CN113152679A - 一种钢结构节点及其施作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢结构节点及其施作方法，钢结构节点包括型钢柱、梁、第一锚固板和第二锚固板；型钢柱包括柱主体和四面翼缘，柱主体包括两相互垂直的柱板，翼缘垂直固定在对应的柱板的一端；梁包括梁主体和若干梁筋，梁主体设置在对应翼缘的一侧；第一锚固板固定在板柱上，第二锚固板固定在翼缘的外侧；若干梁筋中的部分锚固于第一锚固板，若干梁筋中的部分锚固于对应翼缘上，若干梁筋中的部分锚固于第二锚固板；还包括混凝土结构。本发明的钢结构节点中，将梁筋进行了区分，梁筋分为三类，分别与第一锚固板、翼缘、第二锚固板锚固，使得梁筋无需穿过整个型钢柱，避免了密集的梁筋相互阻挡的问题，大大提升了连接效率并能够保证连接强度。

Description

一种钢结构节点及其施作方法

技术领域

本发明属于建筑结构技术领域，具体涉及一种钢结构节点及其施作方法。

背景技术

从图1可以看出，由于梁2的梁筋22有多排，由于型钢柱1外侧的空间有限，无法把梁的梁筋22充分锚入劲钢混凝土节点。型钢柱1的结构是中间十字形主体，十字形主体的每一个末端有一字型的翼缘12，翼缘中间与十字形主体固定，如图2所示。

在解决上述锚固长度不足的情况，传统的做法有以下办法：

办法一：在型钢柱上焊接梁的梁筋。但这种方法下，钢筋焊接，一排钢筋可以解决；当有多排钢筋的时候无法解决，会相互遮挡，影响焊接操作，且焊接数量较大，费时费力。

办法二：在型钢柱的翼缘焊接螺纹套筒。但这种方法下，套筒焊接质量不容易保证，必须在梁箍筋穿之前实施螺纹连接，箍筋安装效率低下。

因此，需要一种新的技术以解决现有技术中的型钢柱节点连接梁的梁筋困难的问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种钢结构节点及其施作方法，其能够提高型钢柱与梁筋连接的效率并保证连接强度。

本发明采用了以下技术方案：

一种钢结构节点，包括型钢柱、梁、第一锚固板和第二锚固板；

所述型钢柱包括截面呈十字形的柱主体和四面翼缘，所述柱主体包括两相互垂直的柱板，所述翼缘垂直固定在对应的柱板的一端；

所述梁设有四个且与所述四面翼缘一一对应；每一所述梁包括梁主体和由所述梁主体上伸出的若干梁筋，所述梁主体设置在对应翼缘的一侧；

所述第一锚固板呈U型且两末端固定在所述板柱上，所述第二锚固板呈U型且两末端固定在所述翼缘的外侧；

所述若干梁筋中的部分锚固于所述第一锚固板且不穿过任一所述翼缘和所述柱板，所述若干梁筋中的部分锚固于所述对应翼缘上且不穿过任一所述柱板，所述若干梁筋中的部分锚固于所述第二锚固板且不穿过任一所述翼缘和所述柱板；

还包括将所述型钢柱、梁、第一锚固板和第二锚固板浇筑的混凝土结构。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述若干梁筋包括若干穿柱筋、若干穿翼缘筋和若干穿板筋，所述穿柱筋所在的直线仅垂直穿过与所述对应翼缘平行的柱板，所述穿翼缘筋所在的直线垂直穿过所述对应翼缘、与所述对应翼缘平行的柱板，所述穿板筋所在的直线垂直穿过所述对应翼缘、与所述对应翼缘垂直连接的柱板；

所述第一锚固板与所述穿柱筋的位置相对应，所述穿柱筋锚穿过所述第一锚固板后锚固于所述第一锚固板的内侧；

所述穿翼缘筋穿过所述对应翼缘后锚固于所述对应翼缘的内侧；

所述第二锚固板与所述穿板筋的位置相对应，所述穿板筋锚穿过所述第二锚固板后锚固于所述第二锚固板的内侧。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述第一锚固板上锚固有若干穿柱筋，所述若干穿柱筋包括若干外围穿柱筋和包围在所述外围穿柱筋内侧的内部穿柱筋；

