CN107489278B - 一种箱型柱-h型梁钢框架节点的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种箱型柱‑H型梁钢框架节点的施工方法,所述箱型柱‑H型梁钢框架节点主要是由箱型下柱、箱型上柱、盖板和H型梁组成,在箱型下柱上固定连接柱梁连接构件、柱连接板、贯通式上隔板和贯通式下隔板;柱梁连接构件设置有横向加筋肋和纵向加筋肋,柱梁连接构件和箱型下柱间设置有斜撑;柱梁连接构件和H型梁间布置有梁连接横板和梁连接竖板。本发明采用的柱梁连接构件,相较于传统的贯通式隔板形式,可以实现在施工现场不进行电焊,全高强螺栓连接的组装的特点,从而在保证节点强度的前提下,能控制节点的施工质量,又能提高施工进度。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢框架节点,特别涉及一种箱型柱-H型梁钢框架节点及其施工方法。
背景技术
随着我国建筑业的蓬勃发展,钢结构框架形式因其特有优势,得到了大规模应用。与传统的钢混结构一样,钢结构框架体系中梁柱结合的部分也被称为梁柱节点,钢框架节点对框架结构的变形,稳定性,抗震性能,内力分布等具有决定性影响。对于箱型柱-H型梁钢框架节点,国内外主要的连接方式有内隔板式,隔板贯通式和外隔板式(以隔板所处位置分类)。当箱型柱截面尺寸较小时内隔板设置较困难,成本、焊缝的施工质量等难以得到控制;贯通式隔板虽然施工相对简单,且易控制施工质量,但因为隔板贯通了柱子,即柱子被切断,增加了节点域范围内的焊缝长度,在施工现场进行隔板与梁段的焊接,费时费力;外隔板连接属于半刚性连接,其厚度对节点性能的影响很大,需要的外隔板面积需要足够大才能保证强度,会增大工程的用钢量以及结构自重,突出的隔板有碍墙板的施工,影响室内的美观。
综上所述,目前亟需寻求施工简单,容易控制施工质量,不需要在现场进行焊接的新型箱型柱-H型梁钢框架节点及其施工方法显得十分必要。
发明内容
本发明的目的就是克服上述缺陷,提供一种箱型柱-H型梁钢框架节点的施工方法。
一种箱型柱-H型梁钢框架节点的施工方法,其特征在于,所述箱型柱-H型梁钢框架节点主要是由箱型下柱(2)、箱型上柱(3)、盖板(4)和H型梁(7)组成,在箱型下柱(2)上固定连接柱梁连接构件(5)、柱连接板(6)、贯通式上隔板(11)和贯通式下隔板(12);柱梁连接构件(5)设置有横向加筋肋(8)和纵向加筋肋(9),柱梁连接构件(5)和箱型下柱(2)间设置有斜撑(10);柱梁连接构件(5)和H型梁(7)间布置有梁连接横板(15)和梁连接竖板(16);
所述施工方法包括以下步骤:
1)在箱型下柱(2)上焊接柱梁连接构件(5)、柱连接板(6)、斜撑(10)两端的支撑垫块;
2)在施工现场安装箱型下柱(2),箱型下柱(2)焊接于混凝土地面预埋的柱底板上;
3)利用梁连接横板(15)、梁连接竖板(16)和高强螺栓(13),将H型梁(7)固定至柱梁连接构件(5)上;
4)将箱型上柱(3)吊装入柱连接板(6)围成的空间内,调整位置后用高强螺栓(13)固定;
5)最后在箱型上柱(3)上安装盖板(4),完成节点施工。
进一步地,纵向加筋肋(9)靠箱型下柱(2)的一端做了倒圆角处理,可减轻应力集中现象;柱梁连接构件(5)靠箱型下柱(2)的一端设置45°扩大边,可增加焊缝距离,提升柱梁连接构件(5)的强度。
纵向加筋肋(9)的横截面尺寸与H型梁(7)的腹板横截面尺寸相同。
