满足升板逆做法施工对节点安装的要求(施工工序要求梁柱节点需要临时搁置节点和最终固定节点)；此外由于存在内隔板造成了节点处混凝土浇筑的困难。且现有的几种节点形式都无法满足逆做法施工的要求。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种梁柱节点连接结构及其施工方法，满足钢结构逆做法-升板施工工序的要求且具有较好的受力性能，满足钢结构升板施工的需要，并提高节点的抗剪和抗弯承载力。

本发明通过以下技术方案实现：

本发明涉及梁柱节点连接结构包括：方钢管混凝土柱、工字钢梁、T型拼接板和长螺栓，其中：长螺栓的两端分别固定连接工字钢梁和方钢管混凝土柱，四块T型拼接板分别对称固定设置于方钢管混凝土柱与工字钢梁之间并与方钢管混凝土柱与工字钢梁固定连接。

所述的方钢管混凝土柱的方钢管为四块相互焊接的矩形钢板；

所述的工字钢梁为三块相互焊接的矩形钢板；

所述的T型拼接板包括一块矩形钢板和一块与之相焊接的梯形钢板；

所述的工字钢梁的内部设有连接角钢，该连接角钢与长螺栓相连接。

本发明涉及上述梁柱节点连接结构的施工方法，包括以下步骤：

第一步：在方钢管混凝土柱的每侧上各开4个柱壁螺栓孔，在浇注混凝土前插入根钢筋，待方钢管混凝土柱的混凝土强度达到时抽出钢筋，当楼板升至预定位置时插入长螺栓，用两块角钢通过长螺栓与混凝土楼板连接形成临时节点。此时提升机可根据需要继续提升其它层楼板。

第二步：待楼板达到设计标高时，除混凝土楼板与方钢管混凝土柱用连接角钢连接外，在方钢管混凝土柱的柱壁上焊接两块T型拼接板分别与梁的上下翼缘用螺栓连接，形成最终固定节点形式。

本发明与传统的节点相比节点的整体刚度高、施工方便、节省材料，其工字钢梁翼缘用T型钢相连，进一步增强了节点的整体受力性能，节点的刚度较大抗震性能好；与常规外加强环节点相比，该连接形式构造更直接，且梁与柱的连接不需要焊接，减少了安装时现场焊接的工作量；该节点形式满足钢结构升板施工工序对节点的要求，具有良好的受力性能，由于在方钢管混凝土柱内部只有连接用的长螺栓，易于节点区域混凝土的浇捣，而且可以保证方钢管混凝土柱内部节点核心区混凝土的质量；该类型节点传力明确，梁端弯矩主要由四块T型钢承担，梁承受的剪力主要由连接梁腹板与柱的螺栓承担。同时该节点中在方钢管混凝土柱与梁翼缘平齐位置增设了两道加劲肋，从而提高了节点的弯矩的能力，并且增强了节点部位钢管壁抵抗变形的能力。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是图1的A-A面剖视图。

图3是实施例过程示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1和图2所示，本实施例实施环境为山东济南某小区六层钢结构住宅楼，该住宅楼建筑面积12000平方米，采用方钢管混凝土柱钢梁框架结构。

本实施例包括：工字钢梁1、方钢管混凝土柱2、柱壁螺栓孔3、长螺栓4、连接角钢5、混凝土楼板6和T型拼接板7，其中：长螺栓4的两端分别固定连接工字钢梁1和方钢管混凝土柱2，四块T型拼接板7分别对称固定设置于方钢管混凝土柱2与工字钢梁1之间并与方钢管混凝土柱2与工字钢梁1固定连接，混凝土楼板6浇筑于工字钢梁1上，连接角钢5位于工字钢梁1内部并与长螺栓4相连接。

所述的工字钢梁1为三块相互焊接的矩形钢板；

所述的方钢管混凝土柱2的方钢管为四块相互焊接的矩形钢板；

所述的T型拼接板7包括一块矩形钢板和一块与之相焊接的梯形钢板；

本实施例在具体使用时，实施过程为：

第一步：在方钢管混凝土柱2的每侧上各开4个柱壁螺栓孔3，在浇注混凝土前插入4根钢筋，待方钢管混凝土柱2的混凝土强度达到时抽出钢筋，当楼板升至预定位置时插入长螺栓4，用两块角钢通过长螺栓4与混凝土楼板6连接形成临时节点。此时提升机可根据需要继续提升其它层楼板。

如图3所示，第二步：待楼板达到设计标高时，除混凝土楼板6与方钢管混凝土柱2用连接角钢5连接外，在方钢管混凝土柱2的柱壁上焊接两块T型拼接板7分别与梁上下翼缘用螺栓连接，形成最终固定节点形式。混凝土楼板6传来的剪力由T型拼接板7与柱的焊缝和连接角钢5的高强螺栓共同承担。

本工程应用升板施工发法和该种节点后，由于混凝土养护试件减少，施工速度加快了40％，缩短建设工期6个月，工程提前投入使用并发挥经济效益，节约投资20％。

Claims (6)

1.一种梁柱节点连接结构，其特征在于，包括：方钢管混凝土柱、工字钢梁、T型拼接板和长螺栓，其中：长螺栓的两端分别固定连接工字钢梁和方钢管混凝土柱，四块T型拼接板分别对称固定设置于方钢管混凝土柱与工字钢梁之间并与方钢管混凝土柱与工字钢梁固定连接。

2.根据权利要求1所述的梁柱节点连接结构，其特征是，所述的方钢管混凝土柱的方钢管为四块相互焊接的矩形钢板。

3.根据权利要求1所述的梁柱节点连接结构，其特征是，所述的工字钢梁为三块相互焊接的矩形钢板。

4.根据权利要求1所述的梁柱节点连接结构，其特征是，所述的T型拼接板包括一块矩形钢板和一块与之相焊接的梯形钢板。

5.根据权利要求1所述的梁柱节点连接结构，其特征是，所述的工字钢梁的内部设有连接角钢，该连接角钢与长螺栓相连接。

6.一种根据权利要求1所述的梁柱节点连接结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：在方钢管混凝土柱的每侧上各开四个柱壁螺栓孔，在浇注混凝土前插入根钢筋，待方钢管混凝土柱的混凝土强度达到时抽出钢筋，当楼板升至预定位置时插入长螺栓，用两块角钢通过长螺栓与混凝土楼板连接形成临时节点；

第二步：待楼板达到设计标高时，除混凝土楼板与方钢管混凝土柱用连接角钢连接外，在方钢管混凝土柱的柱壁上焊接两块T型拼接板分别与梁的上下翼缘用螺栓连接，形成最终固定节点形式。

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