一种带斜撑的装配式钢结构H型钢柱梁柱节点连接装置的制作方法

本发明涉及一种带斜撑的装配式钢结构h型钢柱梁柱节点连接装置，属于结构工程技术领域。

背景技术：

装配式钢结构体系是指按照统一、标准的建筑部品规格制作房屋单元或构件，然后运至施工现场装配就位而产生的建筑。其特点是建筑质量轻、节能环保、施工速度快、工业化程度高等，能解决我国建筑工业化水平低、房屋建造劳动生产率低以及传统房屋产品质量低等诸多问题，适应我国建筑行业的发展。

梁柱节点是装配式钢结构体系中最重要的节点，它直接影响着结构的施工速度以及装配化程度，因此梁柱节点应尽量多采用便于操作的高强度螺栓连接，并且螺栓的布置应可能地易于工人现场紧固，在现有的工程实例中采用的梁柱节点存在以下不足：传统梁柱全焊节点中，梁上下翼缘及腹板与柱现场施焊，这种连接方式虽然为刚性连接，但节点延性差，地震中容易发生脆性破坏，且需要现场施焊，大大影响了施工速度与质量，不使用于多高层装配式钢结构中，同时由于焊接面积大，容易产生较大的残余应力，影响节点的受力性能。传统栓焊混合连接节点中，梁端上下翼缘与柱现场焊接，梁端腹板通过剪切板与柱栓接，这种连接方式需要现场施焊，大大影响了施工速度与质量，且施工程序复杂，不容易实现刚性连接。

技术实现要素：

本发明提出了一种属于结构工程技术领域的工业化装配式钢结构体系中带斜撑的装配式钢结构h型钢柱梁柱节点连接装置，其目的在于克服现有技术的缺陷，满足节点各项力学性能，实现梁柱节点的刚性连接，实现结构的装配化，提高构件的拼装速度，充分适应装配式钢结构体系的要求与特点。本发明的梁柱节点为现场螺栓连接，属于刚性节点，同时斜撑的设置，可较大幅度地提高节点的刚度和承载力，减少螺栓的用量，且有效的实现了塑性铰的外移，使节点破坏的位置位于斜撑之外的梁上，起到保护节点的作用，符合“强节点，弱构件”的设计要求。斜撑的设置在不影响使用空间的基础上，放大了柱与柱螺栓连接范围，增大了螺栓抗弯的力臂，从而提高了柱与柱连接的刚度和强度，减少了螺栓用量。螺栓的布置也易于工人操作，大大提高了装配速度及质量。托板的设置，可使梁精准定位的同时，提节点的稳定性。现场采用螺栓装配，螺栓的紧固工作方便快捷，施工速度以及质量大大提高，实现了工厂化生产，现场快速装配。

一种带斜撑的装配式钢结构h型钢柱梁柱节点连接装置，该装置包括柱(a)、梁(b)和斜撑(c)。

所述柱(a)包括h型钢柱(1)、托板(2)和加筋肋ⅰ(3)。h型钢柱(1)长度等于层高，在h型钢柱(1)中部翼缘两端焊接托板(2)，并保证托板(2)水平。加筋肋ⅰ(3)焊接在h型钢柱(1)的翼缘与腹板间，加筋肋ⅰ(3)的高度等于托板h型钢梁(4)上翼缘和下翼缘之间的距离。

所述梁(b)包括h型钢梁(4)、端板(5)和四个加筋肋ⅱ(6)。端板(5)竖直焊接在h型钢梁(4)靠近柱(a)的一端，并保证端板(5)的外表面与梁端平面在同一平面。加筋肋ⅱ(6)焊接在h型钢梁(4)与斜撑(7)相交位置，以防止加筋肋ⅱ(6)的局部发生曲屈。

所述斜撑(c)包括h型钢斜撑(7)和底板(8)。h型钢斜撑(7)两端截面与边缘呈45度角，h型钢斜撑(7)与梁(b)，h型钢斜撑(7)与柱(a)的连接处焊接有底板(8)。

柱(a)与梁(b)用螺栓连接，梁中端板(5)与h型钢柱(1)一侧通过螺栓连接。斜撑(c)与梁(b)，斜撑(c)与柱(a)通过螺栓连接，梁(b)和柱(a)与斜撑中底板(8)通过螺栓连接，使螺栓不仅承受摩擦力，而且可使螺栓承受拉力，进一步增强了节点的承载力。

