CN108265826B - 一种钢板加强式方钢管柱与k形钢支撑连接节点 - Google Patents

一种钢板加强式方钢管柱与k形钢支撑连接节点 Download PDF

Info

Publication number
CN108265826B
CN108265826B CN201810111269.5A CN201810111269A CN108265826B CN 108265826 B CN108265826 B CN 108265826B CN 201810111269 A CN201810111269 A CN 201810111269A CN 108265826 B CN108265826 B CN 108265826B
Authority
CN
China
Prior art keywords
plate
steel
pipe column
node
shaped steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810111269.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108265826A (zh
Inventor
李帼昌
刘明伟
邱增美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang Jianzhu University
Original Assignee
Shenyang Jianzhu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang Jianzhu University filed Critical Shenyang Jianzhu University
Priority to CN201810111269.5A priority Critical patent/CN108265826B/zh
Publication of CN108265826A publication Critical patent/CN108265826A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108265826B publication Critical patent/CN108265826B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B1/2403—Connection details of the elongated load-supporting parts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/98—Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B1/2403—Connection details of the elongated load-supporting parts
    • E04B2001/2406—Connection nodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)

Abstract

一种钢板加强式方钢管柱‑K形钢支撑连接节点，包括：工字形钢支撑、支撑端板、耳板、销轴、节点板、钢板、方钢管柱、螺栓和螺帽。所述方钢管柱和钢板上各开设六个通孔，且各通孔直径相同，对拉螺栓穿过通孔将所述钢板固定于所述方钢管柱上，对拉螺栓伸出钢板一端通过螺帽锁紧，所述节点板焊接在钢板上。所述支撑端板焊接在所述工字形钢支撑端部，所述耳板上开设一个通孔，两个耳板焊接在所述支撑端板上，焊接有支撑端板和耳板的工字形钢支撑搭接在节点板处，所述节点板上开设有一个通孔，通孔直径与所述耳板上开设的通孔直径相等。销轴穿过所述耳板和节点板上开设的通孔将工字形钢支撑固定于所述节点板。

