CN105569189B - 一种模块化多高层钢结构异形柱梁柱节点连接装置 - Google Patents

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Abstract

一种模块化多高层钢结构异形柱梁柱节点连接装置，属于结构工程技术领域，包括T形柱、H型钢梁、槽钢梁、连续板、端板连接板、定位底板、L形连接板、三角连接板、高强螺栓。本发明涉及的异形柱为T形柱，作为框架结构中的边柱。端板和H型钢以及槽钢焊接成一体，连续板和T形柱焊接成一体，定位底板和T形柱焊接成一体，L形连接板和端板连接板以及柱翼缘焊接成一体，三角连接板和梁翼缘以及柱中的连接板焊接成一体。本发明焊接部分均可在工厂内完成，且采用螺栓进行现场装配，螺栓的紧固工作方便快捷，定位底板的添加更加快了施工速度，质量也得到了很大的提高，适应装配式钢结构的发展。同时本发明的节点为刚性节点，延性好，承载能力强。

Description

一种模块化多高层钢结构异形柱梁柱节点连接装置
技术领域
本发明涉及一种模块化多高层钢结构异形柱梁柱节点连接装置，属于结构工程技术领域。
技术背景
模块化钢结构体系是指按照统一、标准的建筑部品规格制作房屋单元或构件，然后运至施工现场装配就位而产生的建筑。其特点是建筑质量轻、节能环保、施工速度快、工业化程度高等，能解决我国建筑工业化水平低、房屋建造劳动生产率低以及传统房屋产品质量低等诸多问题，适应我国建筑行业的发展。
梁柱连接节点是模块化钢结构体系中最重要的节点，它直接影响着结构的施工速度以及装配化程度，因此梁柱节点应尽量多采用便于操作的高强螺栓连接，并且螺栓的布置尽可能地易于工人现场紧固，在现有的工程实例中采用的梁柱节点存在以下不足：
传统梁柱全焊节点中，梁上下翼缘及腹板与柱现场施焊，这种连接形式虽然为刚性连接，但节点延性差，地震中容易发生脆性破坏，且需要现场施焊，大大影响了施工速度与质量，不适用于装配式钢结构中，同时由于焊缝面积大，容易产生较大的残余应力，影响节点的受力性能。
传统栓焊混合连接节点中，梁端上下翼缘与柱现场焊接，梁端腹板通过剪切板与柱栓接，这种连接方式需要现场施焊，大大影响了施工速度与质量，且施工程序复杂，不容易实现刚性连接。
传统箱形柱截面虽不存在强轴、弱轴之分，但最后一面板的焊接不易把握，内部添加横隔板施工困难，影响焊接质量和力学性能。其次，在钢结构框架柱外再加上保护层和饰面，容易导致室内柱角凸出，影响使用和美观。
发明内容
本发明提出了一种模块化钢结构体系的螺栓异形柱梁柱节点连接装置，模块内部构件采用工厂焊接，模块间通过该节点工地螺栓连接。该节点的目的在于克服现有技术的缺陷，满足节点各项力学性能，实现梁柱节点刚性连接，并实现结构模块间的装配，提高构件的拼装速度，充分适应装配式钢结构体系的要求与特点。同时在传统箱型柱的基础上，改进为异形柱节点形式，避免室内柱角凸出等问题。
本发明的技术方案如下一种多高层模块化钢结构异形柱梁柱节点连接装置，包括连续板(1)、槽钢梁端连接板(2)、H型钢梁端连接板(3)、上端L形连接板(4)、下端L形连接板(5)、三角形连接板(6)、定位底板(7)、T形柱(12)、槽钢梁(13和14)、H型钢梁(15)。
T形柱(12)三个腹板端面的翼缘(16)上均焊接一个定位底板(7)，三个定位板(7)位于一个平面内；T形柱(12)上还焊有两个平行的连续板(1)，连续板(1)由独立的两个L型平面板和一个长方形平面板组成，在构成直角的两腹板之间均焊接有两个平行的L型平面板，而在T形柱构成直线型的腹板外焊接有两个独立平行的长方形平面板；每个连续板(1)的构成板均在同一平面内；其中一个连续板(1)与三个定位板(7)位于一个平面内；T形柱(12)、定位底板(7)和连续板(1)构成A结构；
两个槽钢梁(13和14)通过螺栓(10)背对背拼接成等效H型钢，两个槽钢梁(13和14)同一端的截面分别焊接一个槽钢梁端连接板(2)，两个槽钢梁和两个槽钢梁端连接板构成B结构；
H型钢梁(15)的一端面焊接有H型钢梁端连接板(3)，构成C结构；
槽钢梁端连接板(2)通过螺栓与T形柱(12)的一个翼缘固定连接，使得B结构固定于A结构中T形柱(12)的一个翼缘上，A结构中T形柱(12)的另外两个翼缘上分别固定有C结构，H型钢梁端连接板(3)与T形柱(12)的翼缘通过螺栓固定；长度方向上，B结构分别垂直于两个C结构；两个C结构成直线型；
