CN102733489B - H型钢梁与h型钢柱强轴可变梁高装配式节点及施工方法 - Google Patents
H型钢梁与h型钢柱强轴可变梁高装配式节点及施工方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点及施工方法,包括H型钢柱、H型钢梁、T形连接件、L形连接件和螺栓;T形连接件由水平设置的上翼缘板连接板,以及垂直于上翼缘板连接板底面的腹板连接板构成,上翼缘板连接板与上翼缘板由螺栓连接,腹板连接板与腹板由螺栓连接;L形连接件由水平设置的下翼缘板连接板,以及向下与下翼缘板连接板垂直的柱连接板构成,下翼缘板连接板与下翼缘板由螺栓连接,柱连接板与H型钢柱的柱翼缘板由螺栓连接。该节点所需所有配件均在工厂预制,可适应H型钢梁截面在一定范围内变化时的等强连接,施工现场节点完全采用高强螺栓实现装配式连接,节点刚度大,连接速度快,能够满足钢结构装配式施工的要求。
Description
技术领域
本发明涉及建筑钢结构施工技术领域,特别是一种钢结构梁柱连接节点及其施工方法。
背景技术
在多、高层钢结构中,H型钢梁和H型钢柱被用作主要承重构件,连接H型钢梁与H型钢柱的节点起到传递梁、柱弯矩、剪力的作用,对于结构的整体受力性能具有重要影响。H型钢梁、柱的全焊连接和栓焊连接节点构造连接刚度大,受力性能好,但现场施工难度大且造价高,不能满足钢结构施工工效的要求。而现有装配式钢结构中螺栓连接节点的方式虽然现场施工方便,可满足施工工效的要求,但节点转动刚度较低,对于结构整体受力不利。另外,现有的钢结构工程中的每个梁、柱节点均需按照节点所连梁的尺寸进行单独设计,同一节点设计方案对梁截面尺寸在一定范围内的变化适应性较低,不能实现节点设计和生产的标准化。
发明内容
本发明提供一种H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点及施工方法,要解决钢结构梁、柱连接节点现场施工难度大、造价高,节点刚度低,以及节点对梁截面尺寸在一定范围内变化适应性不强的技术问题,提高钢结构梁、柱节点的设计和生产标准化程度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
这种H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点,包括H型钢柱和H型钢梁,该节点还包括T形连接件、L形连接件和螺栓;
所述H型钢柱的柱翼缘板在节点处开有预留螺栓孔;
所述H型钢梁的上翼缘板、下翼缘板和腹板在节点处均开有螺栓孔;
所述T形连接件由水平设置的上翼缘板连接板,以及垂直于上翼缘板连接板底面的腹板连接板构成,上翼缘板连接板和腹板连接板同一侧的板边齐平并与H型钢柱的柱翼缘板焊接,上翼缘板连接板与H型钢梁的上翼缘板对应开有螺栓孔,上翼缘板连接板与上翼缘板由螺栓连接,腹板连接板与H型钢梁的腹板对应开有螺栓孔,腹板连接板与腹板由螺栓连接;
所述L形连接件由水平设置的下翼缘板连接板,以及向下与下翼缘板连接板垂直的柱连接板构成,下翼缘板连接板与H型钢梁的下翼缘板对应开有螺栓孔,下翼缘板连接板与下翼缘板由螺栓连接,柱连接板与H型钢柱的预留螺栓孔对应处竖向开有长圆孔,柱连接板与H型钢柱的柱翼缘板由螺栓连接。
所述上翼缘板在节点处部分切除,切除段的长度等于T形连接件中腹板连接板的宽度。
所述下翼缘板连接板和柱连接板夹角处连接有加劲肋。
所述预留螺栓孔的数量为四个,呈矩形分布。
所述上翼缘板、下翼缘板和腹板上的螺栓孔数量均为六个。
所述T形连接件与上翼缘板及腹板连接所用的螺栓为摩擦型高强螺栓。
所述L形连接件与下翼缘板及柱翼缘板连接所用的螺栓为承压型高强螺栓。
这种H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点的施工方法,施工步骤如下:
步骤一,工厂预制H型钢柱、H型钢梁、T形连接件和L形连接件,节点处的H型钢柱和H型钢梁均预留螺栓孔,并在工厂直接将T形连接件焊接到H型钢柱的柱翼缘板相应标高处;
步骤二,现场安装时,先用螺栓将H型钢梁的上翼缘板和腹板分别与T形连接件的上翼缘板连接板和腹板连接板连接,再通过长圆孔调节L形连接件的上下位置,用螺栓将H型钢梁的下翼缘板与L形连接件的下翼缘板连接板连接,并用螺栓将L形连接件的柱连接板与H型钢柱的柱翼缘板连接。