Description

一种钢板加强式方钢管柱与K形钢支撑连接节点
技术领域：
本发明涉及建筑结构连接节点中的K形钢支撑连接节点领域，特别涉及一种钢板加强式方钢管柱与K形钢支撑连接节点。
背景技术：
装配式钢结构建筑正在推动着建筑产业的快速发展，因其安装方便、资源可再生利用等优势，被誉为是一种绿色环保的建筑结构模式，是我国今后实现产业化发展的研究方向。
装配式钢结构住宅则具有以下优点：①钢结构节能环保。钢材可回收再利用；②抗震性能好。钢结构轻质高强，能有效降低地震作用力；③工业化程度高。钢结构大部分构件在工厂内生产完成，利于实现我国对工业化建筑的发展要求；④施工污染小。构件生产均在工厂内预制完成，现场吊装、连接；⑤空间布置灵活方便。
钢框架—支撑结构体系是当今钢结构建筑研究的主要结构形式之一，该体系具有结构布置灵活，抗侧刚度大，结构传力路径合理，抗震性能好等优势，因而在国内外工程中得到了广泛的应用。目前钢支撑与钢框架柱之间，最常用的连接方式大都是通过悬臂杆或节点板连接，其中支撑与悬臂杆或节点板采用焊接或螺栓连接，悬臂杆或节点板与钢框架柱通过焊接连接。如工字形钢支撑与相同截面的悬臂杆采用螺栓连接，悬臂杆与柱焊接连接；工字形钢支撑与相同截面的悬臂杆采用焊接连接，悬臂杆与柱焊接连接；工字形钢支撑与相同截面的悬臂杆连接，悬臂杆与柱焊接连接，与斜撑腹板采用螺栓连接，与斜撑翼缘采用焊接连接；工字形钢支撑与节点板采用螺栓连接，节点板与柱焊接连接。
以上几种连接方式虽然较为常用，但存在一些问题。这种节点的整体性很好，约束能力较强，能够在一定程度上减小支撑斜杆的计算长度，对结构的整体刚度也有一定贡献，在我国民用建筑中，基本都使用此类节点。但正是由于这种节点具有较强的约束能力，使支撑在发生失稳时将在节点处产生次弯矩，不仅为节点设计带来了麻烦，而且会影响支撑的低周疲劳寿命。同时也为制作、施工与安装带来了一定麻烦。施工时往往会因为节点部分所占空间较大而影响结构的安装，不仅费时而且不经济。
另外以上几种连接方式中悬臂杆或节点板与钢框架柱的连接均是采用的焊接连接方式，两个构件焊缝处的边缘在外力作用下会产生相同的内力和变形，连接强度较差、用钢量较大且施工进度慢，因此，需要提供一种新型连接结构，避免进行现场焊接工作，真正实现整体装配式结构。
本发明专利内容：
为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供优化钢结构建筑中K形钢支撑与钢框架柱连接性能的一种钢板加强式方钢管柱与K形钢支撑连接节点。
为实现上述目的，本发明专利采用以下技术方案：
一种钢板加强式方钢管柱—K形钢支撑连接节点，其特征在于：包括：工字形钢支撑、支撑端板、耳板、销轴、节点板、钢板、方钢管柱、螺栓和螺帽；所述方钢管柱和钢板上均开设六个互相对应的通孔，且各通孔直径相同，对拉螺栓穿过通孔将所述钢板固定于所述方钢管柱上，对拉螺栓伸出钢板一端通过螺帽锁紧，所述节点板成两轴对称的齿型，两齿上均开孔并通过销轴连接，节点板焊接在钢板上；所述支撑端板焊接在所述工字形钢支撑端部，所述耳板上开设一个通孔，两个耳板焊接在所述支撑端板上，焊接有支撑端板和耳板的工字形钢支撑搭接在节点板处，所述节点板上开设有一个通孔，通孔直径与所述耳板上开设的通孔直径相等；销轴穿过所述耳板和节点板上开设的通孔将工字形钢支撑固定于所述节点板。
所述销轴直径为3-100mm。
所述对拉螺栓的直径为12-30mm。
所述耳板和节点板上开设通孔的直径相等，为5-102mm。
所述方钢管柱和钢板上开设通孔的直径相等，为14-32mm。
所述耳板上开设的通孔距离耳板边缘(顺内力方向)的长度大于等于8mm。
所述节点板上开设的通孔中心距离节点板边缘(顺内力方向)的长度大于等于8mm。
根据中华人民共和国国家标准GB/T 882-2008中对销轴设计的要求，销轴的直径选取范围为：3-100mm，故所述销轴直径为3--100mm。所述耳板和节点板上开设通孔的直径相等，为5--102mm。
根据中华人民共和国国家标准GB/T1228-2006中对钢结构用大六角头高强度螺栓设计的要求，螺栓直径范围为12--30mm，故本专利中所述对拉螺栓的直径为12-30mm。所述方钢管柱和钢板上开设通孔的直径相等，为14--32mm。
采用销轴连接的支撑节点，在震害中的破坏形式主要可归纳为以下几种：
(1)节点板由于开孔削弱而被拉断。
(2)支撑耳板与节点板连接的销轴孔洞由于端距太小被拉坏。
(3)由于钢板太厚，销轴直径太小，发生销轴杆剪切破坏。导致支撑与节点板脱离。
根据欧洲规范Eurocode 3:Design of steel structures—Part 1-8:Design ofjoints中对销轴连接的设计要求，耳板上开设的销轴通孔中心距离耳板边缘(顺内力方向)的长度不应小于1.6do，故所述耳板上开设的通孔中心距离耳板边缘(顺内力方向)的长度大于等于8mm(当销轴采用最小直径3mm，所开设通孔直径为5mm时)，否则支撑耳板与节点板连接的销轴孔洞由于端距太小被拉坏。
所述节点板上开设的通孔中心距离节点板边缘(顺内力方向)的长度大于等于8mm。否则节点板由于开孔削弱而被拉坏。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明一种钢板加强式方钢管柱—K形钢支撑连接节点，构造形式简单，易于实现标准化、模数化生产。
