钢结构梁柱连接用铸钢节点的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种钢结构梁柱连接用铸钢节点，钢结构梁为H形钢梁，钢结构柱为钢管柱，H形钢梁和钢管柱采用铸钢连接件连接，铸钢连接件包括铸造成一体的环板、翼缘板和加劲肋，翼缘板设置在环板的外侧，翼缘板与H形钢梁的翼板相连，加劲肋设置在环板和翼缘板之间；环板套装在钢管柱上，环板的上表面内侧设有沿周向均布的数个上焊槽，环板的下表面内侧设有沿周向均布的数个下焊槽，上焊槽和下焊槽上下对称，环板和钢管柱通过设置在上焊槽和下焊槽内的不焊透的对接焊缝连接。本发明的承载力优于传统节点，并且缩短了焊缝长度，降低了焊接热影响，简化了施工工艺，利于推广应用。
【专利说明】钢结构梁柱连接用铸钢节点
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢结构梁柱连接用铸钢节点，适用于多高层钢框架结构及钢管混凝土框架结构。
【背景技术】
[0002]现行《钢管结构技术规程》(CECS280-2010)及《矩形钢管混凝土结构技术规程》(CECS159:2004)中推荐使用的钢结构钢管柱-钢梁连接节点按照其结构形式主要分为内隔板加劲节点、外环板加劲节点和隔板贯通加劲节点等。这几种节点适用于多高层钢框架结构以及钢-混凝土组合结构，但这些节点形式都存在一些不足。例如:内隔板加劲节点只适用于规格较大的钢管柱，应用于中小规格的钢管柱时加工困难；外环板加劲节点需要足够大的水平环板以保证节点的强度，而尺寸较大的外环板会影响室内空间的利用，制约外环板式节点的应用；隔板贯通节点须将钢管柱在节点处断开，增加了节点区焊缝的长度，施工复杂。上述节点形式都是将板材或型钢切割成若干部分，在钢管柱上将各部分焊接成一体，再将钢梁通过焊接或螺栓连接的形式连接于加强构件上形成节点。这些节点焊缝过于接近甚至于交汇，会在钢管柱节点域的较小范围内产生较大的焊接热影响区，影响节点受力性能。因此，钢框架结构的梁柱连接节点需要在满足节点力学性能的前提下，简化施工工艺、缩小焊接热影响区。
【发明内容】
[0003]本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种钢结构梁柱连接用铸钢节点，该节点能够减少焊缝，减少焊接热影响，简化施工工艺。
[0004]本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种钢结构梁柱连接用铸钢节点，所述钢结构梁为H形钢梁，钢结构柱为钢管柱，所述H形钢梁和所述钢管柱采用铸钢连接件连接，所述铸钢连接件包括铸造成一体的环板、翼缘板和加劲肋，所述翼缘板设置在所述环板的外侧，所述翼缘板与所述H形钢梁的翼板相连，所述加劲肋设置在所述环板和所述翼缘板之间；所述环板套装在所述钢管柱上，所述环板的上表面内侧设有沿周向均布的数个上焊槽，所述环板的下表面内侧设有沿周向均布的数个下焊槽，所述上焊槽和所述下焊槽上下对称，所述环板和所述钢管柱通过设置在所述上焊槽和所述下焊槽内的不焊透的对接焊缝连接。
[0005]所述钢管柱为矩形钢管柱，所述环板的上表面内侧设有与所述矩形钢管柱的四个外侧面一一相对的四个上焊槽，所述环板的下表面内侧设有与所述矩形钢管柱的四个外侧面一一相对的四个下焊槽，所述上焊槽和所述下焊槽上下对称，所述环板和所述矩形钢管柱通过设置在所述上焊槽和所述下焊槽内的不焊透的对接焊缝连接。
[0006]本发明具有的优点和积极效果是:当梁柱节点受到梁传来的弯矩作用时，弯矩由加劲构件传递，节点抗弯承载力由加劲构件的承载力决定。铸钢连接件的承载力优于传统节点形式的加劲构件，使铸钢连接节点能够抵抗更大的弯矩作用。在连接过程中不需要切断钢管柱，也不需在钢管柱内设置加劲构件，便于在钢管柱内浇筑混凝土形成钢管混凝土柱。铸钢连接件与钢管柱的连接采用不焊透的对接焊缝连接，焊缝沿预制焊槽施焊，简化了焊接施工工艺、缩短了焊缝长度、降低了焊接热影响；并且当采用方钢管柱时，焊缝能够避开方钢管柱的圆角部分，可避免应力集中等不利因素的影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明实施例1的结构示意图；
[0008]图2为本发明实施例1中采用的铸钢连接件结构示意图；