所述第一锚固板上设有供所述外围穿柱筋卡入的第一U型开口槽，第一U型开口槽的内端与对应的穿柱筋位置相对，第一U型开口槽的外端在第一锚固板的边缘形成开口；所述第一锚固板上还设有供所述内部穿柱筋穿过的第一通孔。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述第二锚固板上锚固有若干穿板筋，所述若干穿板筋包括若干外围穿板筋和包围在所述外围穿板筋内侧的内部穿板筋；

所述第二锚固板上设有供所述外围穿板筋卡入的第二U型开口槽，第二U型开口槽的内端与对应的穿板筋位置相对，第二U型开口槽的外端在第二锚固板的边缘形成开口；所述第二锚固板上还设有供所述内部穿板筋穿过的第二通孔。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述开口朝上、朝下或倾斜朝上设置。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述翼缘上设有与所述穿翼缘筋相对应的第三通孔。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述梁筋穿过所述第一锚固板、所述翼缘或所述第二锚固板后采用螺母锚固。

一种钢结构节点的施作方法，适用于上述的钢结构节点，包括以下步骤：

S1、对所述梁筋进行区分，确认与所述第一锚固板、所述翼缘、所述第二锚固板连接的梁筋分别是哪些；

S2、根据梁筋锚固在第一锚固板或第二锚固板上的抗拉强度设计第一锚固板和第二锚固板的厚度；

S3、在所述翼缘上钻孔对应的与所述梁筋连接的孔，将所述第一锚固板固定在所述柱板上与对应的所述梁筋位置相对应，将第二锚固板固定在翼缘上与对应的所述梁筋位置相对应；

S4、加工型钢柱、第一锚固板和第二锚固板；

S5、安装型钢柱，吊装梁，安装模板；

S6、将梁筋与第一锚固板、第二锚固板、翼缘的连接位置对接好，确定后将第一锚固板、第二锚固板分别与柱板、翼缘焊接固定，再将梁筋与第一锚固板、第二锚固板、翼缘锚固；

S7、浇筑混凝土结构。

作为本发明技术方案的进一步改进，步骤S6中，位置对接前先对梁筋的末端进行套丝；将梁筋与第一锚固板、第二锚固板、翼缘锚固时采用螺母在第一锚固板、第二锚固板或翼缘的内侧进行锚固。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的钢结构节点中，将梁筋进行了区分，梁筋分为三类，一类与柱板上的第一锚固板锚固，一类与翼缘锚固，一类与翼缘上的第二锚固板锚固，使得梁筋无需穿过整个型钢柱，避免了密集的梁筋相互阻挡的问题，同时大大提升了连接效率并能够保证连接强度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术作进一步地详细说明：

图1是现有技术中型钢柱和梁连接处的结构示意图；

图2是现有技术中型钢柱和梁连接处的俯视剖视图；

图3是本发明的钢结构节点的结构示意图；

图4是本发明的钢结构节点的俯视剖视图；

图5是图4中A处的放大视图；

图6是第一锚固板上第一U型开口槽的示意图；

图7是第二锚固板上第二U型开口槽的示意图；

图8是第一锚固板或第二锚固板与梁筋锚固的示意图。

附图标记：

1-型钢柱；11-柱主体；111-柱板；12-翼缘；

2-梁；21-梁主体；22-梁筋；221-穿柱筋；2211-外围穿柱筋；2212-内部穿柱筋；222-穿翼缘筋；223-穿板筋；2231-外围穿板筋；2232-内部穿板筋；

3-第一锚固板；31-第一U型开口槽；

4-第二锚固板；41-第二U型开口槽；

5-螺母。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。

参照图3至图8，一种钢结构节点，包括型钢柱1、梁2、第一锚固板3和第二锚固板4。

其中，所述型钢柱1包括截面呈十字形的柱主体11和四面翼缘12，所述柱主体11包括两相互垂直的柱板111，所述翼缘12垂直固定在对应的柱板111的一端。型钢柱1的结构属于常规的型钢柱1结构，其具体结构可参照常规的型钢柱1，在此不再赘述。

其中，所述梁2设有四个且与所述四面翼缘12一一对应；每一所述梁2包括梁主体21和由所述梁主体21上伸出的若干梁筋22，所述梁主体21设置在对应翼缘12的一侧。

所述第一锚固板3呈U型且两末端固定在所述板柱上，所述第二锚固板4呈U型且两末端固定在所述翼缘12的外侧。第一锚固板3、第二锚固板4的数量可根据实际情况而选择，当需要在对应的位置连接梁筋22时就设置对应的第一锚固板3或第二锚固板4。

所述若干梁筋22中的部分锚固于所述第一锚固板3且不穿过任一所述翼缘12和所述柱板111，所述若干梁筋22中的部分锚固于所述对应翼缘12上且不穿过任一所述柱板111，所述若干梁筋22中的部分锚固于所述第二锚固板4且不穿过任一所述翼缘12和所述柱板111。即将梁筋22分为三类，一类与柱板111上的第一锚固板3锚固，一类与翼缘12锚固，一类与翼缘12上的第二锚固板4锚固，使得梁筋22无需穿过整个型钢柱1，避免了密集的梁筋22相互阻挡的问题，同时大大提升了连接效率并能够保证连接强度。

钢结构节点还包括将所述型钢柱1、梁2、第一锚固板3和第二锚固板4浇筑的混凝土结构，从而实现整个节点的牢固和受力。

具体地，所述若干梁筋22包括若干穿柱筋221、若干穿翼缘12筋和若干穿板筋223，所述穿柱筋221所在的直线仅垂直穿过与所述对应翼缘12平行的柱板111，所述穿翼缘12筋所在的直线垂直穿过所述对应翼缘12、与所述对应翼缘12平行的柱板111，所述穿板筋223所在的直线垂直穿过所述对应翼缘12、与所述对应翼缘12垂直连接的柱板111。即上述将筋分为三类是依据梁筋22的位置进行选择的，根据其所在的位置能够与型钢柱1接触的部分进行区分，从而避免连接后相互交错、相互阻挡。

其中，所述第一锚固板3与所述穿柱筋221的位置相对应，所述穿柱筋221锚穿过所述第一锚固板3后锚固于所述第一锚固板3的内侧。由于穿柱筋221直接对准与其垂直的柱板111，若直接穿过柱板111后锚固，则会与对侧的梁2的梁筋22相互干扰，因此，穿柱筋221不可以穿过柱板111直接锚固，因此设置了第一锚固板3。

所述穿翼缘12筋穿过所述对应翼缘12后锚固于所述对应翼缘12的内侧。穿翼缘12筋穿过翼缘12后直接锚固，可以避免与另外一侧的穿翼缘12筋相互干扰和阻碍。

所述第二锚固板4与所述穿板筋223的位置相对应，所述穿板筋223锚穿过所述第二锚固板4后锚固于所述第二锚固板4的内侧。由于穿板筋223所对的位置在穿过翼缘12后是柱板111，无法直接锚固，因此在翼缘12的前方设置了第二锚固板4，穿过第二锚固板4后在实现锚固。同样也不会与另外一侧的穿板筋223相互干扰和阻碍。

基于上述的结构，根据梁筋22的位置进行区分，从而实现不同的方式的锚固连接，既保证了连接强度，又避免了梁筋22之间相互干扰。

更具体地，所述第一锚固板3上锚固有若干穿柱筋221，所述若干穿柱筋221包括若干外围穿柱筋2211和包围在所述外围穿柱筋2211内侧的内部穿柱筋2212；所述第一锚固板3上设有供所述外围穿柱筋2211卡入的第一U型开口槽31，第一U型开口槽31的内端与对应的穿柱筋221位置相对，第一U型开口槽31的外端在第一锚固板3的边缘形成开口；所述第一锚固板3上还设有供所述内部穿柱筋2212穿过的第一通孔。穿柱筋221需要穿过第一锚固板3后进行锚固，若直接设置通孔穿过去，由于空间问题，很难将数量众多的穿柱筋221穿过孔，为了提高穿柱筋221穿过第一锚固板3的效率，特地在第一锚固板3上设置第一U型开口槽31，可将穿柱筋221从第一U型开口槽31的开口压入第一U型开口槽31内。当然了，对于中间的内部穿柱筋2212，这个只能直接穿孔。其中，所述开口朝上、朝下或倾斜朝上设置，防止安装时穿柱筋221在重力作用下自己滑出第一U型开口槽31。

