CN110685359B - 一种墙板与钢梁可滑动连接节点结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种墙板与钢梁可滑动连接节点结构及其施工方法，连接节点结构包括钢梁、墙板和连接件，钢梁包括上翼缘、腹板和下翼缘，连接件包括两个L型预埋件，L型预埋件的一端为自由端，另一端为连接端，两个L型预埋件的连接端均与一套筒的一端连接，每个套筒的另一端均与一穿过下翼缘的螺栓连接，两个螺栓对称设置在腹板的两侧，且螺栓与下翼缘连接处为长圆孔，两个L型预埋件及对应的套筒均预埋在墙板内，通过螺栓穿过下翼缘上的长圆孔与相应套筒连接将墙板与钢梁的下翼缘连接。本发明在建筑受到水平向的荷载时，墙板整体在钢梁的长度方向上产生滑动，避免刚度较大的墙板参与抵抗水平荷载，保证了结构的受力模式与设计意图相匹配。
Description
技术领域
本发明属于土木工程领域，尤其是涉及一种墙板与钢梁可滑动连接节点结构及其施工方法。
背景技术
装配式建筑作为一种较为理想的绿色建筑形式，是我国建筑行业，特别是居住建筑的主要发展方向之一。传统的钢结构建筑虽然也实现了结构构件的预制，但仍然存在设计过程相对复杂、施工过程大量现场焊接等耗能、耗时的问题。近年来出现的一种抗重力体系与抗侧力体系分离的装配式钢结构体系有效地解决了上述问题：梁柱节点均采用铰接形式，只抵抗竖向荷载的作用。铰接连接不仅避免了现场焊接或更复杂的连接形式，还使得梁构件的受力大为简化，根据竖向荷载选择梁的截面即可做到标准化设计。另在结构中合理布置支撑、剪力墙、核心筒等抵抗水平荷载作用，这样可以简化结构的传力路径，增大结构的可靠度。
在实际应用中，建筑往往需要较厚、较重的外墙板才能满足保温、隔声的使用要求，而在设计时通常将外墙以荷载的形式加在结构上，通过系数调整十分简化地考虑其对结构的影响。对上述的抗重力与抗侧力体系可分式结构体系而言，刚度较大的外墙板若参与到结构受力中无疑会对结构整体的受力模型产生很大的影响，让结构不能按设计预想的方式承担荷载。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种墙板与钢梁可滑动连接节点结构及其施工方法，以解决上述墙板参与结构受力带来的不良影响、提高钢结构住宅的标准化程度。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种墙板与钢梁可滑动连接节点结构，包括钢梁、墙板和连接件，所述的钢梁包括上翼缘、腹板和下翼缘，所述的连接件包括两个L型预埋件，L型预埋件的一端为自由端，另一端为连接端，两个L型预埋件的连接端均与一套筒的一端连接，每个套筒的另一端均与一穿过下翼缘的螺栓连接，两个螺栓对称设置在腹板的两侧，且螺栓与下翼缘连接处为长圆孔，两个L型预埋件及对应的套筒均预埋在墙板内，通过螺栓穿过下翼缘上的长圆孔与相应套筒连接将墙板与钢梁的下翼缘连接，所述L型预埋件与套筒之间以及套筒与螺栓之间均为螺纹连接。
进一步的，所述L型预埋件由钢筋弯制而成。
进一步的，两个L型预埋件的自由端沿腹板长度方向朝向相同设置。
进一步的，两个L型预埋件的自由端沿腹板长度方向朝向相反设置。
进一步的，所述墙板由内部钢筋和混凝土组成。
进一步的，所述墙板为复合墙板。
一种墙板与钢梁可滑动连接节点结构的施工方法，包括以下步骤：
a.加工L型预埋件，并安装套筒；
b.将带有套筒的L型预埋件预置在墙板的相应位置；
c.浇筑墙板混凝土；
d.在钢梁下翼缘的对应位置加工长圆孔；
e.用螺栓连接钢梁的下翼缘及套筒，完成钢梁与墙板的连接。
相对于现有技术，本发明所述的一种墙板与钢梁可滑动连接节点结构，具有以下优势：
本发明所述的一种墙板与钢梁可滑动连接节点结构，目的在于针对建筑需要使墙板不参与抵抗水平作用的需求，特别是针对上述提及的装配式抗重力与抗侧力可分体系的建筑提出了一种墙板与截面钢梁间的可滑动连接及其施工方法。采用本发明的可滑动连接件可在建筑受到水平向的荷载时，使墙板整体在钢梁的长度方向上产生滑动，从而避免了刚度较大的墙板参与抵抗水平荷载，保证了结构的受力模式与设计意图相匹配，降低了对与墙板相连的梁、柱等件的抗侧性能要求，有利于构件设计与生产制作的批量化、标准化。同时，本连接件构造简单、施工方便、经济性能较优。
1.本申请中的连接节点使得墙板与钢梁之间能发生自由滑动，可避免墙板参与抵抗水平荷载，使得真实结构的受力模式与设计意图更为相符。有助于抗重力体系与抗侧力体系分离的装配式钢结构体系的推广与发展，同时对其他墙板抗侧刚度不利于结构体系充分发挥作用的情况也有较强的利用价值。
2.连接件在工厂预制墙板构件时即预埋入墙板中，现场安装时直接用螺栓将连接件与钢梁连接即可，无需现场湿作业及现场焊接，降低了施工难度，提高了施工效率。
