专利名称：H型钢梁与h型钢柱强轴可变梁高装配式节点及施工方法
技术领域：
本发明涉及建筑钢结构施工技术领域，特别是一种钢结构梁柱连接节点及其施工方法。
背景技术：
在多、高层钢结构中，H型钢梁和H型钢柱被用作主要承重构件，连接H型钢梁与H型钢柱的节点起到传递梁、柱弯矩、剪力的作用，对于结构的整体受力性能具有重要影响。H型钢梁、柱的全焊连接和栓焊连接节点构造连接刚度大，受力性能好，但现场施工难度大且造价高，不能满足钢结构施工工效的要求。而现有装配式钢结构中螺栓连接节点的方式虽然现场施工方便，可满足施工工效的要求，但节点转动刚度较低，对于结构整体受力不利。另外，现有的钢结构工程中的每个梁、柱节点均需按照节点所连梁的尺寸进行单独设计，同 一节点设计方案对梁截面尺寸在一定范围内的变化适应性较低，不能实现节点设计和生产的标准化。
发明内容
本发明提供一种H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点及施工方法，要解决钢结构梁、柱连接节点现场施工难度大、造价高，节点刚度低，以及节点对梁截面尺寸在一定范围内变化适应性不强的技术问题，提高钢结构梁、柱节点的设计和生产标准化程度。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
这种H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点，包括H型钢柱和H型钢梁，该节点还包括T形连接件、L形连接件和螺栓；
所述H型钢柱的柱翼缘板在节点处开有预留螺栓孔；
所述H型钢梁的上翼缘板、下翼缘板和腹板在节点处均开有螺栓孔；
所述T形连接件由水平设置的上翼缘板连接板，以及垂直于上翼缘板连接板底面的腹板连接板构成，上翼缘板连接板和腹板连接板同一侧的板边齐平并与H型钢柱的柱翼缘板焊接，上翼缘板连接板与H型钢梁的上翼缘板对应开有螺栓孔，上翼缘板连接板与上翼缘板由螺栓连接，腹板连接板与H型钢梁的腹板对应开有螺栓孔，腹板连接板与腹板由螺栓连接；
所述L形连接件由水平设置的下翼缘板连接板，以及向下与下翼缘板连接板垂直的柱连接板构成，下翼缘板连接板与H型钢梁的下翼缘板对应开有螺栓孔，下翼缘板连接板与下翼缘板由螺栓连接，柱连接板与H型钢柱的预留螺栓孔对应处竖向开有长圆孔，柱连接板与H型钢柱的柱翼缘板由螺栓连接。所述上翼缘板在节点处部分切除，切除段的长度等于T形连接件中腹板连接板的览度。所述下翼缘板连接板和柱连接板夹角处连接有加劲肋。所述预留螺栓孔的数量为四个，呈矩形分布。
所述上翼缘板、下翼缘板和腹板上的螺栓孔数量均为六个。所述T形连接件与上翼缘板及腹板连接所用的螺栓为摩擦型高强螺栓。所述L形连接件与下翼缘板及柱翼缘板连接所用的螺栓为承压型高强螺栓。这种H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点的施工方法，施工步骤如下 步骤一，工厂预制H型钢柱、H型钢梁、T形连接件和L形连接件，节点处的H型钢柱和
H型钢梁均预留螺栓孔，并在工厂直接将T形连接件焊接到H型钢柱的柱翼缘板相应标高处；
步骤二，现场安装时，先用螺栓将H型钢梁的上翼缘板和腹板分别与T形连接件的上翼缘板连接板和腹板连接板连接，再通过长圆孔调节L形连接件的上下位置，用螺栓将H型钢梁的下翼缘板与L形连接件的下翼缘板连接板连接，并用螺栓将L形连接件的柱连接板与 H型钢柱的柱翼缘板连接。本发明的有益效果如下
I、该节点所需所有配件均在工厂预制，施工现场节点完全采用高强螺栓实现装配式连接，节点刚度大，连接速度快，能够满足钢结构装配式施工的要求。2、节点连接板件在工厂焊接到H型钢柱相应位置后，可到现场直接用螺栓将H型钢梁与H型钢柱相连接，不需现场焊接，降低了施工难度和造价。3、T形连接件施工时可通过梁上翼缘连接板实现钢梁的施工定位，降低了施工难度。4、L形连接件由于使用椭圆螺栓孔与H型钢柱连接，使同一节点能够适应不同梁截面尺寸对连接的要求，降低了对于构件加工及施工精度的要求。5、梁上翼缘在节点处部分切除，可便于梁腹板的连接。6、与现有全螺栓节点相比，该节点具有较好的转动刚度，能够可靠的传递H型钢梁、柱之间的剪力、弯矩。本发明构造简单、施工方便且标准化程度较高，是一种新型H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高连接节点。