专利名称：矩形钢管柱与工字钢梁外套钢板螺栓连接节点的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑钢结构工程技术领域的结构，具体是一种矩形钢管柱与工字 钢梁连接节点结构。
背景技术：
矩形钢管柱具有各向等强、抗扭刚度大、受弯时无弱轴、承载能力高的优点，在钢 框架中应用日益广泛。目前矩形钢管柱钢框架梁柱连接主要为刚性连接，但刚性连接需要 现场焊接，施工速度慢，施工质量不易保证，而且在1995年日本神户地震中发生了脆性断 裂破坏。钢框架梁柱通过高强螺栓和连接件(角钢、T形钢、端板等)把梁柱连接起来可以 使焊接工作在工厂完成，工地现场只需进行高强度螺栓连接，施工快，质量易保证，构件和 节点的加工与安装容易实现产业化和标准化，是梁柱连接的发展方向。矩形钢管柱与钢梁的直接螺栓连接，在节点受荷载时，柱翼缘板易发生面外变形， 节点承载力小，特别是节点刚度小，滞回曲线捏拢，耗能能力低，抗震性能差，不满足强节 点、弱构件的抗震要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，特别是现有矩形钢管柱与工字钢梁螺栓连 接节点抗震性能差，提供一种矩形钢管柱工字钢梁螺栓连接节点结构，本发明施工现场不 需要焊接，通过对矩形钢管柱进行外套钢板加强，避免了柱翼缘的面外变形。为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案本发明包括矩形钢管柱、工字钢梁、外套钢板和高强度螺栓。矩形钢管柱节点处外 套钢板，外套钢板与矩形钢管柱通过周边角焊缝或加电铆钉焊连接。外套钢板为矩形钢管， 或由钢板焊接形成。工字钢梁端部焊接端板或T形连接件。在高强度螺栓对应位置处钻螺 栓孔或螺纹孔，拧紧高强度螺栓把矩形钢管柱与工字钢梁的端板或T形连接件连接，从而 实现钢框架的梁柱连接。本发明的有益效果是(1)本发明的矩形钢管柱与工字钢梁连接节点所有焊接在工厂完成，施工现场只 需螺栓连接，由于实现工业化、标准化生产，加快了施工速度，易于控制施工质量。(2)与现有的矩形钢管柱与工字钢梁螺栓连接节点相比，节点刚度大、承载高，尤 其是节点抗震性能好，耗能能力强，实现了强节点、弱构件的抗震要求。
图1是矩形钢管柱与工字钢梁平面节点端板连接立面构造图；图2是矩形钢管柱与工字钢梁平面节点端板连接俯视平面图；图3是矩形钢管柱与工字钢梁平面节点T型钢连接立面构造图；图4是矩形钢管柱与工字钢梁平面节点T型钢连接俯视平面图5是矩形钢管柱与工字钢梁空间节点端板连接立面构造图；图6是矩形钢管柱与工字钢梁空间节点端板连接俯视平面图；图7是矩形钢管柱与工字钢梁空间节点T型钢连接立面构造图；图8是矩形钢管柱与工字钢梁空间节点T型钢连接俯视平面图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前 提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下 述的实施例。如图1、2所示为矩形钢管柱与工字钢梁平面节点端板连接结构，图中，1为矩形钢 管柱、2为工字钢梁、3为外贴钢板、4为高强螺栓、5为端板。如图3、4所示为矩形钢管柱与工字钢梁平面节点T型钢连接结构，图中，1为矩形 钢管柱、2为工字钢梁、为3外贴钢板、4为高强螺栓、5为T型钢。