CN102392493A - 垂直補强板式方钢管柱h型钢梁节点 - Google Patents

Abstract

本发明是一种垂直補强板式方钢管柱H型钢梁节点。它不需要在节点处切断柱壁，保证了柱子的连续性，实现了柱子的贯通，实现梁柱节点的刚性连接。它由補强板、连接腹板、H型钢梁、螺栓组成，在方钢管柱壁上焊接带螺栓孔的補强板，在两块補强板之间根据柱子的具体位置焊接一块、两块、三块或四块带螺栓孔的连接腹板7用以与型钢梁连接。補强板是由钢板焊接而成的井字形结构，井字形外孔隙出焊接带螺栓孔的连接板。节点试件由工厂生产加工后直接运至工程现场进行组装拼接，有效的提高了施工效率，缩短工期。此新型梁柱节点在承载能力上也优于现有的梁柱刚性连接节点形式，为建筑物留有较多的安全储备。

Description

垂直補强板式方钢管柱H型钢梁节点

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，确切地说是关于一种垂直補强板式方钢管柱H型钢梁节点。

背景技术

近20年来钢管结构在我国得到了迅猛的发展，在工业与民用建筑领域应用十分广泛。钢管结构已不再是传统意义上的钢管结构了，钢管作为建筑物的支柱可与工字型截面或其他开口截面的钢梁构成框架结构。钢管结构的优点是对称的截面形式使的截面惯性矩对各轴相同，有利于单一杆件的稳定性设计；截面的闭合提高了抗扭刚度；对板件局部稳定性而言，闭合截面也优于有悬挑板件的开口截面；这些无疑都是结构工程师所欢迎的。在许多场合下，建筑师也愿意利用钢管外观简洁的特点。钢管外表面积相对同样承载性能的开口截面钢构件往往要小，这就减少了防腐防火涂层的材料消耗和涂装工作量，加上钢管加工的便利性，为制造商和业主带来明显的经济效益。虽然就材料单价而言，钢管价格高于普通开口截面形式的型钢，但上述这些优点综合起来，钢管结构在众多方面还是可以优先选用的基本结构形式之一。

焊接是钢结构制造业的重要加工工艺。它是一种精确、可靠、低成本，并且是采用高科技连接材料的方法。随着我国电子技术、计算机微电子信息和自动化技术的发展，推动了焊接自动化技术的发展。特别是数控技术、柔性制造技术和信息处理技术等单元技术的引入，促进了焊接自动化技术革命性的发展。代表自动焊接技术的数字焊机、数字化控帽技术业已面世并已稳步地进入市场。三峡工程、西气东输工程、航天工程、船舶工程等国家大型基础工程，有力地促进了先进焊接特别是焊接自动化技术的发展与进步。我国焊接产业逐步走向“高效、自动化、智能化”。这些技术的发展有力的保证了钢结构构件的连接方法和强度。

为推进节能降耗与低碳环保建筑，提高住宅品质，改进住宅生产方式，国家先后出台多项扶持政策围绕钢结构住宅关键技术展开攻关。我国钢结构住宅产业化体系逐渐走向成熟，钢结构住宅具有单位体积承载力高、生产安装方便、施工周期短、抗震性能好、改建和拆迁容易、材料的回收和再利用率高等特点，是人与自然和谐可持续发展的“绿色产业”。钢结构在我国的应用必将更加广泛。

发明内容

1、发明目的：

随着我国钢材产量和质量的不断提高以及焊接自动化技术的迅猛发展，方钢管柱H型钢梁节点在钢结构中得到了广泛应用。但现有的该类型刚性连接是通过将梁柱节点处柱壁切断，在两段柱子间焊接一块補强板来实现柱子与梁的连接，这种节点型式破坏了节点处柱壁的连续性，存在由于焊接缺陷而引起节点破坏的风险。本发明的新型梁柱节点不需要在节点处将柱壁切断，实现了保证节点处柱壁连续性的要求，避免了节点处应力集中现象，同时能实现梁柱节点的刚性连接。由于该种节点型式连接方法可靠，施工方法简单，便于构件的长距离运输，所以它能更好的应用于工程实际。

本发明的技术方案如下：

按照《建筑抗震设计规范》GB50011-2010中“强柱弱梁，强节点弱构件”的要求柱子不先于梁破坏，节点的承载力应高于被连接构件。现有的贯通隔板式梁柱节点虽然能满足承载力和刚度要求，由于切断了柱壁，所以引起的弯矩最大处材料的不连续性也不容忽视。垂直補强板式梁柱节点不需要切断柱壁，而是按照型钢梁的尺寸，在柱壁上焊接两块带螺栓孔的補强板，在两块補强板之间根据柱子的具体位置焊接一块、两块、三块或四块带螺栓孔的连接腹板用以与型钢梁连接。这样的连接构造保证了节点域处有较强的刚度，不会因为切断柱壁而引起截面削弱和应力集中，更好的满足了规范关于“强柱弱梁，强节点弱构件”的要求。

3、优点及有益效果：

通过在方钢管柱上焊接補强板用以与H型钢梁连接，而避免了切断柱壁的情况，保持了柱子的整体性与连续性，实现了柱子的贯通。从设计上来说，此种新型梁柱节点继承了现有的关于节点域的设计理论和设计方法。实现了梁柱节点的刚性连接。节点构件由工厂生产加工后可运送至工程现场进行组装拼接，有效的提高了生产效率，缩短工期。通过研究得知此新型梁柱节点在承载能力上也优于现有的梁柱节点形式。可满足承载力、刚度要求较高的实际工程的使用要求，为建筑物留有较多的安全储备。

附图说明

图1为垂直補强板式方钢管柱-H型钢梁节点的示意图；

图2为梁柱节点连接正面示意图；

图3为梁柱节点连接侧面示意图。

图中1表示方钢管柱与補强板用角焊缝连接、2为连接腹板与方钢管柱用角焊缝连接、3为连接腹板与補强板用角焊缝连接，4为補强板，5为方钢管柱，6为螺栓孔，7为连接腹板。

具体实施方式

下面结合技术方案和参照附图对本发明进行详细说明。

本发明提出的垂直補强板式方钢管柱-H型钢梁节点如图1~图3所示。

垂直補强板式方钢管柱H型钢梁节点主要由：方钢管柱、補强板、连接腹板、H型钢梁、螺栓组成。在方钢管柱5壁上焊接带螺栓孔的補强板4，在两块補强板4之间根据柱子的具体位置焊接一块、两块、三块或四块带螺栓孔的连接腹板7用以与型钢梁连接。補强板是由钢板焊接而成的井字形结构，井字形外孔隙出焊接带螺栓孔的连接板。

垂直補强板式方钢管柱H型钢梁节点的制作方法。在方钢管柱子上按照型钢梁的尺寸，用角焊缝把两块带螺栓孔的補强板焊接在柱子上。再把连接腹板与柱子和補强板焊接上，通过螺栓连接把型钢梁与方钢管柱连接起来，构成梁柱节点。

Claims (2)

1.垂直補强板式方钢管柱H型钢梁节点，由補强板、连接腹板、H型钢梁、螺栓组成，其特征在于：在方钢管柱(5)壁上焊接带螺栓孔的補强板（4），在两块補强板（4）之间根据柱子的具体位置焊接一块、两块、三块或四块带螺栓孔的连接腹板7用以与型钢梁连接。

2.根据权利要求1所述的垂直補强板式房钢管柱H型钢梁节点，其特征在于: 補强板（4）是由钢板焊接而成的井字形结构，井字形外孔隙出焊接带螺栓孔的连接板。

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