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图I是节点处H型钢柱的结构示意图。图2是节点处H型钢梁的结构示意图。图3是T形连接件的结构示意图。图4是L形连接件的结构示意图。图5是工厂安装T形连接件的示意图。图6是H型钢梁上翼缘板和腹板的施工现场连接图。图7是H型钢梁下翼缘板的施工现场连接图。附图标记1 一 H型钢柱、I. I-柱翼缘板、I. 2-预留螺栓孔、2 — H型钢梁、2. I-上翼缘板、2. 2-下翼缘板、2. 3-腹板、3 - T形连接件、3. I-上翼缘板连接板、3. 2-腹板连接板、4 一 L形连接件、4. I-下翼缘板连接板、4. 2-柱连接板、4. 3-长圆孔、4. 4-加劲肋、5-摩擦型高强螺栓、6-承压型高强螺栓。
具体实施例方式实施例参见图I 7所示，这种H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点，包括H型钢柱I和H型钢梁2，该节点还包括T形连接件3、L形连接件4和螺栓；
参见图I所示，H型钢柱I的柱翼缘板I. I在节点处开有预留螺栓孔I. 2。预留螺栓孔I. 2的数量为四个，呈矩形分布。参见图2所示，H型钢梁2的上翼缘板2. I、下翼缘板2. 2和腹板2. 3在节点处均开有螺栓孔。螺栓孔数量均为六个。上翼缘板2. I在节点处部分切除，切除段2. 4的长度等于T形连接件3中腹板连接板3. 2的宽度。参见图3、图5、图6所示，T形连接件3由水平设置的上翼缘板连接板3. 1，以及垂直于上翼缘板连接板3. I底面的腹板连接板3. 2构成，上翼缘板连接板3. I和腹板连接板3. 2同一侧的板边齐平并与H型钢柱I的柱翼缘板I. I焊接，上翼缘板连接板3. I与H型钢梁的上翼缘板2. I对应开有螺栓孔，上翼缘板连接板3. I与上翼缘板2. I由螺栓连接，腹板 连接板3. 2与H型钢梁的腹板2. 3对应开有螺栓孔，腹板连接板3. 2与腹板2. 3由螺栓连接。T形连接件3与上翼缘板2. I及腹板2. 3连接所用的螺栓为摩擦型高强螺栓5。参见图4、图7所示，L形连接件4由水平设置的下翼缘板连接板4. 1，以及向下与下翼缘板连接板4. I垂直的柱连接板4. 2构成，下翼缘板连接板4. I和柱连接板4. 2夹角处连接有加劲肋4. 4。下翼缘板连接板4. I与H型钢梁的下翼缘板2. 2对应开有螺栓孔，下翼缘板连接板4. I与下翼缘板2. 2由螺栓连接，柱连接板4. 2与H型钢柱I的预留螺栓孔I. 2对应处竖向开有长圆孔4. 3，柱连接板4. 2与H型钢柱I的柱翼缘板I. I由螺栓连接。L形连接件4与下翼缘板2. 2及柱翼缘板I. I连接所用的螺栓为承压型高强螺栓6。参见图5 7所示，这种H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点的施工方法，施工步骤如下
步骤一，工厂预制H型钢柱I、H型钢梁2、T形连接件3和L形连接件4，节点处的H型钢柱I和H型钢梁2均预留螺栓孔，并在工厂直接将T形连接件3焊接到H型钢柱I的柱翼缘板I. I相应标高处；
步骤二，现场安装时，先用螺栓将H型钢梁2的上翼缘板2. I和腹板2. 3分别与T形连接件3的上翼缘板连接板3. I和腹板连接板3. 2连接，再通过长圆孔4. 3调节L形连接件的上下位置，用螺栓将H型钢梁2的下翼缘板2. 2与L形连接件4的下翼缘板连接板4. I连接，并用螺栓将L形连接件4的柱连接板4. 2与H型钢柱I的柱翼缘板I. I连接。
权利要求
1.ー种H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点，包括H型钢柱(I)和H型钢梁(2)，其特征在于该节点还包括T形连接件(3)、L形连接件(4)和螺栓； 所述H型钢柱(I)的柱翼缘板(I. I)在节点处开有预留螺栓孔(I. 2)； 所述H型钢梁(2)的上翼缘板(2. I)、下翼缘板(2. 2)和腹板(2. 3)在节点处均开有螺栓孔； 所述T形连接件(3)由水平设置的上翼缘板连接板(3.1)，以及垂直于上翼缘板连接板(3. I)底面的腹板连接板(3. 2)构成，上翼缘板连接板(3. I)和腹板连接板(3. 2)同一侧的板边齐平并与H型钢柱(I)的柱翼缘板(I. I)焊接，上翼缘板连接板(3. I)与H型钢梁的上翼缘板(2. I)对应开有螺栓孔，上翼缘板连接板(3. I)与上翼缘板(2. I)由螺栓连接，腹板连接板(3. 