本实施例在具体使用时，实施过程为(1)在外贴钢板3上钻电铆钉孔，矩形钢管柱1节点处外贴钢板3，外贴钢板3周 边与矩形钢管柱1角焊缝连接及内部与矩形钢管柱1电铆钉连接；(2)在矩形钢管柱1节点处高强度螺栓4对应位置开螺栓孔(3)将端板5或T型钢5与工字钢梁2焊接或螺栓连接；(4)将连接有端板5或T型钢5的工字钢梁与矩形钢管柱1通过高强度螺栓4连 接。以上施工步骤中(1)、(2)、(3)在钢结构加工厂中完成，可以批量生产，完成后运 输到工地进行钢框架组装施工。如图5、6所示为矩形钢管柱与工字钢梁空间节点端板连接结构，图中，1为矩形钢 管柱、2为工字钢梁、3为外套钢板、4为高强螺栓、5为端板。如图7、8所示为矩形钢管柱与工字钢梁空间节点T型钢连接结构，图中，1为矩形 钢管柱、2为工字钢梁、3为外套钢板、4为高强螺栓、5为T型钢。本实施例在具体使用时，实施过程为(1)在每块外套钢板3上钻电铆钉孔，矩形钢管柱1节点处外贴钢板3，外套钢板 3周边与矩形钢管柱1角焊缝连接及内部与矩形钢管柱1电铆钉连接；(2)外套钢板间对接焊缝连接；(3)在矩形钢管柱1节点处高强度螺栓4对应位置开螺纹孔(4)将端板5或T型钢5与工字钢梁2焊接或螺栓连接；(5)拧紧高强度螺栓4将连接有端板5或T型钢5的工字钢梁与矩形钢管柱1连 接。以上施工步骤中(1)、(2)、(3)、(4)在钢结构加工厂中完成，可以批量生产，完成 后运输到工地进行钢框架组装施工。
权利要求
一种矩形钢管柱与工字钢梁螺栓连接节点结构，包括矩形钢管柱、工字钢梁、外套钢板、高强度螺栓，其特征在于矩形钢管柱外套钢板，高强度螺栓把矩形钢管柱与工字钢梁连接。
2.根据权利要求1所述的矩形钢管柱与工字钢梁连接节点结构，其特征是所述矩形 钢管柱节点处外套钢板，外套钢板与矩形钢管柱通过周边角焊缝或加电铆钉焊连接，外套 钢板为矩形钢管，或由钢板焊接形成。
3.根据权利要求1所述的矩形钢管柱与工字钢梁连接节点结构，其特征是所述工字 钢梁端部焊接端板或T形连接件。
4.根据权利要求1所述的矩形钢管柱与工字钢梁连接节点结构，其特征是所述矩形 钢管柱在高强度螺栓对应位置处钻螺纹孔，拧紧高强度螺栓把工字钢梁端部连接件与外套 管和矩形钢管柱连接。
5.根据权利要求1所述的矩形钢管柱与工字钢梁连接节点结构，其特征是所述矩形 钢管柱在高强度螺栓对应位置处开螺栓孔，高强度螺栓穿过外套钢板和矩形钢管柱，并与 工字钢梁端部连接件连接。
全文摘要
本发明公开了一种涉及建筑钢结构工程技术领域的矩形钢管柱与工字钢梁连接节点结构，由矩形钢管柱1、工字钢梁2、外套钢板3和高强度螺栓4组成。矩形钢管柱1节点处外套钢板3，外套钢板与矩形钢管柱通过周边角焊缝或加电铆钉焊连接，高强度螺栓对应位置开螺栓孔或螺纹孔，工字钢梁2端部焊接端板或T形连接件5，高强度螺栓4把矩形钢管柱1与工字钢梁端部的端板或T形连接件5连接。本发明的矩形钢管柱与工字钢梁连接节点所有焊接在工厂完成，施工现场只需螺栓连接，节点刚度大、承载高，尤其是节点抗震性能好，耗能能力强。
文档编号E04B1/58GK101942866SQ201010286299
公开日2011年1月12日 申请日期2010年9月19日 优先权日2010年9月19日
发明者黄炳生 申请人:南京工业大学