托板(2)和h型钢梁(4)具有相同宽度，端板(5)与柱具有位置相对、大小相同的螺栓孔。斜撑中底板(8)与梁(b)、柱(a)的对应处设有大小相同的螺栓孔，该螺栓孔布置为单排或多排螺栓连接，螺栓的数量、规格根据具体情况而定。

h型钢柱(1)、梁(b)和斜撑(c)均在工厂里焊接完成，后期现场的拼装时，先将梁(b)放置于托板(2)上，使梁(b)精确定位，然后安装螺栓，再将斜撑底板(8)与梁(b)和柱(a)的螺栓孔位对齐后，再安装螺栓。

所述h型钢柱(1)还能够用方管柱或异形柱替换。

所述斜撑(c)还能够选用槽钢或t型钢等。

本发明的有益效果是，在上述的带斜撑的装配式钢结构h型钢柱梁柱节点实现了现场无焊接作业，本发明的梁柱节点为现场螺栓连接，属于刚性节点，同时斜撑的设置，可较大幅度地提高节点的刚度和承载力，减少螺栓的用量，且有效的实现了塑性铰的外移，使节点破坏的位置位于斜撑之外的梁上，起到保护节点的作用，符合“强节点，弱构件”的设计要求。斜撑的设置在不影响使用空间的基础上，放大了柱与柱螺栓连接范围，增大了螺栓抗弯的力臂，从而提高了柱与柱连接的刚度和强度，减少了螺栓用量。托板的设置，可使梁精准定位的同时，提节点的稳定性。螺栓的布置也易于工人操作，大大提高了装配速度及质量。现场采用螺栓装配，螺栓的紧固工作方便快捷，施工速度以及质量大大提高，实现了工厂化生产，现场快速装配。

附图说明

图1是本发明的梁柱节点构造示意图

图2是本发明的梁柱节点的h型钢柱构造示意图

图3是本发明的梁柱节点的梁构造示意图

图4是本发明的梁柱节点的斜撑构造图

图中：1—h型钢柱，2—托板，3—加筋肋ⅰ，4—h型钢梁，5—端板，6—加筋肋ⅱ，7—h型钢斜撑，8—底板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

如附图1所示，柱与梁用螺栓连接，梁中端板(5)与h型钢柱(1)一侧通过螺栓连接。斜撑与梁柱通过螺栓连接，梁和柱与斜撑中底板(8)通过螺栓连接，此设计使螺栓不仅承受摩擦力，而且可使螺栓承受拉力，进一步增强了节点的承载力。所述带斜撑的装配式钢结构h型钢柱梁柱节点连接装置中，托板(2)和h型钢梁(4)具有相同宽度，端板(5)与柱具有位置相对、大小相同的螺栓孔。斜撑中底板(8)与梁柱分别具有位置对应、大小相同的螺栓孔，该螺栓孔布置为单排或多排螺栓连接，螺栓数量、规格根据具体情况而定。

如附图2、3、4所示，所述带斜撑的装配式钢结构异形柱梁柱节点连接装置中的柱、梁和斜撑均在工厂里焊接完成，后期现场的拼装时，先将梁放置于托板(2)上，使梁精确定位，然后安装螺栓，再将斜撑底板(8)与梁和柱孔位对齐后安装螺栓。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种带斜撑的装配式钢结构H型钢柱梁柱节点连接装置，属于结构工程技术领域，包括柱、梁和斜撑。柱由十字形异形柱、托板和加筋肋Ⅰ在工厂焊接而成，梁由H型钢梁、端板、加筋肋Ⅱ在工厂焊接而成。所述斜撑的形式不仅限于H型钢，还可以选用槽钢、T型钢等类型。本发明的焊接工作全部在工厂内完成，斜撑的设置，可较大幅度地提高节点的刚度和承载力，减少螺栓的用量，且有效的实现了塑性铰的外移，使节点破坏的位置位于斜撑之外的梁上，起到保护节点的作用；螺栓的布置也易于工人操作，大大提高了装配速度及质量。现场采用螺栓装配，螺栓的紧固工作方便快捷，施工速度以及质量大大提高，实现了工厂化生产，现场快速装配。

技术研发人员：刘学春;崔小雄;商子轩;徐路;和心宁
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：2017.09.09
技术公布日：2017.12.19