(2)根据施工具体要求对节点进行合理的设计与布置，既能够较好的适应主体结构变形，保证连接安全可靠，又能够节约钢材，从而满足钢结构建筑工业化，装配化的要求。
(3)采用对拉螺栓连接和销轴连接避免了现场焊接作业、装配简便，施工定位准确，从而大大节省了安装时间，提高工程效率。
(4)结构在永久变形下产生的构件损伤通常需要进行昂贵的修复，采用对拉螺栓和销轴连接更方便节点板的修复和更换，提供了增加节点修复能力，降低造价，提高可持续性的可能性。将昂贵的震后修复成本降到最低。
附图说明：
图1为钢板加强式方钢管柱—K形钢支撑连接节点的结构示意图。
图2为钢板加强式方钢管柱—K形钢支撑连接节点的局部结构示意图。
1-工字形钢支撑，2-支撑端板，3-耳板，4-节点板，5-钢板，6-方钢管柱，7-对拉螺栓和螺帽，销轴8。L1-耳板上开设的通孔中心距离耳板边缘(顺内力方向)的长度，L2-节点板上开设的通孔中心距离节点板边缘(顺内力方向)的长度。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
根据图1～图2所示，一种钢板加强式方钢管柱—K形钢支撑连接节点，包括：工字形钢支撑1，支撑端板2，耳板3，节点板4，钢板5，方钢管柱6，对拉螺栓和螺帽7，销轴8。
在工厂内，将所述支撑端板2焊接在所述工字形钢支撑1的端部，在所述耳板3上开设通孔，通孔直径为32mm，且通孔中心距离耳板边缘(顺内力方向)的长度L1为48mm，将所述耳板3焊接在所述支撑端板2上，将所述工字形钢支撑1、支撑端板2、耳板3固定连接为一体。在所述节点板4的上下两侧各开设一个通孔，通孔直径为32mm，且通孔中心距离节点板边缘(顺内力方向)的长度L2为48mm。在所述钢板5上开设六个通孔，通孔直径为22mm。将所述节点板4焊接在所述钢板5上。在所述方钢管柱6上与所述钢板5上通孔对应位置开设相同直径的六个通孔。
在施工现场，将对拉螺栓7(直径为20mm)穿过所述钢板5和方钢管柱6上开设的通孔，并通过扳手将螺帽拧紧，将对拉螺栓7锁紧，将所述钢板5和焊接有所述节点板4的钢板固定于所述方钢管柱6的两侧。将两个焊有所述支撑端板2和所述耳板3的工字形钢支撑1搭接在所述节点板4处，两个工字形钢支撑之间的角度为30°～60°。将所述销轴8(直径为30mm)穿过所述节点板4和所述耳板3上开设的通孔，完成K形钢支撑与方钢管柱的固定连接。
最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明专利的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明专利进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明专利的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明专利精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种钢板加强式方钢管柱—K形钢支撑连接节点，其特征在于：包括：工字形钢支撑、支撑端板、耳板、销轴、节点板、钢板、方钢管柱、螺栓和螺帽；所述方钢管柱和钢板上均开设六个互相对应的通孔，且各通孔直径相同，对拉螺栓穿过通孔将所述钢板固定于所述方钢管柱上，对拉螺栓伸出钢板一端通过螺帽锁紧，所述节点板成两轴对称的齿型，两齿上均开孔并通过销轴连接，节点板焊接在钢板上；所述支撑端板焊接在所述工字形钢支撑端部，所述耳板上开设一个通孔，两个耳板焊接在所述支撑端板上，焊接有支撑端板和耳板的工字形钢支撑搭接在节点板处，所述节点板上开设有一个通孔，通孔直径与所述耳板上开设的通孔直径相等；销轴穿过所述耳板和节点板上开设的通孔将工字形钢支撑固定于所述节点板；两个工字形钢支撑之间的角度为30°～60°；所述节点板上开设的通孔中心距离节点板边缘的长度大于等于8mm。
2.根据权利要求1所述的一种钢板加强式方钢管柱—K形钢支撑连接节点，其特征在于：所述耳板上开设的通孔距离耳板边缘的长度大于等于8mm。
3.根据权利要求1所述的一种钢板加强式方钢管柱—K形钢支撑连接节点，其特征在于：所述耳板和节点板上开设通孔的直径相等，为5-102mm。
4.根据权利要求1所述的一种钢板加强式方钢管柱—K形钢支撑连接节点，其特征在于：所述方钢管柱和钢板上开设通孔的直径相等，为14-32mm。
5.根据权利要求1所述的一种钢板加强式方钢管柱—K形钢支撑连接节点，其特征在于：所述销轴直径为3-100mm，所述对拉螺栓的直径为12-30mm。
6.根据权利要求1所述的一种钢板加强式方钢管柱—K形钢支撑连接节点，其特征在于：所述对拉螺栓和螺帽至少为六对。
CN201810111269.5A 2018-02-05 2018-02-05 一种钢板加强式方钢管柱与k形钢支撑连接节点 Active CN108265826B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810111269.5A CN108265826B (zh) 2018-02-05 2018-02-05 一种钢板加强式方钢管柱与k形钢支撑连接节点

