CN208934111U - 一种钢结构框架组合节点 - Google Patents

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吕恒林
马全明
周淑春
张辰
牟星宇
黄建恩
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China University of Mining and Technology CUMT
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Xuzhou Cumt Institute Of Architectural Design Research & Consulting Co ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种钢结构框架组合节点,包括型钢柱和套筒,所述套筒套装在型钢柱的外侧并通过焊接与型钢柱固定相连;其特征在于,套筒外侧壁的上下两端对称地设有角钢,套筒和型钢柱的上下两端对称地开设有通孔,长螺栓依次穿过套筒、型钢柱以及角钢,将两个角钢固定在套筒的侧壁上;上下两个角钢之间固定有H型钢,H型钢的上下两端分别通过紧固螺栓与上端角钢之间和下端角钢之间固定,且H型钢的中间梁位于上下角钢的中心线上,H型钢的端部与套筒之间存在间隙。本实用新型节点现场组装前,将套筒及抗剪板实行焊接后整体运至现场,现场拼装工作仅为螺栓紧固,可大幅提升节点组装效率。

Description

一种钢结构框架组合节点
技术领域
本实用新型涉及一种钢结构,具体涉及一种钢结构框架组合节点,属于建筑结构技术领域。
背景技术
随着我国经济建设迅猛发展,我国已成为全球钢结构用量最大、制造施工能力最强、产业规模第一、企业规模第一的钢结构大国。相对于传统的钢筋混凝土结构和砖混结构等住宅体系,钢结构住宅体系具有重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强以及施工速度快的优点。
钢框架结构中,梁柱节点起到传递弯矩和剪切力的作用,不但影响到结构承载力的可靠性,而且直接影响工程造价;现有梁柱节点连接大多采用全焊接和端板连接两种,其中全焊接形式使用最为广泛。而对于地震区的多层和单层钢框架结构,当梁柱连接采用刚度较大的全焊接连接时,由于焊缝多容易出现节点脆性破坏,抗震能力较差;且这种节点连接需要现场施工,不仅难以保证焊接质量,同时效率低,影响施工进度。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题,本实用新型提供一种钢结构框架组合节点,装配简单,施工精度高,抗震能力强。
为了实现上述目的所采用的技术方案:一种钢结构框架组合节点,包括型钢柱和套筒,所述套筒套装在型钢柱的外侧并通过焊接与型钢柱固定相连;其特征在于,套筒外侧壁的上下两端对称地设有角钢,套筒和型钢柱的上下两端对称地开设有通孔,长螺栓依次穿过套筒、型钢柱以及角钢,将两个角钢固定在套筒的侧壁上;上下两个角钢之间固定有H型钢,H型钢的上下两端分别通过紧固螺栓与上端角钢之间和下端角钢之间固定,且H型钢的中间梁位于上下角钢的中心线上,H型钢的端部与套筒之间存在间隙。
进一步的,H型钢的中间梁的一侧设有抗剪板,所述抗剪板一端与套筒之间通过焊接相连,抗剪板的面板通过紧固螺栓与H型钢的中间梁相连。抗剪板与套筒通过焊接连接,使抗剪板与套筒的刚度较大,在破坏过程中相较于螺栓处于更有利的位置;其中抗剪板承担所有剪力。
由于节点传递的载荷主要是梁端弯矩、剪力和轴力,轴力一般较小,而弯矩和剪切力则通过节点区域的角钢及抗剪板进行传递。其中上下两个角钢承担节点弯矩的传递,不考虑抗剪板的影响,使角钢承担所有弯矩,而当角钢完全损坏时,仍存在抗剪板在节点处传递弯矩,从而在节点位置处可实现二道防线的功能;抗剪板承担所有节点剪力的传递,实现二道防线的原理同角钢,在抗剪板由于剪力过大导致损坏的情况下,角钢可以进行剩余剪力的传递;通过高强螺栓进行构件之间的紧固,从而可更好的将节点力传递至相关板件上。
进一步的,上端角钢的两个面板之间以及下端角钢的两个面板之间均固定有肋板。肋板的作用为增强角钢刚度及变形能力,在应力状态下,可更好的控制变形,同时对于节点弯矩的承载力也相应提高。
进一步的,套筒的上下两端均通过角焊焊缝与型钢柱固定相连,套筒的侧壁与型钢柱之间通过焊点固定相连。套筒通过角焊缝及焊点与型钢柱连接,从而增强型钢柱刚度,使型钢柱节点处变形更小。
套筒周边的角焊缝及套筒上的塞焊点均为加强套筒与型钢柱之间的连接,从而加强梁柱节点刚度,从而使梁端变形较柱端更大,实现强柱弱梁的设计思路。
进一步的,抗剪板的一端与套筒之间通过角焊焊缝固定相连。抗剪板通过焊接与套筒相连接,增强节点变形能力及抗剪承载力。
本实用新型节点现场组装前,将套筒及抗剪板实行焊接后整体运至现场,现场拼装工作仅为螺栓紧固,可大幅提升节点组装效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为图1的右视图。
图中:1、型钢柱;2、H型钢;3、抗剪板;4、紧固螺栓;5、肋板;6、角焊焊缝;7、焊点;8、长螺栓;9、角钢;10、套筒。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1和图2所示,一种钢结构框架组合节点,包括型钢柱1和套筒10,所述套筒10套装在型钢柱1的外侧并通过焊接与型钢柱1固定相连;其特征在于,套筒10外侧壁的上下两端对称地设有角钢9,套筒10和型钢柱1的上下两端对称地开设有通孔,长螺栓8依次穿过套筒10、型钢柱1以及角钢9,将两个角钢9固定在套筒10的侧壁上;上下两个角钢9之间固定有H型钢2,H型钢2的上下两端分别通过紧固螺栓4与上端角钢9之间和下端角钢 9之间固定,且H型钢2的中间梁位于上下角钢9的中心线上,H型钢2的端部与套筒10之间存在间隙。
进一步的,H型钢2的中间梁的一侧设有抗剪板3,所述抗剪板3一端与套筒10之间通过焊接相连,抗剪板3的面板通过紧固螺栓4与H型钢2的中间梁相连。抗剪板与套筒通过焊接连接,使抗剪板与套筒的刚度较大,在破坏过程中相较于螺栓处于更有利的位置;其中抗剪板承担所有剪力。
由于节点传递的载荷主要是梁端弯矩、剪力和轴力,轴力一般较小,而弯矩和剪切力则通过节点区域的角钢9及抗剪板3进行传递。其中上下两个角钢9承担节点弯矩的传递,不考虑抗剪板的影响,使角钢9承担所有弯矩,而当角钢9完全损坏时,仍存在抗剪板3在节点处传递弯矩,从而在节点位置处可实现二道防线的功能;抗剪板3承担所有节点剪力的传递,实现二道防线的原理同角钢,在抗剪板3由于剪力过大导致损坏的情况下,角钢9可以进行剩余剪力的传递;通过高强螺栓进行构件之间的紧固,从而可更好的将节点力传递至相关板件上。
进一步的,上端角钢9的两个面板之间以及下端角钢9的两个面板之间均固定有肋板5。肋板5的作用为增强角钢9刚度及变形能力,在应力状态下,可更好的控制变形,同时对于节点弯矩的承载力也相应提高。
进一步的,套筒10的上下两端均通过角焊焊缝6与型钢柱1固定相连,套筒10的侧壁与型钢柱1之间通过焊点7固定相连。套筒通过角焊缝及焊点与型钢柱连接,从而增强型钢柱刚度,使型钢柱节点处变形更小。
套筒周边的角焊缝及套筒上的塞焊点均为加强套筒与型钢柱之间的连接,从而加强梁柱节点刚度,从而使梁端变形较柱端更大,实现强柱弱梁的设计思路。
进一步的,抗剪板3的一端与套筒10之间通过角焊焊缝6固定相连。抗剪板通过焊接与套筒相连接,增强节点变形能力及抗剪承载力。