斜撑(10)由两端的支撑垫块和中间的支撑杆组成,支撑杆两端与垫块通过销轴(14)固定。
柱连接板(6)围合成的内部空间横截面等于箱型上柱(3)的截面尺寸;贯通式上隔板(11)上设置有垫板(18),可避免箱型上柱(3)直接作用于隔板表面。
H型梁(7)的上下翼缘内外两个表面以及柱梁连接构件(5)的上下两个表面均设有梁连接横板(15); H型梁(7)的腹板和纵向加筋肋(9)交界处设有梁连接竖板(16)。
本发明具有如下特点和有益效果:
1.本发明采用的柱梁连接构件,相较于传统的贯通式隔板形式,可以实现在施工现场不进行电焊,全高强螺栓连接的组装的特点,从而在保证节点强度的前提下,能控制节点的施工质量,又能提高施工进度。
2.本发明采用的纵向加筋肋,使两隔板的刚度得到了大大增强,从而增大了结构的强度与稳定性;靠近柱表面的两角做了倒圆角的设置,缓解了应力集中。
3.本发明采用的斜撑,中间的支撑杆和两端的支撑垫块采用销轴固定,便于安装和拆卸,可重复利用。
4.本发明采用的垫板,避免了箱形上柱与贯通式上隔板的直接接触,保护了上隔板。
附图说明
图1是箱型柱-H型梁钢框架节点示意图;
图2是箱型柱-H型梁钢框架节点平面图;
图3是柱梁连接构件俯视图;
图4是图3所示柱梁连接构件的立体图。
图5是箱形下柱示意图;
图6是箱型柱-H型梁钢框架节点俯视图;
图7是图6箱型柱-H型梁钢框架节点A-A剖面图。
其中:1—箱型柱-H型梁节点;2—箱形下柱;3—箱形上柱;4—盖板;5—柱梁连接构件;6—柱连接板;7—H型梁;8—横向加筋肋;9—纵向加筋肋;10—斜撑;11—贯通式上隔板;12—贯通式下隔板;13—高强螺栓;14—销轴;15—梁连接横板;16—梁连接竖板;17—圆角;18—垫板。
具体实施方式
图1是箱型柱-H型梁钢框架节点示意图;图2是箱型柱-H型梁钢框架节点平面图;图3是柱梁连接构件示意图;图4是图3所示柱梁连接构件的立体图。图5是箱形下柱示意图;图6是箱型柱-H型梁钢框架节点俯视图;图7是图6箱型柱-H型梁钢框架节点A-A剖面图。
如图1-图7所示,箱型柱-H型梁钢框架节点主要是由箱型下柱2、箱型上柱3、盖板4和H型梁7组成,在箱型下柱2上固定连接柱梁连接构件5、柱连接板6、贯通式上隔板11和贯通式下隔板12;柱梁连接构件5设置有横向加筋肋8和纵向加筋肋9,柱梁连接构件5和箱型下柱2间设置有斜撑10;柱梁连接构件5和H型梁7间布置有梁连接横板15和梁连接竖板16。
箱型下柱2在工厂完成制作,截面为正方形,壁厚为28mm,边长为500mm,高1500mm。其一端是底座,一端贯通了两块隔板,贯通式上隔板11和贯通式下隔板12间隔600mm,隔板尺寸为540*540mm,即挑出柱面40mm,隔板厚为20mm,在两隔板间焊接上纵向加筋肋9,截面尺寸为560*12mm,纵向尺寸为40mm,靠箱型下柱2一端的两角做倒圆角处理,圆角17半径为10mm;在贯通式上隔板11上表面焊接上垫板18,箱型下柱2上方沿柱四壁焊接柱连接板6,其尺寸为528*600*32mm,柱连接板6的内壁紧接箱形下柱2外壁;
柱梁连接构件5如图3、图4所示,上下面为矩形和等腰梯形的组合,上下表面长边长440mm,短边为360mm,两斜边为56.6mm,角度为45°,两竖边为380mm,上下面之间设置的纵向加筋肋9截面尺寸为560*12mm,纵向尺寸为420mm,位置为柱梁连接构件5纵向中心线上,横向加筋肋8截面尺寸为560*180mm,厚度为12mm,分别焊接在纵向加筋肋9两侧,位置为柱梁连接构件5横向中心线上,再焊接箱形下柱2和柱梁连接构件5,最后在柱梁连接构件5和柱体间布置两道斜撑10,得到如图5所示结构。