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810111269.5A CN108265826B (zh) 2018-02-05 2018-02-05 一种钢板加强式方钢管柱与k形钢支撑连接节点

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108265826A CN108265826A (zh) 2018-07-10
CN108265826B true CN108265826B (zh) 2020-06-26

Family

ID=62773642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810111269.5A Active CN108265826B (zh) 2018-02-05 2018-02-05 一种钢板加强式方钢管柱与k形钢支撑连接节点

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108265826B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108894321A (zh) * 2018-07-24 2018-11-27 沈阳建筑大学 T型钢连接的方钢管柱-k形钢支撑连接节点及施工方法
CN111749334A (zh) * 2020-07-28 2020-10-09 西安建筑科技大学 一种带横撑的菱形网格支撑双重抗侧力框架
CN111749331A (zh) * 2020-07-28 2020-10-09 西安建筑科技大学 一种菱形支撑网格双重抗侧力支撑框架
CN111749330A (zh) * 2020-07-28 2020-10-09 西安建筑科技大学 一种金属阻尼式菱形网格支撑框架
CN112609852B (zh) * 2020-11-12 2022-06-28 中国建筑第八工程局有限公司 粘滞阻尼墙安装于建筑主体的连接结构

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1603536A (zh) * 2004-10-28 2005-04-06 湖南大学 用于梁柱连接的圆钢管混凝土柱节点及其制造方法
CN101100877A (zh) * 2007-07-31 2008-01-09 北京工业大学 梁端削弱置换式钢框架梁柱抗震节点
CN201347588Y (zh) * 2008-12-12 2009-11-18 广州市设计院 建筑用万向铰节点结构
CN101672071A (zh) * 2009-09-17 2010-03-17 同济大学 钢筋直立式混凝土构件-屈曲约束支撑连接节点
EP2441903A1 (en) * 2010-10-12 2012-04-18 Fast Park Sistema S.r.l. Eccentrical capital for planking and modular structures
CN107268825A (zh) * 2017-08-23 2017-10-20 陈云 自复位梁柱摩擦耗能节点

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1603536A (zh) * 2004-10-28 2005-04-06 湖南大学 用于梁柱连接的圆钢管混凝土柱节点及其制造方法
CN101100877A (zh) * 2007-07-31 2008-01-09 北京工业大学 梁端削弱置换式钢框架梁柱抗震节点
CN201347588Y (zh) * 2008-12-12 2009-11-18 广州市设计院 建筑用万向铰节点结构
CN101672071A (zh) * 2009-09-17 2010-03-17 同济大学 钢筋直立式混凝土构件-屈曲约束支撑连接节点
EP2441903A1 (en) * 2010-10-12 2012-04-18 Fast Park Sistema S.r.l. Eccentrical capital for planking and modular structures
CN107268825A (zh) * 2017-08-23 2017-10-20 陈云 自复位梁柱摩擦耗能节点

Also Published As

Publication number Publication date
CN108265826A (zh) 2018-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108265826B (zh) 一种钢板加强式方钢管柱与k形钢支撑连接节点
CN111809734B (zh) 一种具有拉压换向特性的支撑建筑物及其组装方法
CN105525686A (zh) 采用螺栓的预制混凝土叠合楼板与h型钢梁的连接结构
CN208934116U (zh) 一种装配式钢结构连接节点
WO2022028152A1 (zh) 改进型铝合金建筑工字铝连接结构
CN205153145U (zh) 采用螺栓的预制混凝土叠合楼板与h型钢梁的连接结构
CN213572461U (zh) 一种装配式建筑的耗能结构
CN112302252B (zh) 一种附带剪切型耗能阻尼器的震后可修复装配式格构柱
CN212001632U (zh) 一种装配式方钢管柱-h型钢梁连接节点
CN205189143U (zh) “z”型钢连接型矩形钢管混凝土柱与钢梁穿筋式节点
CN112112272A (zh) 一种全装配式方钢管梁柱连接节点及建造方法
CN214614570U (zh) 一种装配式钢桁架梁柱连接部位
CN214614568U (zh) 一种记忆合金斜杆钢桁架梁柱连接部位
CN213087034U (zh) 一种混凝土梁—柱型钢连接全装配式结构
CN110469130B (zh) 管桁架梁和管桁架柱法兰盘安装模具及安装方法
CN211037283U (zh) 内置可拆卸式耗能元件的预制装配钢结构梁柱节点系统
CN210738108U (zh) 管桁架梁和管桁架柱法兰盘安装模具
CN2700427Y (zh) 贯通横隔板式圆形柱梁连接节点结构
CN209482464U (zh) 一种高强度圆管装配式梁柱连接节点钢结构
CN211447423U (zh) 一种新型的钢梁与叠合楼板连接件
CN211774560U (zh) 一种钢柱与钢梁装配式连接
CN214364132U (zh) 型钢混凝土梁柱节点
CN110805130A (zh) 内置可拆卸式耗能元件的预制装配钢结构梁柱节点系统
CN111395525A (zh) 一种双节点板方钢管柱-k形钢支撑连接节点
CN213868279U (zh) 一种钢连接全装配式混凝土梁-柱结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant