CN114351857B - 一种h型钢梁与方管柱装配式节点及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种H型钢梁与方管柱装配式节点，包括方管柱、四个H型钢梁和连接件，连接件包括钢矩框、L板和L块，L块的两端设有连为一体的耳板，H型钢梁的节点端面焊接端板，四个H型钢梁分别设在方管柱的四个侧面上，钢矩框与方管柱的外侧壁焊接，钢矩框为两个且分别设置在H型钢梁的上下两侧，L块的内侧壁设有与钢矩框卡接的L槽，两个L块同一端的两个耳板通过高强螺栓一连接，H型钢梁的上下翼缘板表面与上下侧的L块紧密贴合，L板通过高强螺栓二分别与L块侧面和H型钢梁的翼缘板连接，并公开了该装配式节点的施工方法；本发明结构受力合理，连接稳定，水平抗风抗阻能力强，具有良好的受力性能，且装配简单，便于安装。

Description

一种H型钢梁与方管柱装配式节点及施工方法

技术领域

本发明涉及钢构施工技术领域，特别涉及一种H型钢梁与方管柱装配式节点及施工方法。

背景技术

装配式钢结构以其自重轻、强度高，抗震性能好、施工快捷、周期短、可重复利用、污染少等优点而成为建筑业发展的热点方向，尤其是模块化的特点，更符合我国工业化发展的要求，具有良好的应用前景和市场潜力。

方钢管是钢结构经常采用的主要竖向受力构件，“H”型钢也是最为常用的横向受力构件，两者的连接为常见结构，在现有的方管柱与H型钢梁的连接多为焊接结构，该种方式现场施工不便，也有些采用装配式的螺栓连接，如专利号CN201710250156.9公开的Y型双耳式方管柱与H型钢梁柱节点、连接件及施工方法，该装配结构现场零焊接，施工方便，但是该结构中连接件结构复杂，不便于生产，且与方管柱焊接的Y型连接件分开设置，需要焊接多个点位且难以保证四个Y型连接件焊接在同一水平面，易导致H型钢受力不均，并且连接件二与H型钢梁端部焊接，在实际结构中，H型钢梁的水平抗风抗阻弱。

因此，亟需一种现场施工组装方便、连接件结构简单便于批量生产，受力稳定，抗阻能力强，具有良好受力性能的方管柱与H型钢梁的装配式节点。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种H型钢梁与方管柱装配式节点及施工方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种H型钢梁与方管柱装配式节点，包括方管柱、四个H型钢梁和连接件，所述连接件包括钢矩框、L板和L块，所述L块的两端设有连为一体的耳板，所述H型钢梁的节点端面焊接端板，四个所述H型钢梁分别设在方管柱的四个侧面上，所述钢矩框与方管柱的外侧壁焊接，所述钢矩框为两个且分别设置在H型钢梁的上下两侧，所述L块的内侧壁设有与钢矩框卡接的L槽，同一平面上的L块为两个且对称设置，两个所述L块同一端的两个耳板通过高强螺栓一连接，所述H型钢梁的上下翼缘板表面与上下侧的L块紧密贴合，所述L板通过高强螺栓二分别与L块侧面和H型钢梁的翼缘板连接。

优选的，所述钢矩框内侧面与方管柱紧密贴合，所述钢矩框上下端面的内棱均开有倒角。

优选的，所述H型钢梁上下侧的耳板之间通过钢条连接，所述钢条通过高强螺栓三与耳板连接。

优选的，所述H型钢梁的端部两侧设有U型板，所述U型板的上下板通过高强螺栓四分别与上下侧的L块端面连接。

优选的，所述L槽的宽度大于钢矩框的高度，所述钢矩框的上下端面均设有孔洞，所述钢矩框的上下端面均设有调节垫板，所述调节垫板靠近钢矩框端面的一侧焊接与孔洞插接的定位杆。

优选的，所述L块内侧壁与方管柱外壁贴合，所述L块的端面为45°斜切面且耳板端面平齐。

一种H型钢梁与方管柱装配式节点的施工方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一、在工厂批量预制带有耳板的L块、L板、端板、钢条、钢矩框、U型板和连接有插杆的调节垫板；

步骤二、在工厂将两个钢矩框焊接在方管柱节点区上下两侧的相应标高处，将端板与H型钢梁的节点端面焊接，并对H型钢梁节点端的上下翼缘板对应位置开有连接孔；

步骤三、将方管柱、H型钢梁、L块、L板、钢条、U型板和调节垫板均运输至施工现场；

步骤四、按照设计标高固定方管柱，确定上下侧的钢矩框的标高，并通过调节垫板精确标高位置，取两个L块套接在下侧的钢矩框的外侧使得钢矩框嵌入安装到L槽内，通过高强螺栓一把两个耳板固定连接，并把下侧的所述L板与L块的侧面通过高强螺栓二连接；

步骤五、架设四个H型钢梁，并通过高强螺栓二把L板与H型钢梁的下翼缘板连接，上侧的所述L板通过高强螺栓二与H型钢梁的上翼缘板和L块侧面连接；

步骤六、把上侧的两个L块通过高强螺栓一固定在方管柱的外侧，并把L板分别与上侧的L块侧面和H型钢梁的上翼缘板连接，所述钢条通过高强螺栓三把上下两侧的L块位于同侧的耳板连为一体；

步骤七、将U型板通过高强螺栓四与上下侧的L块端面连接且U型板的相对侧面与H型钢梁的两侧紧密贴合。

与传统技术相比，本发明产生的有益效果是：

1、本发明所采用的连接件均为标准件，且标准件只有四个，可以批量性生产，便于加工；

2、本发明预先把钢矩框焊接在方管柱上，通过两个L块对接后与钢矩框卡接，实现对L块垂直方向进行支撑，进而实现对H型钢梁进行垂直支撑，利用钢矩框将H型钢梁剪力传递到方管柱上，且钢矩框为闭合环，确保了方管柱受力均匀；

3、本发明中的L板通过高强螺栓与H型钢梁的翼缘板和L块连接，加强了H型钢梁的连接稳定性；

4、本发明结构受力合理，连接稳定，水平抗风抗阻能力强，具有良好的受力性能，且装配简单，便于安装。

附图说明

图1为本发明的整体结构立体示意图；

图2为本发明的钢矩框与方管柱连接示意图；

图3为本发明的L块连接立体示意图；

图4为本发明的L块立体示意图；

图5为本发明的施工方法步骤四的结构示意图；

图6为本发明的施工方法步骤五的结构示意图。

图中：1、方管柱；2、H型钢梁；3、钢矩框；31、孔洞；4、L板；5、L块；6、耳板；7、端板；8、L槽；9、高强螺栓一；10、高强螺栓二；11、钢条；12、高强螺栓三；13、U型板；14、高强螺栓四；15、调节垫板；16、定位杆。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-6所示，一种H型钢梁与方管柱装配式节点，包括方管柱1、四个H型钢梁2和连接件，所述连接件包括钢矩框3、L板4和L块5，所述L块5的两端设有连为一体的耳板6，所述H型钢梁2的节点端面焊接端板7，四个所述H型钢梁2分别设在方管柱1的四个侧面上，所述钢矩框3与方管柱1的外侧壁焊接，所述钢矩框3为两个且分别设置在H型钢梁2的上下两侧，所述L块5的内侧壁设有与钢矩框3卡接的L槽8，同一平面上的L块5为两个且对称设置，两个所述L块5同一端的两个耳板6通过高强螺栓一9连接，所述H型钢梁2的上下翼缘板表面与上下侧的L块5紧密贴合，所述L板4通过高强螺栓二10分别与L块5侧面和H型钢梁2的翼缘板连接。

本实施例中，所述钢矩框3内侧面与方管柱1紧密贴合，所述钢矩框3上下端面的内棱均开有倒角，便于钢矩框3与方管柱1外壁焊接平齐。

本实施例中，所述H型钢梁2上下侧的耳板6之间通过钢条11连接，所述钢条11通过高强螺栓三12与耳板6连接，通过钢条11把H型钢梁2上下侧的两个L块5连为一体。

本实施例中，所述H型钢梁2的端部两侧设有U型板13，所述U型板13的上下板通过高强螺栓四14分别与上下侧的L块5端面连接。

本实施例中，所述L槽8的宽度大于钢矩框3的高度，所述钢矩框3的上下端面均设有孔洞31，所述钢矩框3的上下端面均设有调节垫板15，所述调节垫板15靠近钢矩框3端面的一侧焊接与孔洞31插接的定位杆16，通过把调节垫板15与钢矩框3固定，使得钢矩框3和L槽8紧密贴合，实现对L块5的固定，且调节垫板15厚度的不同分别安装在钢矩框3的上下侧，实现L块5的标高调整，便于H型钢梁2的高度调节，且为了便于契合，所述调节垫板15的两端均为45°斜切面。

本实施例中，所述L块5内侧壁与方管柱1外壁贴合，所述L块5的端面为45°斜切面且耳板6端面平齐。

一种H型钢梁与方管柱装配式节点的施工方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一、在工厂批量预制带有耳板6的L块5、L板4、端板7、钢条11、钢矩框3、U型板13和连接有插杆的调节垫板15；

步骤二、在工厂将两个钢矩框3焊接在方管柱1节点区上下两侧的相应标高处，将端板7与H型钢梁2的节点端面焊接，并对H型钢梁2节点端的上下翼缘板对应位置开有连接孔；

步骤三、将方管柱1、H型钢梁2、L块5、L板4、钢条11、U型板13和调节垫板15均运输至施工现场；

步骤四、按照设计标高固定方管柱1，确定上下侧的钢矩框3的标高，并通过调节垫板15精确标高位置，取两个L块5套接在下侧的钢矩框3的外侧使得钢矩框3嵌入安装到L槽8内，通过高强螺栓一9把两个耳板6固定连接，并把下侧的所述L板4与L块5的侧面通过高强螺栓二10连接；

步骤五、架设四个H型钢梁2，并通过高强螺栓二10把L板4与H型钢梁2的下翼缘板连接，上侧的所述L板4通过高强螺栓二10与H型钢梁2的上翼缘板和L块5侧面连接；

步骤六、把上侧的两个L块5通过高强螺栓一9固定在方管柱1的外侧，并把L板4分别与上侧的L块侧面和H型钢梁2的上翼缘板连接，所述钢条11通过高强螺栓三12把上下两侧的L块5位于同侧的耳板6连为一体；

步骤七、将U型板13通过高强螺栓四14与上下侧的L块5端面连接且U型板13的相对侧面与H型钢梁2的两侧紧密贴合。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (4)

1.一种H型钢梁与方管柱装配式节点，包括方管柱、四个H型钢梁和连接件，其特征在于，所述连接件包括钢矩框、L板和L块，所述L块的两端设有连为一体的耳板，所述H型钢梁的节点端面焊接端板，四个所述H型钢梁分别设在方管柱的四个侧面上，所述钢矩框与方管柱的外侧壁焊接，所述钢矩框为两个且分别设置在H型钢梁的上下两侧，所述L块的内侧壁设有与钢矩框卡接的L槽，同一平面上的L块为两个且对称设置，两个所述L块同一端的两个耳板通过高强螺栓一连接，所述H型钢梁的上下翼缘板表面与上下侧的L块紧密贴合，所述L板通过高强螺栓二分别与L块侧面和H型钢梁的翼缘板连接，所述H型钢梁的端部两侧设有U型板，所述U型板的上下板通过高强螺栓四分别与上下侧的L块端面连接，所述L槽的宽度大于钢矩框的高度，所述钢矩框的上下端面均设有孔洞，所述钢矩框的上下端面均设有调节垫板，所述调节垫板靠近钢矩框端面的一侧焊接与孔洞插接的定位杆，所述H型钢梁上下侧的耳板之间通过钢条连接，所述钢条通过高强螺栓三与耳板连接。

2.根据权利要求1所述的一种H型钢梁与方管柱装配式节点，其特征在于：所述钢矩框内侧面与方管柱紧密贴合，所述钢矩框上下端面的内棱均开有倒角。

3.根据权利要求1所述的一种H型钢梁与方管柱装配式节点，其特征在于：所述L块内侧壁与方管柱外壁贴合，所述L块的端面为45°斜切面且耳板端面平齐。

4.一种如权利要求1～3任意一项H型钢梁与方管柱装配式节点的施工方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一、在工厂批量预制带有耳板的L块、L板、端板、钢条、钢矩框、U型板和连接有插杆的调节垫板；

步骤二、在工厂将两个钢矩框焊接在方管柱节点区上下两侧的相应标高处，将端板与H型钢梁的节点端面焊接，并对H型钢梁节点端的上下翼缘板对应位置开有连接孔；

步骤三、将方管柱、H型钢梁、L块、L板、钢条、U型板和调节垫板均运输至施工现场；

步骤四、按照设计标高固定方管柱，确定上下侧的钢矩框的标高，并通过调节垫板精确标高位置，取两个L块套接在下侧的钢矩框的外侧使得钢矩框嵌入安装到L槽内，通过高强螺栓一把两个耳板固定连接，并把下侧的所述L板与L块的侧面通过高强螺栓二连接；

步骤五、架设四个H型钢梁，并通过高强螺栓二把L板与H型钢梁的下翼缘板连接；

步骤六、把上侧的两个L块通过高强螺栓一固定在方管柱的外侧，并把L板分别与上侧的L块侧面和H型钢梁的上翼缘板连接，所述钢条通过高强螺栓三把上下两侧的L块位于同侧的耳板连为一体；

步骤七、将U型板通过高强螺栓四与上下侧的L块端面连接且U型板的相对侧面与H型钢梁的两侧紧密贴合。