CN216379996U - 一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点及其装配结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点及其装配结构，通过改变梁柱连接节点的构造形式的方式，避免了梁与梁的等强连接中需要焊接的装配步骤，采用单边螺栓高强螺纹锚固连接的紧固方式，通过单侧安装、单侧拧紧，无需特殊的螺栓制造工艺和特殊的安装工具，同时，节省了螺母和垫片，实现了施工现场的安装过程快速就位、无焊接、施工效率高、安全性能好的技术效果；通过悬臂端与自由端之间节点位置的合理设计，增强了节点的转动能力，避免了两部分梁段间的直接挤压碰抽，很好的控制了塑性铰出现的位置，使本实用新型所述单边螺栓连接的装配式箱型钢梁的装配结构更为合理、传力明确。

Description

一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点及其装配结构

技术领域

本实用新型涉及装配式钢结构梁节点领域，具体涉及一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点及其装配结构。

背景技术

钢结构体系是最适合工业化装配的体系，这是因为，其一，钢材具有良好的机械加工性能，适合工厂化生产和加工制作；其二，与混凝土相比，钢结构较轻，适合运输、装配；其三，钢结构更适于应用高强螺栓连接，便于装配和拆卸。

目前的装配式钢结构建筑都是通过工厂预制构件，现场组装的方式，来缩短施工时间，然而，现有的装配式钢结构安装过程中，梁与梁的等强连接仍然需要大量的焊接工作，由于不能更好的把控焊缝质量，这就导致了焊接质量不稳定，且焊缝检测工作量大，所需费用也很高。

在装配式钢结构施工中，最佳的装配式钢结构应实现钢构件工厂化焊接、部件间施工现场全螺栓连接的连接方式，因此，我们需要改变钢结构中梁与梁的等强连接方式，从而减少部件间在施工现场的焊接工作。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的第一目的是提供一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点，通过改变装配式钢结构中梁柱连接节点的构造形式，实现了箱型钢梁节点的非对称式企口拼装，采用与箱型钢梁截面结构适配的槽型钢连接板衬于箱型钢梁节点内，通过单边螺栓的高强螺纹锚固型连接方式，实现箱型钢梁节点的高强度快速连接，大大减少了施工现场的焊接工作。

本实用新型的第二目的是提供一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点的装配结构，通过在工厂内将非直线连接的两段型钢柱体采用在工厂焊接的方式，将一型钢柱体设为主体，其焊接附加的型钢柱体仅设置较短的一节悬臂端的形式，通过悬臂端箱型钢梁与自由端箱型钢梁节点企口拼装的形式，采用单边螺栓的单侧安装方式，在大大减少施工现场焊接工作的同时，又实现了对塑性铰出现位置的控制，增强了整体钢结构的地震作用耗能性能，大大增加了整体钢结构的安全性。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点，其特征在于，包括：具有相同横截面规格尺寸的第一箱型钢梁和第二箱型钢梁，以及将第一箱型钢梁的右端阶梯对接面与第二箱型钢梁的左端阶梯对接面对接实现非对称式企口拼装的单边螺栓和槽型钢连接板；第一箱型钢梁和第二箱型钢梁的阶梯对接面具有垂直折线结构或倾斜折线结构。

所述槽型钢连接板，采用具有“凵”型结构的槽型钢，内衬于第一箱型钢梁和第二箱型钢梁内，通过单边螺栓将槽型钢连接板固定连接在第一箱型钢梁和第二箱型钢梁企口拼装处的上翼缘或下翼缘。

或者，所述槽型钢连接板选用三块具有相同强度及厚度的钢板代替，分别与箱型钢梁的上下翼缘、左右侧腹板固定连接，增加现场操作的便捷性。

第一箱型钢梁与第二箱型钢梁的上翼缘对接面与下翼缘对接面不在同一竖直平面内，且在水平方向上的间距大于双排单边螺栓孔之间两倍的间距。

所述槽型钢连接板的左右侧腹板分别与第一箱型钢梁和第二箱型钢梁的左右侧腹板贴合，其下翼缘与第一箱型钢梁和第二箱型钢梁的下翼缘贴合，将槽型钢倒置，则其下翼缘变为上翼缘，其上翼缘与第一箱型钢梁和第二箱型钢梁的上翼缘贴合。