同理，所述第二锚固板4上锚固有若干穿板筋223，所述若干穿板筋223包括若干外围穿板筋2231和包围在所述外围穿板筋2231内侧的内部穿板筋2232；所述第二锚固板4上设有供所述外围穿板筋2231卡入的第二U型开口槽41，第二U型开口槽41的内端与对应的穿板筋223位置相对，第二U型开口槽41的外端在第二锚固板4的边缘形成开口；所述第二锚固板4上还设有供所述内部穿板筋2232穿过的第二通孔。穿板筋223需要穿过第二锚固板4后进行锚固，若直接设置通孔穿过去，由于空间问题，很难将数量众多的穿板筋223穿过孔，为了提高穿板筋223穿过第二锚固板4的效率，特地在第二锚固板4上设置第二U型开口槽41，可将穿板筋223从第二U型开口槽41的开口压入第二U型开口槽41内。当然了，对于中间的内部穿板筋2232，这个只能直接穿孔。其中，所述开口朝上、朝下或倾斜朝上设置，防止安装时穿柱筋221在重力作用下自己滑出第二U型开口槽41。

其中，所述翼缘12上设有与所述穿翼缘12筋相对应的第三通孔，穿翼缘12筋仅采用穿孔的方式进行连接。

其中，所述梁筋22穿过所述第一锚固板3、所述翼缘12或所述第二锚固板4后采用螺母5锚固。

一种钢结构节点的施作方法，适用于上述的钢结构节点，包括以下步骤：

S1、对所述梁筋22进行区分，确认与所述第一锚固板3、所述翼缘12、所述第二锚固板4连接的梁筋22分别是哪些。在施工前需要进行对应地设计，将梁筋22进行区分，方便型钢柱1、第一锚固板3和第二锚固板4的加工。

S2、根据梁筋22锚固在第一锚固板3或第二锚固板4上的抗拉强度设计第一锚固板3和第二锚固板4的厚度；第一锚固板3或第二锚固板4上的焊接采用等强度焊接，设计时需要考虑抗拉强度，避免出现薄弱点。例如第一锚固板3上需要连接9根梁筋22，则需要依据这9条钢筋的拉力为计算来设计第一锚固板3的厚度，第二锚固板4同理。

S3、在所述翼缘12上钻孔对应的与所述梁筋22连接的孔，将所述第一锚固板3固定在所述柱板111上与对应的所述梁筋22位置相对应，将第二锚固板4固定在翼缘12上与对应的所述梁筋22位置相对应；

S4、加工型钢柱1、第一锚固板3和第二锚固板4，在型钢柱1的翼缘12上钻出梁筋22所需的孔，第一锚固板3和第二锚固板4切割出对应的第一U型开口槽31和第二U型开口槽41；

S5、安装型钢柱1，采用吊机吊装梁2，安装模板，以便后续浇筑；

S6、采用套丝机对梁筋22的末端进行套丝，将梁筋22与第一锚固板3、第二锚固板4、翼缘12的连接位置对接好，梁筋22与第一锚固板3、第二锚固板4对接位置时，先穿中间的孔，然后通过第一U型开口槽31和第二U型开口槽41压入外围的梁筋22；确定后将第一锚固板3、第二锚固板4分别与柱板111、翼缘12焊接固定，再将梁筋22与第一锚固板3、第二锚固板4、翼缘12锚固，具体是采用螺母5在第一锚固板3、第二锚固板4或翼缘12的内侧进行锚固；

S7、浇筑混凝土结构，完成该节点。

本发明所述的钢结构节点及其施作方法的其它内容参见现有技术，在此不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种钢结构节点，其特征在于：包括型钢柱、梁、第一锚固板和第二锚固板；

所述型钢柱包括截面呈十字形的柱主体和四面翼缘，所述柱主体包括两相互垂直的柱板，所述翼缘垂直固定在对应的柱板的一端；

所述梁设有四个且与所述四面翼缘一一对应；每一所述梁包括梁主体和由所述梁主体上伸出的若干梁筋，所述梁主体设置在对应翼缘的一侧；

所述第一锚固板呈U型且两末端固定在所述板柱上，所述第二锚固板呈U型且两末端固定在所述翼缘的外侧；

所述若干梁筋中的部分锚固于所述第一锚固板且不穿过任一所述翼缘和所述柱板，所述若干梁筋中的部分锚固于所述对应翼缘上且不穿过任一所述柱板，所述若干梁筋中的部分锚固于所述第二锚固板且不穿过任一所述翼缘和所述柱板；