Claims (5)

1.一种钢结构框架组合节点,包括型钢柱(1)和套筒(10),所述套筒(10)套装在型钢柱(1)的外侧并通过焊接与型钢柱(1)固定相连;其特征在于,套筒(10)外侧壁的上下两端对称地设有角钢(9),套筒(10)和型钢柱(1)的上下两端对称地开设有通孔,长螺栓(8)依次穿过套筒(10)、型钢柱(1)以及角钢(9),将两个角钢(9)固定在套筒(10)的侧壁上;上下两个角钢(9)之间固定有H型钢(2),H型钢(2)的上下两端分别通过紧固螺栓(4)与上端角钢(9)之间和下端角钢(9)之间固定,且H型钢(2)的中间梁位于上下角钢(9)的中心线上,H型钢(2)的端部与套筒(10)之间存在间隙。
2.如权利要求1所述的钢结构框架组合节点,其特征在于:H型钢(2)的中间梁的一侧设有抗剪板(3),所述抗剪板(3)一端与套筒(10)之间通过焊接相连,抗剪板(3)的面板通过紧固螺栓(4)与H型钢(2)的中间梁相连。
3.如权利要求2所述的钢结构框架组合节点,其特征在于:上端角钢(9)的两个面板之间以及下端角钢(9)的两个面板之间均固定有肋板(5)。
4.如权利要求1至3任一权利要求所述的钢结构框架组合节点,其特征在于:套筒(10)的上下两端均通过角焊焊缝(6)与型钢柱(1)固定相连,套筒(10)的侧壁与型钢柱(1)之间通过焊点(7)固定相连。
5.如权利要求2或3所述的钢结构框架组合节点,其特征在于:抗剪板(3)的一端与套筒(10)之间通过角焊焊缝(6)固定相连。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115012526A (zh) * 2022-07-20 2022-09-06 闽晟集团城建发展有限公司 一种轻钢结构梁柱节点装配式连接结构

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Patentee after: China University of Mining and Technology

Address before: 221000 in Zhaishan mine compound, southern suburb of Xuzhou City, Jiangsu Province

Patentee before: XUZHOU CUMT INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN RESEARCH & CONSULTING Co.,Ltd.

Patentee before: China University of Mining and Technology

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