所述槽型钢连接板与第一箱型钢梁和第二箱型钢梁均设有固定连接所匹配的I型单排或多排螺栓孔，所述螺栓孔可采用圆形或椭圆形结构，且所述螺栓孔均采用工厂预加工的方式。

所述槽型钢连接板的左右侧腹板呈对称的矩形结构或平行四边形结构或梯形结构，使左右侧腹板的左边沿与右边沿分别平行于阶梯对接面与第一箱型钢梁和第二箱型钢梁的倾斜角。

所述单边螺栓均采用单侧安装、单侧拧紧的高强螺纹锚固方式。

针对不同厚度的槽型钢连接板和箱型钢梁，选用不同螺杆长度的单边螺栓，且单边螺栓的具体型号通过箱型钢梁整体结构的荷载受力分析加以确定。

第二方面，本实用新型提供了一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点的装配结构，其特征在于，不同规格型号的型钢柱体与悬臂端箱型钢梁在工厂内预先焊接在一起；悬臂端箱型钢梁和自由端箱型钢梁，采用所述单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点，实现施工现场的非对称式企口拼装。

通过控制悬臂端箱型钢梁的长度，控制箱型钢梁节点的位置，从而控制塑性铰出现的位置，增强整体钢结构的安全性。

所述悬臂端箱型钢梁的长度L通常控制在50CM左右，且将箱型钢梁节点设置在悬臂端箱型钢梁和自由端箱型钢梁组成的箱型钢梁的非中心位置。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型根据装配式钢结构施工中，各种梁柱连接节点的特点，结合钢结构的机械加工装配性能，通过改变梁柱连接节点的构造形式的方式，避免了梁与梁的等强连接中需要焊接的装配步骤，继而大大减少了施工现场的焊接工作，解决了常规钢结构框架施工中，施工现场焊接工作量大、检测焊口数量多、施工质量难以控制、焊接残余应力大等等技术问题。

(2)本实用新型通过采用与箱型钢梁截面结构适配的槽型钢连接板，采用单边螺栓高强螺纹锚固连接的紧固方式，通过单侧安装、单侧拧紧，无需特殊的螺栓制造工艺和特殊的安装工具，同时，节省了螺母和垫片，实现了施工现场的安装过程快速就位、无焊接、施工效率高、安全性能好的技术效果，大大减少了施工现场的焊接作业。

(3)本实用新型所述箱型钢梁通过悬臂端与自由端之间节点位置的合理设计，增强了节点的转动能力，避免了两部分梁段间的直接挤压碰抽，很好的控制了塑性铰出现的位置，使本实用新型所述单边螺栓连接的装配式箱型钢梁的装配结构更为合理、传力明确。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点的正视图一；

图2是本实用新型单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点的正视图二；

图3是本实用新型单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点的正视图三；

图4(a)是本实用新型单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点的侧视图一；

图4(b)是本实用新型单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点的侧视图二；

图5是本实用新型单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点的俯视图；

图6是本实用新型单边螺栓连接的装配式箱型钢梁与型钢柱体装配连接的钢梁节点应用示意图；

其中，1、第一箱型钢梁，2、第二箱型钢梁，3、阶梯对接面，4、单边螺栓，5、槽型钢连接板，6、型钢柱体，7、悬臂端箱型钢梁，8、自由端箱型钢梁。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

术语解释部分：本实用新型中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体式连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系；对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一：

下面结合附图1、图4(a)、图4(b)、图5和具体实施方式，对本实用新型进行详细说明，具体的，结构如下：

本实施例提供了一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点，其特征在于，包括：具有相同横截面规格尺寸的第一箱型钢梁1和第二箱型钢梁2，以及将第一箱型钢梁1和第二箱型钢梁2固定连接在一起的单边螺栓4和槽型钢连接板5，第一箱型钢梁1和第二箱型钢梁2采用非对称形式的企口拼装。

所述槽型钢连接板5，采用具有“凵”型结构的槽型钢，内衬于第一箱型钢梁1和第二箱型钢梁2内，通过单边螺栓4将槽型钢连接板5固定连接在第一箱型钢梁1和第二箱型钢梁2企口拼装处的上翼缘或下翼缘。

或者，所述槽型钢连接板5选用三块具有相同强度及厚度的钢板代替，分别与箱型钢梁的上下翼缘、左右侧腹板固定连接，增加现场操作的便捷性。

所述第一箱型钢梁1的右端由规整的箱型钢梁切去其右上角，使其右端面由平面变成具有垂直折线结构的阶梯对接面3。

所述第二箱型钢梁2的左端由规整的箱型钢梁切去其左下角，使其左端面由平面变成具有垂直折线结构的阶梯对接面3。

第一箱型钢梁的右端阶梯对接面3与第二箱型钢梁的左端阶梯对接面3对接，实现企口拼装。

第一箱型钢梁与第二箱型钢梁的上翼缘对接面与下翼缘对接面不在同一竖直平面内，且在水平方向上的间距大于双排单边螺栓孔之间两倍的间距。

所述槽型钢连接板5的左右侧腹板分别与第一箱型钢梁和第二箱型钢梁的左右侧腹板贴合，其下翼缘与第一箱型钢梁和第二箱型钢梁的下翼缘贴合，将槽型钢倒置，则其下翼缘变为上翼缘，其上翼缘与第一箱型钢梁和第二箱型钢梁的上翼缘贴合。