本发明的有益效果如下:
1、该节点所需所有配件均在工厂预制,施工现场节点完全采用高强螺栓实现装配式连接,节点刚度大,连接速度快,能够满足钢结构装配式施工的要求。
2、节点连接板件在工厂焊接到H型钢柱相应位置后,可到现场直接用螺栓将H型钢梁与H型钢柱相连接,不需现场焊接,降低了施工难度和造价。
3、T形连接件施工时可通过梁上翼缘连接板实现钢梁的施工定位,降低了施工难度。
4、L形连接件由于使用椭圆螺栓孔与H型钢柱连接,使同一节点能够适应不同梁截面尺寸对连接的要求,降低了对于构件加工及施工精度的要求。
5、梁上翼缘在节点处部分切除,可便于梁腹板的连接。
6、与现有全螺栓节点相比,该节点具有较好的转动刚度,能够可靠的传递H型钢梁、柱之间的剪力、弯矩。
本发明构造简单、施工方便且标准化程度较高,是一种新型H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高连接节点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是节点处H型钢柱的结构示意图。
图2是节点处H型钢梁的结构示意图。
图3是T形连接件的结构示意图。
图4是L形连接件的结构示意图。
图5是工厂安装T形连接件的示意图。
图6是H型钢梁上翼缘板和腹板的施工现场连接图。
图7是H型钢梁下翼缘板的施工现场连接图。
附图标记:1-H型钢柱、1.1-柱翼缘板、1.2-预留螺栓孔、2-H型钢梁、2.1-上翼缘板、2.2-下翼缘板、2.3-腹板、3-T形连接件、3.1-上翼缘板连接板、3.2-腹板连接板、4-L形连接件、4.1-下翼缘板连接板、4.2-柱连接板、4.3-长圆孔、4.4-加劲肋、5-摩擦型高强螺栓、6-承压型高强螺栓。
具体实施方式
实施例参见图1~7所示,这种H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点,包括H型钢柱1和H型钢梁2,该节点还包括T形连接件3、L形连接件4和螺栓;
参见图1所示,H型钢柱1的柱翼缘板1.1在节点处开有预留螺栓孔1.2。预留螺栓孔1.2的数量为四个,呈矩形分布。
参见图2所示,H型钢梁2的上翼缘板2.1、下翼缘板2.2和腹板2.3在节点处均开有螺栓孔。螺栓孔数量均为六个。上翼缘板2.1在节点处部分切除,切除段2.4的长度等于T形连接件3中腹板连接板3.2的宽度。
参见图3、图5、图6所示,T形连接件3由水平设置的上翼缘板连接板3.1,以及垂直于上翼缘板连接板3.1底面的腹板连接板3.2构成,上翼缘板连接板3.1和腹板连接板3.2同一侧的板边齐平并与H型钢柱1的柱翼缘板1.1焊接,上翼缘板连接板3.1与H型钢梁的上翼缘板2.1对应开有螺栓孔,上翼缘板连接板3.1与上翼缘板2.1由螺栓连接,腹板连接板3.2与H型钢梁的腹板2.3对应开有螺栓孔,腹板连接板3.2与腹板2.3由螺栓连接。T形连接件3与上翼缘板2.1及腹板2.3连接所用的螺栓为摩擦型高强螺栓5。
参见图4、图7所示,L形连接件4由水平设置的下翼缘板连接板4.1,以及向下与下翼缘板连接板4.1垂直的柱连接板4.2构成,下翼缘板连接板4.1和柱连接板4.2夹角处连接有加劲肋4.4。下翼缘板连接板4.1与H型钢梁的下翼缘板2.2对应开有螺栓孔,下翼缘板连接板4.1与下翼缘板2.2由螺栓连接,柱连接板4.2与H型钢柱1的预留螺栓孔1.2对应处竖向开有长圆孔4.3,柱连接板4.2与H型钢柱1的柱翼缘板1.1由螺栓连接。L形连接件4与下翼缘板2.2及柱翼缘板1.1连接所用的螺栓为承压型高强螺栓6。
参见图5~7所示,这种H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点的施工方法,施工步骤如下:
步骤一,工厂预制H型钢柱1、H型钢梁2 、T形连接件3和L形连接件4,节点处的H型钢柱1和H型钢梁2均预留螺栓孔,并在工厂直接将T形连接件3焊接到H型钢柱1的柱翼缘板1.1相应标高处;
步骤二,现场安装时,先用螺栓将H型钢梁2的上翼缘板2.1和腹板2.3分别与T形连接件3的上翼缘板连接板3.1和腹板连接板3.2连接,再通过长圆孔4.3调节L形连接件的上下位置,用螺栓将H型钢梁2的下翼缘板2.2与L形连接件4的下翼缘板连接板4.1连接,并用螺栓将L形连接件4的柱连接板4.2与H型钢柱1的柱翼缘板1.1连接。