3.连接件使用长圆孔，可以自由控制墙板滑动的范围，同时对构件加工及施工精度的要求也显著降低。
4.在保证纵向可滑动的同时，连接件有较强的抗拔性能，使得墙板与钢梁的整体性得以保证。
5.同一种连接节点能够适应多种墙板构件于不同截面的梁构件对连接的要求。
6.墙板与钢梁的连接可全部由工厂完成，有效提高施工效率。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的墙板与钢梁可滑动连接的整体结构示意图；
图2为本发明实施例所述的墙板与钢梁可滑动连接节点的结构示意图；
图3为连接件与钢梁连接示意图；
图4为钢梁的结构示意图；
图5为墙板的结构示意图。
附图标记说明：
1-上翼缘，2-腹板，3-下翼缘，4-内部钢筋，5-混凝土，6-L型预埋件，7-套筒，8-螺栓，9-长圆孔。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1-图5所示，一种墙板与钢梁可滑动连接节点结构，包括钢梁、墙板和连接件，所述的钢梁包括上翼缘1、腹板2和下翼缘3，所述的连接件包括两个L型预埋件6、两个套筒7和两个螺栓8，L型预埋件6的一端为自由端，另一端为连接端，两个L型预埋件6的连接端均与一套筒7的一端连接，每个套筒7的另一端均与一穿过下翼缘3的螺栓8连接，两个螺栓8对称设置在腹板2的两侧，且螺栓2与下翼缘3连接处为长圆孔9，两个L型预埋件6及对应的套筒7均预埋在墙板内，通过螺栓2穿过下翼缘1上的长圆孔9与相应套筒7连接将墙板与钢梁的下翼缘3连接，螺栓8与套筒7内的螺纹段连接，拧紧螺栓8，使得钢梁与墙板连接，所述L型预埋件6与套筒7之间以及套筒7与螺栓8之间均为螺纹连接。
L型预埋件6由钢筋弯制而成，加工方便。
两个L型预埋件6的自由端沿腹板2长度方向朝向相同或相反设置。
墙板由内部钢筋4和混凝土5组成或墙板为复合墙板。
一种墙板与钢梁可滑动连接节点结构的施工方法，包括以下步骤：
a.加工L型预埋件6，并安装套筒7；
b.将带有套筒7的L型预埋件6预置在墙板的相应位置；
c.浇筑墙板混凝土；
d.在钢梁的下翼缘3的对应位置加工长圆孔9；
e.用螺栓8连接钢梁的下翼缘3及套筒7，完成钢梁与墙板的连接。
钢梁与墙板之间一般通过多个节点结构进行连接。
本申请在腹板3上设计长圆孔9，使得L型预埋件6在长圆孔9内可以滑动，纵向刚度较弱，使得墙板与钢梁之间可以纵向滑动；通过连接件连接钢梁和墙板，使得钢梁与墙板之间不固定连接，使得墙板不参与抵抗水平力；连接件还可以限制水平位移，可以有效防止滑动超出预期范围；同时，这种连接方式具有较强的抗拔能力，使得墙板与钢梁仍然具有较强的整体性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种墙板与钢梁可滑动连接节点结构的施工方法，其特征在于：一种墙板与钢梁可滑动连接节点结构，包括钢梁、墙板和连接件，所述的钢梁包括上翼缘、腹板和下翼缘，所述的连接件包括两个L型预埋件，L型预埋件的一端为自由端，另一端为连接端，两个L型预埋件的连接端均与一套筒的一端连接，每个套筒的另一端均与一穿过下翼缘的螺栓连接，两个螺栓对称设置在腹板的两侧，且螺栓与下翼缘连接处为长圆孔，两个L型预埋件及对应的套筒均预埋在墙板内，通过螺栓穿过下翼缘上的长圆孔与相应套筒连接将墙板与钢梁的下翼缘连接，所述L型预埋件与套筒之间以及套筒与螺栓之间均为螺纹连接；
连接节点使得墙板与钢梁之间能发生自由滑动，可避免墙板参与抵抗水平荷载；
施工方法包括以下步骤：
a.加工L型预埋件，并安装套筒；
b.将带有套筒的L型预埋件预置在墙板的相应位置；
c.浇筑墙板混凝土；
d.在钢梁下翼缘的对应位置加工长圆孔；
e.用螺栓连接钢梁的下翼缘及套筒，完成钢梁与墙板的连接。
2.根据权利要求1所述的一种墙板与钢梁可滑动连接节点结构的施工方法，其特征在于：所述L型预埋件由钢筋弯制而成。
3.根据权利要求1所述的一种墙板与钢梁可滑动连接节点结构的施工方法，其特征在于：两个L型预埋件的自由端沿腹板长度方向朝向相同设置。
4.根据权利要求1所述的一种墙板与钢梁可滑动连接节点结构的施工方法，其特征在于：两个L型预埋件的自由端沿腹板长度方向朝向相反设置。
5.根据权利要求1所述的一种墙板与钢梁可滑动连接节点结构的施工方法，其特征在于：所述墙板由内部钢筋和混凝土组成。
6.根据权利要求1所述的一种墙板与钢梁可滑动连接节点结构的施工方法，其特征在于：所述墙板为复合墙板。
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