所述槽型钢连接板5与第一箱型钢梁1和第二箱型钢梁2均设有固定连接所匹配的I型单排或多排螺栓孔，所述螺栓孔可采用圆形或椭圆形结构，且所述螺栓孔均采用工厂预加工的方式。

所述槽型钢连接板5的左右侧腹板呈对称的矩形结构。

所述单边螺栓4均采用单侧安装、单侧拧紧的高强螺纹锚固方式；针对不同厚度的槽型钢连接板5和箱型钢梁，选用不同螺杆长度的单边螺栓，且单边螺栓4的具体型号通过箱型钢梁整体结构的荷载受力分析加以确定。

实施例二：

下面结合附图2-图5和具体实施方式，对本实用新型进行详细说明，具体的，结构如下：

本实施例提供了一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点，其特征在于，包括：具有相同横截面规格尺寸的第一箱型钢梁1和第二箱型钢梁2，以及将第一箱型钢梁1和第二箱型钢梁2固定连接在一起的单边螺栓4和槽型钢连接板5，第一箱型钢梁1和第二箱型钢梁2采用非对称形式的企口拼装。

所述槽型钢连接板5，采用具有“凵”型结构的槽型钢，内衬于第一箱型钢梁1和第二箱型钢梁2内，通过单边螺栓4将槽型钢连接板5固定连接在第一箱型钢梁1和第二箱型钢梁2企口拼装处的上翼缘或下翼缘。

所述第一箱型钢梁1的右端由规整的箱型钢梁切去其右上角，使其右端面由平面变成具有倾斜折线结构的阶梯对接面3。

所述第二箱型钢梁2的左端由规整的箱型钢梁切去其左下角，使其左端面由平面变成具有倾斜折线结构的阶梯对接面3。

第一箱型钢梁的右端阶梯对接面3与第二箱型钢梁的左端阶梯对接面3对接，实现企口拼装。

第一箱型钢梁与第二箱型钢梁的上翼缘对接面与下翼缘对接面不在同一竖直平面内，且在水平方向上的间距大于双排单边螺栓孔之间两倍的间距。

所述槽型钢连接板5的左右侧腹板分别与第一箱型钢梁和第二箱型钢梁的左右侧腹板贴合，其下翼缘与第一箱型钢梁和第二箱型钢梁的下翼缘贴合，将槽型钢倒置，则其下翼缘变为上翼缘，其上翼缘与第一箱型钢梁和第二箱型钢梁的上翼缘贴合。

或者，所述槽型钢连接板5选用三块具有相同强度及厚度的钢板代替，分别与箱型钢梁的上下翼缘、左右侧腹板固定连接，增加现场操作的便捷性。

所述槽型钢连接板5与第一箱型钢梁1和第二箱型钢梁2均设有固定连接所匹配的I型单排或多排螺栓孔，所述螺栓孔可采用圆形或椭圆形结构，且所述螺栓孔均采用工厂预加工的方式。

所述槽型钢连接板5的左右侧腹板呈对称的矩形结构或平行四边形结构或梯形结构，使左右侧腹板的左边沿与右边沿分别平行于阶梯对接面3与第一箱型钢梁1和第二箱型钢梁2的倾斜角。

所述单边螺栓4均采用单侧安装、单侧拧紧的高强螺纹锚固方式；针对不同厚度的槽型钢连接板5和箱型钢梁，选用不同螺杆长度的单边螺栓，且单边螺栓4的具体型号通过箱型钢梁整体结构的荷载受力分析加以确定。

实施例三：

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行详细说明：

本实施例提供了一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点的装配方式，其特征在于，槽型钢连接板5的一端可在工厂内通过焊接与第一箱型钢梁1的左右侧腹板及上翼缘或下翼缘固定连接，然后在施工现场，槽型钢连接板5的另一端通过插销对准孔位后，通过单边螺栓4固定连接第二箱型钢梁2的左右侧腹板及上翼缘或下翼缘。

或者，槽型钢连接板5的一端可在工厂内通过单边螺栓4固定连接在第一箱型钢梁1的左右侧腹板及上翼缘或下翼缘，然后在施工现场，槽型钢连接板5的另一端通过插销对准孔位后，通过单边螺栓4固定连接第二箱型钢梁2的左右侧腹板及上翼缘或下翼缘。