A结构的T形柱(12)两个垂直的腹板夹角之间，在上面的连续板的侧面向上焊接有上端L形连接板(4)，在下面的连续板的侧面向上焊接有下端L形连接板(5)，上端L形连接板(4)和下端L形连接板(5)是两个板面相互垂直的L形连接板；上端L形连接板(4)侧面和下端L形连接板(5)侧面均与连续板的侧面焊接在一起；同时上端L形连接板(4)的两端和下端L形连接板(5)的两端分别焊接在槽钢梁端连接板(2)、H型钢梁端连接板(3)上；三角形连接板(6)的一个直角侧面焊接于连续板的一直角侧面和向外延伸对应的槽钢梁翼缘上，同时三角形连接板(6)另一个直角侧面焊接于连续板的另一直角侧面和向外延伸对应的H型钢梁翼缘上；三角形连接板(6)的上侧面还与上端L形连接板(4)焊接在一起。
连续板(1)的下侧面与H型钢梁(15)下翼缘面平齐。
所述槽钢梁腹板上的螺栓(10)呈三角形点排布。
槽钢梁端连接板(2)和T形柱(12)翼缘通过螺栓连接。
定位底板(7)焊接于T形柱(12)翼缘，槽钢梁(13)和(14)的翼缘和定位底板(7)通过螺栓连接；H型钢梁(15)的截面焊接于H型钢梁端连接板(3)，H型钢梁端连接板(3)和T形柱(12)翼缘通过螺栓(8)连接；连续板(1)焊接于T形柱腹板，三角形连接板(6)焊接于连续板(1)和槽钢梁(14)翼缘及H型钢梁(15)翼缘，上端L形连接板(4)和下端L形连接板(5)焊接于槽钢梁端连接板(2)、H型钢梁端连接板(3)和T形柱(12)翼缘。
所述定位板和T形柱翼缘面在工厂焊接成一体；所述连续板和T形柱腹板在工厂焊接成一体；所述槽钢梁的截面与槽钢梁端连接板在工厂焊接成一体，所述H型钢梁的截面和H型钢梁端连接板在工厂焊接成一体；所述连续板的下端面与梁下翼缘面平齐。
所述槽钢梁的翼缘和所述定位底板通过双排螺栓连接。
所述槽钢梁的腹板通过螺栓连接，两个槽钢梁背对背拼接而成的等效H型钢。所述槽钢梁腹板上的螺栓呈三角形点排布。
所述上端L形连接板的上端面和槽钢梁端连接板及H型钢梁端连接板的上端面平齐。上端L形连接板和下端L形连接板分别在现场焊接于槽钢梁端连接板、H型钢梁端连接板和T形柱翼缘的侧面。
所述三角形连接板的上下面和所述梁翼缘平齐。所述三角形连接板在现场焊接于连续板和槽钢梁翼缘及H型钢梁翼缘。
本发明焊接部分均可在工厂内完成，且采用螺栓进行现场装配，螺栓的紧固工作方便快捷，提前在工厂焊接的定位底板更加快了施工速度，质量也得到了很大的提高。
附图说明
图1本发明的梁柱节点构造示意图
图2本发明的梁柱节点构件A构造示意图
图3本发明的梁柱节点构件B构造示意图
图4本发明的梁柱节点构件C1、构件C2构造示意图
图5本发明的梁柱节点构件A、构件B、构件C1、构件C2、L形连接板、三角形连接板拼接示意图；
1连续板，2槽钢梁端连接板，3H型钢梁端连接板，4上端L形连接板，5下端L形连接板，6三角形连接板，7定位底板，8、9、10、11螺栓，12T形柱，13、14槽钢梁，15H型钢梁，16T形柱翼缘。
具体实施方式
下面将结合附图具体说明本发明梁柱节点的具体连接方式。
如附图1～5所示，本发明的一种装配式钢结构体系的异形柱梁柱节点连接装置，包括连续板1、槽钢梁端连接板2、H型钢梁端连接板3、上端L形连接板4、下端L形连接板5、三角形连接板6、定位底板7、T形柱12、槽钢梁13和14、H型钢梁15。槽钢梁13和14通过螺栓10背对背拼接成等效H型钢，槽钢梁13和14的截面焊接于槽钢梁端连接板2，槽钢梁端连接板2和T形柱12翼缘通过螺栓连接；定位底板7焊接于T形柱12翼缘，槽钢梁13和14的翼缘和定位底板7通过螺栓9连接；H型钢梁15的截面焊接于H型钢梁端连接板3，H型钢梁端连接板3和T形柱12翼缘通过螺栓8连接；连续板1焊接于T形柱腹板，三角形连接板6焊接于连续板1和槽钢梁14翼缘及H型钢梁15翼缘，上端L形连接板4和下端L形连接板5焊接于槽钢梁端连接板2、H型钢梁端连接板3和T形柱12翼缘。
定位底板7焊接于T形柱12翼缘上指定位置，上下连续板1的上端面和下端面和槽钢梁13、14及H型钢的翼缘面平齐，定位底板7、连续板1和T形柱12在工厂焊接成一体，构成构件A；槽钢梁13和14背对背用螺栓10拼接而成等效H型钢，螺栓10呈三角形点排布，槽钢梁端连接板2和槽钢梁截面在工厂焊接成一体，构成构件B；H型钢梁端连接板3和H型钢梁15在工厂焊接成一体，构成构件C1和C2；所述构件B、构件C1、构件C2分别和构件A的翼缘通过单排或双排螺栓连接，定位板通过双排螺栓9连接。
以上是本发明的一个典型实施例，本发明的实施不限于此。