[0009]图3为本发明实施例2的结构示意图；
[0010]图4为本发明实施例2中采用的铸钢连接件结构示意图。
[0011]图中:1、环板；1_1、上焊槽；1_2、下焊槽；2、翼缘板；3、加劲肋；4、钢结构梁；5、钢结构柱；5-1、圆角部位；6、铸钢连接件。
【具体实施方式】
[0012]为能进一步了解本发明的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0013]请参阅图1?图4，一种钢结构梁柱连接用铸钢节点，所述钢结构梁4为H形钢梁，钢结构柱5为钢管柱，所述H形钢梁和所述钢管柱采用铸钢连接件连接，所述铸钢连接件6包括铸造成一体的环板1、翼缘板2和加劲肋3，所述翼缘板2设置在所述环板I的外侧，所述翼缘板2与所述H形钢梁4的翼板相连，所述加劲肋3设置在所述环板I和所述翼缘板2之间；所述环板I套装在所述钢管柱5上，所述环板I的上表面内侧设有沿周向均布的数个上焊槽1-1，所述环板I的下表面内侧设有沿周向均布的数个下焊槽1-2，所述上焊槽1-1和所述下焊槽1-2上下对称，所述环板I和所述钢管柱5通过设置在所述上焊槽1-1和所述下焊槽1-2内的不焊透的对接焊缝连接。对应不同高度的H形钢梁翼板需要设置一个铸钢连接件。以满足各个梁荷载传递的需要。
[0014]铸钢连接件整体铸造成型，环板I内侧预铸焊槽，材料性能及加工制作须满足现行中国工程建设标准化协会标准《铸钢节点技术规程》的要求。
[0015]为使铸钢连接件安装方便，环板I内侧尺寸较对应钢管柱外侧尺寸大3mm，环板的宽度和高度根据节点所受荷载确定。铸钢连接件的翼缘板尺寸按其所连接的H形钢梁的翼板确定。在铸钢连接件的翼缘板和环板之间设置加劲肋3，能够减少应力集中，提高承载力。
[0016]安装时先在加工厂将铸钢连接件与钢管柱5连接在一起，连接采用不焊透的对接焊缝，焊缝沿预制焊槽施焊。由于焊缝属于不焊透的对接焊缝，可以大幅减少焊接热影响，并省去了焊缝探伤工序。然后，在现场将H形钢梁连接在铸钢连接件上，可采用焊接连接、螺栓连接及栓-焊混合连接。
[0017]对于钢管混凝土柱结构，上述铸钢节点在钢管柱内不设置加劲构件，便于在钢管柱内进行混凝土浇筑施工。
[0018]实施例1:
[0019]请参阅图1?图2，上述钢管柱5为矩形钢管柱，所述环板I的上表面内侧设有与所述矩形钢管柱的四个外侧面一一相对的四个上焊槽1-1，所述环板I的下表面内侧设有与所述矩形钢管柱的四个外侧面一一相对的四个下焊槽1-2，所述上焊槽1-1和所述下焊槽1-2上下对称，所述环板I和所述矩形钢管柱通过设置在所述上焊槽和所述下焊槽内的不焊透的对接焊缝连接。焊缝能够避开矩形钢管柱的圆角部位5-1，可避免应力集中等不利因素的影响。
[0020]实施例2:
[0021]请参阅图3?图4,上述钢管柱5为圆形钢管柱。
[0022]尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种钢结构梁柱连接用铸钢节点，所述钢结构梁为H形钢梁，钢结构柱为钢管柱，其特征在于，所述H形钢梁和所述钢管柱采用铸钢连接件连接，所述铸钢连接件包括铸造成一体的环板、翼缘板和加劲肋，所述翼缘板设置在所述环板的外侧，所述翼缘板与所述H形钢梁的翼板相连，所述加劲肋设置在所述环板和所述翼缘板之间；所述环板套装在所述钢管柱上，所述环板的上表面内侧设有沿周向均布的数个上焊槽，所述环板的下表面内侧设有沿周向均布的数个下焊槽，所述上焊槽和所述下焊槽上下对称，所述环板和所述钢管柱通过设置在所述上焊槽和所述下焊槽内的不焊透的对接焊缝连接。
2.根据权利要求1所述的钢结构梁柱连接用铸钢节点，其特征在于，所述钢管柱为矩形钢管柱，所述环板的上表面内侧设有与所述矩形钢管柱的四个外侧面一一相对的四个上焊槽，所述环板的下表面内侧设有与所述矩形钢管柱的四个外侧面一一相对的四个下焊槽，所述上焊槽和所述下焊槽上下对称，所述环板和所述矩形钢管柱通过设置在所述上焊槽和所述下焊槽内的不焊透的对接焊缝连接。
【文档编号】E04B1/58GK103696499SQ201310730957
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】韩庆华, 胡井远, 芦燕, 刘铭劼, 王力晨 申请人:天津大学