2 )与H型钢梁的腹板(2.3)对应开有螺栓孔，腹板连接板(3.2)与腹板(2. 3 )由螺栓连接； 所述L形连接件(4)由水平设置的下翼缘板连接板(4. 1)，以及向下与下翼缘板连接板(4. I)垂直的柱连接板(4. 2)构成，下翼缘板连接板(4. I)与H型钢梁的下翼缘板(2. 2)对应开有螺栓孔，下翼缘板连接板(4. I)与下翼缘板(2. 2)由螺栓连接，柱连接板(4. 2)与H型钢柱(I)的预留螺栓孔(I. 2)对应处竖向开有长圆孔(4. 3)，柱连接板(4. 2)与H型钢柱(O的柱翼缘板(I. O由螺栓连接。
2.根据权利要求I所述的H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点，其特征在于所述上翼缘板(2. I)在节点处部分切除，切除段(2. 4)的长度等于T形连接件(3)中腹板连接板(3. 2)的宽度。
3.根据权利要求I所述的H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点，其特征在于所述下翼缘板连接板(4. I)和柱连接板(4. 2)夹角处连接有加劲肋(4. 4)。
4.根据权利要求I所述的H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点，其特征在于所述预留螺栓孔(I. 2)的数量为四个，呈矩形分布。
5.根据权利要求I所述的H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点，其特征在于所述上翼缘板(2. I)、下翼缘板(2. 2)和腹板(2. 3)上的螺栓孔数量均为六个。
6.根据权利要求I所述的H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点，其特征在干所述T形连接件(3)与上翼缘板(2. I)及腹板(2. 3)连接所用的螺栓为摩擦型高强螺栓(5)。
7.根据权利要求I所述的H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点，其特征在于所述L形连接件(4)与下翼缘板(2. 2)及柱翼缘板(I. I)连接所用的螺栓为承压型高强螺栓(6)。
8.—种如权利要求I 7任意一项所述H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点的施工方法，其特征在于施工步骤如下 步骤一，エ厂预制H型钢柱(I)、H型钢梁(2)、T形连接件(3)和L形连接件(4)，节点处的H型钢柱(I)和H型钢梁(2)均预留螺栓孔，并在エ厂直接将T形连接件(3)焊接到H型钢柱(I)的柱翼缘板(I. I)相应标高处； 步骤ニ，现场安装时，先用螺栓将H型钢梁(2)的上翼缘板(2. I)和腹板(2. 3)分别与T形连接件(3)的上翼缘板连接板(3. I)和腹板连接板(3. 2)连接，再通过长圆孔(4. 3)调节L形连接件的上下位置，用螺栓将H型钢梁(2)的下翼缘板(2. 2)与L形连接件(4)的下翼缘板连接板(4. I)连接，并用螺栓将L形连接件(4)的柱连接板(4. 2)与H型钢柱(I)的 柱翼缘板(I. O连接。
全文摘要
一种H型钢梁与H型钢柱强轴可变梁高装配式节点及施工方法，包括H型钢柱、H型钢梁、T形连接件、L形连接件和螺栓；T形连接件由水平设置的上翼缘板连接板，以及垂直于上翼缘板连接板底面的腹板连接板构成，上翼缘板连接板与上翼缘板由螺栓连接，腹板连接板与腹板由螺栓连接；L形连接件由水平设置的下翼缘板连接板，以及向下与下翼缘板连接板垂直的柱连接板构成，下翼缘板连接板与下翼缘板由螺栓连接，柱连接板与H型钢柱的柱翼缘板由螺栓连接。该节点所需所有配件均在工厂预制，可适应H型钢梁截面在一定范围内变化时的等强连接，施工现场节点完全采用高强螺栓实现装配式连接，节点刚度大，连接速度快，能够满足钢结构装配式施工的要求。
文档编号E04B1/58GK102733489SQ20121022104
公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者孙建运, 曹正罡, 杜鹏, 杨晓杰, 金晓飞 申请人:中国建筑股份有限公司