将完成焊接的箱形下柱以及其它预制好的构件运送至施工现场,利用吊具吊装起箱型下柱2,靠近设计位置时调整柱身的垂直度,通过高强螺栓13和焊缝,将箱型下柱2安装至早已预置在混凝土地面的柱底板上,最后检查柱身是否是否出现弯曲等现象。
在柱梁连接构件5的另一侧连接H型梁7,H型梁7截面尺寸为600*360*12*20mm,利用吊具吊装H型梁7靠近柱梁连接构件5,降低速度使H型梁7贴靠柱梁连接构件5,在H型梁7上下翼缘内外两个表面以及柱梁连接构件5的上下两个表面处布置梁连接横板15,梁连接横板15上有和梁翼缘及柱梁连接构件5上相同截面尺寸的螺栓孔,利用高强螺栓13固定住;在H型梁7的腹板和纵向加筋肋9内外表面利用梁连接竖板16和高强螺栓13固定H型梁7。连接示意图可见图2右侧部分。
利用吊具把箱型上柱3吊装入柱连接板6围成的空间内,上柱下端有和柱连接板6上同尺寸的螺栓孔,调整其位置,检查柱身的垂直度后利用高强螺栓13进行上下柱的连接固定,连接示意图可见图7。
最后进行箱型钢柱的盖板安装,盖板截面尺寸略大于箱型柱横截面,为520mm*520mm,厚度为12mm,采用焊接方法固定在柱上端,最终得到如图1所示结构,俯视图见图6。至此完成箱型柱-H型梁钢框架节点的施工。
Claims (6)
1.一种箱型柱-H型梁钢框架节点的施工方法,其特征在于,所述箱型柱-H型梁钢框架节点主要是由箱型下柱(2)、箱型上柱(3)、盖板(4)和H型梁(7)组成,在箱型下柱(2)上固定连接柱梁连接构件(5)、柱连接板(6)、贯通式上隔板(11)和贯通式下隔板(12);柱梁连接构件(5)设置有横向加筋肋(8)和纵向加筋肋(9),柱梁连接构件(5)和箱型下柱(2)间设置有斜撑(10);柱梁连接构件(5)和H型梁(7)间布置有梁连接横板(15)和梁连接竖板(16);
所述施工方法包括以下步骤:
1)在箱型下柱(2)上焊接柱梁连接构件(5)、柱连接板(6)、斜撑(10)两端的支撑垫块;
2)在施工现场安装箱型下柱(2),箱型下柱(2)焊接于混凝土地面预埋的柱底板上;
3)利用梁连接横板(15)、梁连接竖板(16)和高强螺栓(13),将H型梁(7)固定至柱梁连接构件(5)上;
4)将箱型上柱(3)吊装入柱连接板(6)围成的空间内,调整位置后用高强螺栓(13)固定;
5)最后在箱型上柱(3)上安装盖板(4),完成节点施工。
2.根据权利要求1所述的施工方法,其特征在于:纵向加筋肋(9)靠箱型下柱(2)的一端做了倒圆角处理;柱梁连接构件(5)靠箱型下柱(2)的一端设置45°扩大边。
3.根据权利要求2所述的施工方法,其特征在于:纵向加筋肋(9)的横截面尺寸与H型梁(7)的腹板横截面尺寸相同。
4.根据权利要求1所述的施工方法,其特征在于:斜撑(10)由两端的支撑垫块和中间的支撑杆组成,支撑杆两端与垫块通过销轴(14)固定。
5.根据权利要求1所述的施工方法,其特征在于:柱连接板(6)围合成的内部空间横截面等于箱型上柱(3)的截面尺寸;贯通式上隔板(11)上设置有垫板(18)。
6.根据权利要求1所述的施工方法,其特征在于:H型梁(7)的上下翼缘内外两个表面以及柱梁连接构件(5)的上下两个表面均设有梁连接横板(15);H型梁(7)的腹板和纵向加筋肋(9)交界处设有梁连接竖板(16)。
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