或者，如图6所示，悬臂端箱型钢梁7上翼缘及腹板内衬槽型钢连接板5，通过工厂内焊件或单边螺栓4固定连接，自由端箱型钢梁8下翼缘及腹板内衬槽型钢连接板5，通过工厂内焊件或单边螺栓4固定连接，在施工现场将悬臂端箱型钢梁7与自由端箱型钢梁8连接时，将自由端箱型钢梁8插销入企口拼装，通过单边螺栓4固定连接。

实施例四：

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行详细说明：

如图6所示，本实施例提供了一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点的装配结构，其特征在于，当箱型钢梁与不同规格型号的型钢柱体6连接时，将箱型钢梁在工厂内拆分为悬臂端箱型钢梁7和自由端箱型钢梁8两部分，再将悬臂端箱型钢梁7在工厂内预先焊接在型钢柱体6上，然后在施工现场，将悬臂端箱型钢梁7与自由端箱型钢梁8通过单边螺栓4和槽型钢连接板5固定连接在一起，采用实施例一和实施例二所述的箱型钢梁节点，实现非对称式的企口拼装，通过控制悬臂端箱型钢梁7的长度，控制箱型钢梁节点的位置，从而控制塑性铰出现的位置，增强整体钢结构的安全性。

所述悬臂端箱型钢梁7的长度L通常控制在50CM左右，且将箱型钢梁节点设置在所述箱型钢梁的非中心位置。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点，其特征在于，包括：具有相同横截面规格尺寸的第一箱型钢梁和第二箱型钢梁，以及将第一箱型钢梁的右端阶梯对接面与第二箱型钢梁的左端阶梯对接面对接实现非对称式企口拼装的单边螺栓和槽型钢连接板；第一箱型钢梁和第二箱型钢梁的阶梯对接面具有垂直折线结构或倾斜折线结构。

2.根据权利要求1所述的一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点，其特征在于，所述槽型钢连接板，采用具有“凵”型结构的槽型钢，内衬于第一箱型钢梁和第二箱型钢梁内，通过单边螺栓将槽型钢连接板固定连接在第一箱型钢梁和第二箱型钢梁企口拼装处的上翼缘或下翼缘；

或者，所述槽型钢连接板选用三块具有相同强度及厚度的钢板代替，分别与箱型钢梁的上下翼缘、左右侧腹板固定连接，增加现场操作的便捷性。

3.根据权利要求1所述的一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点，其特征在于，第一箱型钢梁与第二箱型钢梁的上翼缘对接面与下翼缘对接面不在同一竖直平面内，且在水平方向上的间距大于双排单边螺栓孔之间两倍的间距。

4.根据权利要求1所述的一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点，其特征在于，所述槽型钢连接板的左右侧腹板分别与第一箱型钢梁和第二箱型钢梁的左右侧腹板贴合，其下翼缘与第一箱型钢梁和第二箱型钢梁的下翼缘贴合，将槽型钢倒置，则其下翼缘变为上翼缘，其上翼缘与第一箱型钢梁和第二箱型钢梁的上翼缘贴合。

5.根据权利要求1所述的一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点，其特征在于，所述槽型钢连接板与第一箱型钢梁和第二箱型钢梁均设有固定连接所匹配的I型单排或多排螺栓孔，所述螺栓孔可采用圆形或椭圆形结构，且所述螺栓孔均采用工厂预加工的方式。

6.根据权利要求1所述的一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点，其特征在于，所述槽型钢连接板的左右侧腹板呈对称的矩形结构或平行四边形结构或梯形结构，使左右侧腹板的左边沿与右边沿分别平行于阶梯对接面与第一箱型钢梁和第二箱型钢梁的倾斜角。

7.根据权利要求1所述的一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点，其特征在于，所述单边螺栓均采用单侧安装、单侧拧紧的高强螺纹锚固方式；

针对不同厚度的槽型钢连接板和箱型钢梁，选用不同螺杆长度的单边螺栓，且单边螺栓的具体型号通过箱型钢梁整体结构的荷载受力分析加以确定。

8.一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点的装配结构，其特征在于，不同规格型号的型钢柱体与悬臂端箱型钢梁在工厂内预先焊接在一起；悬臂端箱型钢梁和自由端箱型钢梁，采用权利要求1-7所述单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点，实现施工现场的非对称式企口拼装。

9.根据权利要求8所述的一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点的装配结构，其特征在于，通过控制悬臂端箱型钢梁的长度，控制箱型钢梁节点的位置，从而控制塑性铰出现的位置，增强整体钢结构的安全性。

10.根据权利要求8所述的一种单边螺栓连接的装配式箱型钢梁节点的装配结构，其特征在于，所述悬臂端箱型钢梁的长度L通常控制在50CM左右，且将箱型钢梁节点设置在悬臂端箱型钢梁和自由端箱型钢梁组成的箱型钢梁的非中心位置。

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