一种钢柱腹板式拼接节点及安装方法与流程

本发明涉及建筑结构领域，尤其涉及一种钢柱腹板式拼接节点及其安装方法。

背景技术：

随着我国坏境污染加剧、资源约束增强、建筑业用工成本上升，传统劳动力密集型的建筑业面临转型压力，绿色建筑和建筑工业化逐渐成为当前建筑行业的发展趋势。钢结构建筑具有工厂预制、现场安装、材料轻质高强、运输成本低和绿色低碳环保可循环利用的优势，是建筑工业化的最佳载体。

目前，我国钢结构建筑现场连接，如柱与柱拼接、梁与梁拼接、梁与柱连接等仍然以现场焊接或栓焊混合连接为主。按照《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99抗震设计时，柱与柱的拼接连接需要采用一级坡口全熔透焊缝；按照《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤；当焊缝质量不能满足要求时，需要进行返修或加固处理。对于多高层建筑来说，由于高空作业条件较差、且受外部环境（风、雨、雪、振动等）影响较大，现场焊接质量很难保证，由此带来的现场检验和返工/加固，增加了建设成本，延长了建设时间，降低了钢结构建筑的施工效率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够避免现场焊接，提高施工效率的钢柱腹板式拼接节点；具体技术方案为：

一种钢柱腹板式拼接节点，包括上柱肢、下柱肢；所述上柱肢与所述下柱肢均设置有节点区，所述节点区的端面设置有螺栓安装孔，上柱肢与下柱肢通过螺栓固定连接。

进一步，所述上柱肢与所述下柱肢的节点区均设置有柱侧牛腿。

进一步，所述上柱肢为单肢柱、双肢柱或多肢柱。

进一步，所述下柱肢为单肢柱、双肢柱或多肢柱。

进一步，所述节点区由上环板、下环板和中间腹板组成；所述中间腹板与所述上环板和所述下环板分别焊接。

进一步，所述上柱肢或下柱肢的钢管截面形状为圆形、方形、矩形和多边形。

进一步，所述节点区设置有1至4个柱侧牛腿，所述柱侧牛腿为H型截面，可为焊接H型钢、热轧H型钢或者高频焊接H型钢。

进一步，所述下柱肢的柱侧牛腿长度大于所述上柱肢的柱侧牛腿长度。

进一步，所述上环板、下环板分别与所述柱侧牛腿的上翼缘板和下翼缘板一体设置。

本发明还公开了一种上述钢柱腹板式拼接节点的安装方法，包含以下步骤：

1）在工厂分别加工好所述上柱肢和所述下柱肢；

2）将下柱肢安装就位后，吊装上柱肢，与所述下柱肢对齐；

3）将连接螺栓螺杆方向朝下穿过上柱肢和下柱肢节点区上预留的螺栓孔；

4）在下侧安装垫片和螺母并拧紧；

5）将桁架钢筋叠合板搁置在钢梁下翼缘上。

6）敷设管线，现场绑扎楼面负筋，浇筑混凝土。混凝土可浇筑至腹板高度，然后上覆建筑面层至钢梁上翼缘以上20~50mm；或者将混凝土浇筑至与钢梁上翼缘平齐，或高出钢梁上翼缘30~100mm；柱与柱拼接节点完全隐藏于楼盖结构中，螺栓和拼接板不外露。

本发明钢柱腹板式拼接节点采用高强度螺栓连接，能够避免现场焊接带来的问题，现场全螺栓连接，具有施工速度快等优点；通过浇筑混凝土能够将节点板和高强螺栓隐藏在楼板高度范围内；不仅提高了防腐性能，而且避免外露的节点板影响室内环境的美观。