还包括将所述型钢柱、梁、第一锚固板和第二锚固板浇筑的混凝土结构。

2.根据权利要求1所述的钢结构节点，其特征在于：所述若干梁筋包括若干穿柱筋、若干穿翼缘筋和若干穿板筋，所述穿柱筋所在的直线仅垂直穿过与所述对应翼缘平行的柱板，所述穿翼缘筋所在的直线垂直穿过所述对应翼缘、与所述对应翼缘平行的柱板，所述穿板筋所在的直线垂直穿过所述对应翼缘、与所述对应翼缘垂直连接的柱板；

所述第一锚固板与所述穿柱筋的位置相对应，所述穿柱筋锚穿过所述第一锚固板后锚固于所述第一锚固板的内侧；

所述穿翼缘筋穿过所述对应翼缘后锚固于所述对应翼缘的内侧；

所述第二锚固板与所述穿板筋的位置相对应，所述穿板筋锚穿过所述第二锚固板后锚固于所述第二锚固板的内侧。

3.根据权利要求2所述的钢结构节点，其特征在于：所述第一锚固板上锚固有若干穿柱筋，所述若干穿柱筋包括若干外围穿柱筋和包围在所述外围穿柱筋内侧的内部穿柱筋；

所述第一锚固板上设有供所述外围穿柱筋卡入的第一U型开口槽，第一U型开口槽的内端与对应的穿柱筋位置相对，第一U型开口槽的外端在第一锚固板的边缘形成开口；所述第一锚固板上还设有供所述内部穿柱筋穿过的第一通孔。

4.根据权利要求2所述的钢结构节点，其特征在于：所述第二锚固板上锚固有若干穿板筋，所述若干穿板筋包括若干外围穿板筋和包围在所述外围穿板筋内侧的内部穿板筋；

所述第二锚固板上设有供所述外围穿板筋卡入的第二U型开口槽，第二U型开口槽的内端与对应的穿板筋位置相对，第二U型开口槽的外端在第二锚固板的边缘形成开口；所述第二锚固板上还设有供所述内部穿板筋穿过的第二通孔。

5.根据权利要求3或4所述的钢结构节点，其特征在于：所述开口朝上、朝下或倾斜朝上设置。

6.根据权利要求2所述的钢结构节点，其特征在于：所述翼缘上设有与所述穿翼缘筋相对应的第三通孔。

7.根据权利要求1所述的钢结构节点，其特征在于：所述梁筋穿过所述第一锚固板、所述翼缘或所述第二锚固板后采用螺母锚固。

8.一种钢结构节点的施作方法，其特征在于，适用于权利要求1-7中任一项所述的钢结构节点，包括以下步骤：

S1、对所述梁筋进行区分，确认与所述第一锚固板、所述翼缘、所述第二锚固板连接的梁筋分别是哪些；

S2、根据梁筋锚固在第一锚固板或第二锚固板上的抗拉强度设计第一锚固板和第二锚固板的厚度；

S3、在所述翼缘上钻孔对应的与所述梁筋连接的孔，将所述第一锚固板固定在所述柱板上与对应的所述梁筋位置相对应，将第二锚固板固定在翼缘上与对应的所述梁筋位置相对应；

S4、加工型钢柱、第一锚固板和第二锚固板；

S5、安装型钢柱，吊装梁，安装模板；

S6、将梁筋与第一锚固板、第二锚固板、翼缘的连接位置对接好，确定后将第一锚固板、第二锚固板分别与柱板、翼缘焊接固定，再将梁筋与第一锚固板、第二锚固板、翼缘锚固；

S7、浇筑混凝土结构。

9.根据权利要求8所述的钢结构节点的施作方法，其特征在于：

步骤S6中，位置对接前先对梁筋的末端进行套丝；将梁筋与第一锚固板、第二锚固板、翼缘锚固时采用螺母在第一锚固板、第二锚固板或翼缘的内侧进行锚固。

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