Claims (3)

1.一种模块化多高层钢结构异形柱梁柱节点连接装置，其特征在于，包括连续板(1)、槽钢梁端连接板(2)、H型钢梁端连接板(3)、上端L形连接板(4)、下端L形连接板(5)、三角形连接板(6)、定位底板(7)、T形柱(12)、槽钢梁、H型钢梁(15)；
T形柱(12)三个腹板端面的翼缘(16)上均焊接一个定位底板(7)，三个定位底板(7)位于一个平面内；T形柱(12)上还焊有两个平行的连续板(1)，连续板(1)由独立的两个L型平面板和一个长方形平面板组成，在构成直角的两腹板之间均焊接有两个平行的L型平面板，而在T形柱构成直线型的腹板外焊接有两个独立平行的长方形平面板；每个连续板(1)的构成板均在同一平面内；其中一个连续板(1)与三个定位板(7)位于一个平面内；T形柱(12)、定位底板(7)和连续板(1)构成A结构；
两个槽钢梁通过螺栓(10)背对背拼接成等效H型钢，两个槽钢梁同一端的截面分别焊接一个槽钢梁端连接板(2)，两个槽钢梁和两个槽钢梁端连接板构成B结构；
H型钢梁(15)的一端面焊接有H型钢梁端连接板(3)，构成C结构；
槽钢梁端连接板(2)通过螺栓与T形柱(12)的一个翼缘固定连接，使得B结构固定于A结构中T形柱(12)的一个翼缘上，A结构中T形柱(12)的另外两个翼缘上分别固定有C结构，H型钢梁端连接板(3)与T形柱(12)的翼缘通过螺栓固定；长度方向上，B结构分别垂直于两个C结构；两个C结构成直线型；
A结构的T形柱(12)两个垂直的腹板夹角之间，在上面的连续板的侧面向上焊接有上端L形连接板(4)，在下面的连续板的侧面向上焊接有下端L形连接板(5)，上端L形连接板(4)和下端L形连接板(5)是两个板面相互垂直的L形连接板；上端L形连接板(4)侧面和下端L形连接板(5)侧面均与连续板的侧面焊接在一起；同时上端L形连接板(4)的两端和下端L形连接板(5)的两端分别焊接在槽钢梁端连接板(2)、H型钢梁端连接板(3)上；三角形连接板(6)的一个直角侧面焊接于连续板的一直角侧面和向外延伸对应的槽钢梁翼缘上，同时三角形连接板(6)的另一个直角侧面焊接于连续板的另一直角侧面和向外延伸对应的H型钢梁翼缘上；三角形连接板(6)的上侧面还与上端L形连接板(4)焊接在一起。
2.按照权利要求1的一种多高层装配式钢结构异形柱梁柱节点连接装置，其特征在于，连续板(1)的下侧面与H型钢梁(15)下翼缘面平齐。
3.按照权利要求1的一种多高层装配式钢结构异形柱梁柱节点连接装置，其特征在于，所述槽钢梁腹板上的螺栓(10)呈三角形点排布。
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