附图说明

图1为本发明钢柱腹板式拼接节点结构示意图；

图2为拼接节点分解结构示意图。

图中：1、上柱肢；1-1、上柱肢节点区；1-2、上柱肢牛腿梁；2、下柱肢；2-1、下柱肢节点区；2-2、下柱肢牛腿梁；3、横梁。

具体实施方式

下面利用实施例对本发明进行更全面的说明。本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

如图1所示，本实施例中的钢柱腹板式拼接节点，包括上柱肢1、下柱肢2；上柱肢1与下柱肢2均设置有节点区，节点区的端面设置有螺栓安装孔，上柱肢1与下柱肢2通过螺栓固定连接。

上柱肢1的上柱肢节点区1-1的柱侧设置有上柱肢牛腿梁1-2；下柱肢2的下柱肢节点区2-1的柱侧设置有下柱肢牛腿梁2-2。

本实施例中上柱肢1单肢柱，还可以是双肢柱或多肢柱。同理，下柱肢既可以是单肢柱，也可以是双肢柱或多肢柱。

下柱肢2的下柱肢牛腿梁2-2的牛腿梁长度大于上柱肢1的上柱肢牛腿梁1-2的牛腿梁长度。上柱肢1与下柱肢连接后，下柱肢牛腿梁2-2与上柱肢牛腿梁1-2形成台阶面，对横梁3进行支撑，提高了牛腿梁对横梁3的支撑能力。

节点区由上环板、下环板和中间腹板组成；上环板和下环板分别焊接在中间腹板的上下端面上。柱侧牛腿腹板与中间腹板在工厂焊接，形成一个整体，有利于保证焊接质量；优选地，柱侧牛腿腹板与中间腹板采用同一块钢板，不采用焊接连接，不仅减少了焊接工序，而且有利有保证连接质量。将柱侧牛腿的上、下翼缘板分别与上环板和下环板采用同一块钢板，不采用焊接连接，不仅减少了焊接工序，还有利于提高牛腿与节点区的连接强度。

下柱肢节点区2-1与下柱肢2应在工厂焊接为一体，中间腹板应大于下柱肢2的钢管的尺寸，可以套在下柱肢2的钢管外部；焊接时，重叠尺寸应不小于10毫米。

还可以将下柱肢2的钢管焊接在下环板上，下环板中间设置有圆孔，圆孔的直径小于下柱肢2的钢管的口径；这样使得下环板可以采用更大的截面，从而提高了节点区3的强度。

上柱肢1与上柱肢节点区1-1当然也可以采用上述方案。

上柱肢1或下柱肢2的钢管截面形状不限于正方形，还可以根据需要选择圆形、矩形和多边形等形式。

下柱肢2的柱侧牛腿长度大于上柱肢1的柱侧牛腿长度；方便横梁3的安装。

钢管为冷弯成型或焊接成型。钢管内也可内填混凝土形成钢管混凝土。

节点区3可以根据需要设置1至4个，或者更多柱侧牛腿，柱侧牛腿为H型截面，可为焊接H型钢、热轧H型钢或者高频焊接H型钢。

本发明还公开了一种上述钢柱腹板式拼接节点的安装方法，包含以下步骤：

1）在工厂分别加工好所述上柱肢和所述下柱肢；

2）将下柱肢安装就位后，吊装上柱肢1，与所述下柱肢2对齐；

3）将连接螺栓螺杆方向朝下穿过上柱肢1和下柱肢2节点区3上预留的螺栓孔；

4）在下侧安装垫片和螺母并拧紧；

5）将桁架钢筋叠合板搁置在钢梁下翼缘上。

6）敷设管线，现场绑扎楼面负筋，浇筑混凝土。混凝土可浇筑至腹板高度，然后上覆建筑面层至钢梁上翼缘以上20~50mm；或者将混凝土浇筑至与钢梁上翼缘平齐，或高出钢梁上翼缘30~100mm；柱与柱拼接节点完全隐藏于楼盖结构中，螺栓和拼接板不外露。

上述示例只是用于说明本发明，除此之外，还有多种不同的实施方式，而这些实施方式都是本领域技术人员在领悟本发明思想后能够想到的，故，在此不再一一列举。