Claims (8)
1.一种H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点,包括H型钢柱(1)和H型钢梁(2),其特征在于:该节点还包括T形连接件(3)、L形连接件(4)和螺栓;
所述H型钢柱(1)的柱翼缘板(1.1)在节点处开有预留螺栓孔(1.2);
所述H型钢梁(2)的上翼缘板(2.1)、下翼缘板(2.2)和腹板(2.3)在节点处均开有螺栓孔;
所述T形连接件(3)由水平设置的上翼缘板连接板(3.1),以及垂直于上翼缘板连接板(3.1)底面的腹板连接板(3.2)构成,上翼缘板连接板(3.1)和腹板连接板(3.2)同一侧的板边齐平并与H型钢柱(1)的柱翼缘板(1.1)焊接,上翼缘板连接板(3.1)与H型钢梁的上翼缘板(2.1)对应开有螺栓孔,上翼缘板连接板(3.1)与上翼缘板(2.1)由螺栓连接,腹板连接板(3.2)与H型钢梁的腹板(2.3)对应开有螺栓孔,腹板连接板(3.2)与腹板(2.3)由螺栓连接;
所述L形连接件(4)由水平设置的下翼缘板连接板(4.1),以及向下与下翼缘板连接板(4.1)垂直的柱连接板(4.2)构成,下翼缘板连接板(4.1)与H型钢梁的下翼缘板(2.2)对应开有螺栓孔,下翼缘板连接板(4.1)与下翼缘板(2.2)由螺栓连接,柱连接板(4.2)与H型钢柱(1)的预留螺栓孔(1.2)对应处竖向开有长圆孔(4.3),柱连接板(4.2)与H型钢柱(1)的柱翼缘板(1.1)由螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点,其特征在于:所述上翼缘板(2.1)在节点处部分切除,切除段(2.4)的长度等于T形连接件(3)中腹板连接板(3.2)的宽度。
3.根据权利要求1所述的H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点,其特征在于:所述下翼缘板连接板(4.1)和柱连接板(4.2)夹角处连接有加劲肋(4.4)。
4.根据权利要求1所述的H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点,其特征在于:所述预留螺栓孔(1.2)的数量为四个,呈矩形分布。
5.根据权利要求1所述的H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点,其特征在于:所述上翼缘板(2.1)、下翼缘板(2.2)和腹板(2.3)上的螺栓孔数量均为六个。
6.根据权利要求1所述的H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点,其特征在于:所述T形连接件(3)与上翼缘板(2.1)及腹板(2.3)连接所用的螺栓为摩擦型高强螺栓(5)。
7.根据权利要求1所述的H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点,其特征在于:所述L形连接件(4)与下翼缘板(2.2)及柱翼缘板(1.1)连接所用的螺栓为承压型高强螺栓(6)。
8.一种如权利要求1~7任意一项所述H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点的施工方法,其特征在于施工步骤如下:
步骤一,工厂预制H型钢柱(1)、H型钢梁(2)、T形连接件(3)和L形连接件(4),节点处的H型钢柱(1)和H型钢梁(2)均预留螺栓孔,并在工厂直接将T形连接件(3)焊接到H型钢柱(1)的柱翼缘板(1.1)相应标高处;
步骤二,现场安装时,先用螺栓将H型钢梁(2)的上翼缘板(2.1)和腹板(2.3)分别与T形连接件(3)的上翼缘板连接板(3.1)和腹板连接板(3.2)连接,再通过长圆孔(4.3)调节L形连接件的上下位置,用螺栓将H型钢梁(2)的下翼缘板(2.2)与L形连接件(4)的下翼缘板连接板(4.1)连接,并用螺栓将L形连接件(4)的柱连接板(4.2)与H型钢柱(1)的柱翼缘板(1.1)连接。
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