一种装配式钢结构异形柱非翼缘梁柱节点连接装置的制作方法

本发明涉及一种装配式钢结构异形柱非翼缘梁柱节点连接装置，属结构工程技术领域。

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：

本发明的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，在梁的下翼缘设置托板和加劲肋，上翼缘处也有l型板以及加劲肋，并通过螺栓与梁连接。此连接可构成杠杆体系，加劲肋可增加下托板和l型板的抗弯力臂。梁下托板不仅可以承担一部分梁端弯矩，而且可使梁准确定位，同时提高节点的稳定性。本发明属于刚性连接，加劲肋的设置，可以提高节点的刚度和承载力，使节点破坏的位置位于此连接之外的梁段，从而对节点起到保护作用，符合“强节点，弱构件”的设计要求。此连接中螺栓的布置也易于工人操作，大大提高了装配速度及工程质量。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。

一种装配式钢结构异形柱非翼缘梁柱节点连接装置，该装置包括柱(a)和梁(b)。

所述的柱(a)包括异形柱(1)、肋板ⅰ(2)、肋板ⅱ(3)、托板(4)和两个加劲肋ⅰ(5)。异形柱(1)的形式不限，可以是t形异形柱、l形异形柱、十字形异形柱；肋板ⅰ(2)和肋板ⅱ(3)焊接在异形柱(1)翼缘之间，加劲肋ⅰ(5)焊接于肋板ⅱ(3)的外侧，托板(4)焊接于肋板ⅱ(3)的外侧并焊接于加劲肋ⅰ(5)之上。肋板ⅰ(2)、肋板ⅱ(3)和托板(4)上均设有螺栓孔，用于与梁(b)连接。

所述梁(b)包括h型钢梁(6)、l型钢板ⅰ(7)、四个l型钢板ⅱ(8)、两个加劲肋ⅱ(9)、螺栓(10)。两个加劲肋ⅱ(9)焊接于l型钢板ⅰ(7)；l型钢板ⅰ(7)和两个l型钢板ⅱ(8)通过螺栓(10)与h型钢梁(6)上翼缘连接；h型钢梁(6)下翼缘通过另外两个l型钢板ⅱ(8)和螺栓(10)与托板(4)连接。

所述的柱(a)和梁(b)采用螺栓连接，梁(b)上翼缘的l型钢板ⅰ(7)和两个l型钢板ⅱ(8)与肋板ⅰ(2)预留螺栓孔的一侧通过螺栓(10)连接；梁(b)下翼缘的两个l型钢板ⅱ(8)与肋板ⅱ(3)和托板(3)通过螺栓连接。

异形柱(1)、肋板ⅰ(2)、肋板ⅱ(3)、托板(4)和两个加劲肋ⅰ(5)在工厂焊接形成柱(a)，加劲肋ⅱ(9)在不影响螺栓连接的情况下也可以在工厂焊接，后期现场拼装时，将柱(a)和梁(b)的螺栓孔位对齐后安装螺栓即可。

本发明的有益效果是，在上述的装配式钢结构异形柱梁柱节点l型盖板连接装置实现了现场无焊接作业，本发明的梁柱节点，在梁的下翼缘设置托板和加劲肋，上翼缘处也有l型板以及加劲肋，并通过螺栓与梁连接。此连接可构成杠杆体系，加劲肋可增加下托板和l型板的抗弯力臂。梁下托板不仅可以承担一部分梁端弯矩，而且可使梁准确定位，同时提高节点的稳定性。本发明属于刚性连接，加劲肋的设置，可以提高节点的刚度和承载力，使节点破坏的位置位于此连接之外的梁段，从而对节点起到保护作用，符合“强节点，弱构件”的设计要求。此连接中螺栓的布置也易于工人操作，大大提高了装配速度及工程质量。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梁柱分解示意图

图3是本发明的梁柱节点柱分解示意图

图4是本发明的梁柱节点梁分解示意图

图中：1—异形柱，2—肋板ⅰ，3—肋板ⅱ，4—托板，5—加劲肋ⅰ，6—h型钢梁，7—l型钢板ⅰ，8—l型钢板ⅱ，9—加劲肋ⅱ，10—螺栓。

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、2所示，所述的柱(a)和梁(b)采用螺栓连接，梁(b)上翼缘的l型钢板ⅰ和两个l型钢板ⅱ与肋板ⅰ预留螺栓孔的一侧通过螺栓(10)连接；梁(b)下翼缘的两个l型钢板ⅱ与肋板ⅱ和托板通过螺栓连接。异形柱、肋板ⅰ、肋板ⅱ、托板和两个加劲肋ⅰ在工厂焊接形成柱(a)，加劲肋ⅱ在不影响螺栓连接的情况下也可以在工厂焊接，后期现场拼装时，将柱(a)和梁(b)的螺栓孔位对齐后安装螺栓即可。

如附图3、4所示，所述的柱(a)包括异形柱、肋板ⅰ、肋板ⅱ、托板和两个加劲肋ⅰ。异形柱的形式不限，可以是t形异形柱、l形异形柱、十字形异形柱；肋板ⅰ和肋板ⅱ焊接在异形柱翼缘之间，加劲肋ⅰ焊接于肋板ⅱ的外侧，托板焊接于肋板ⅱ的外侧并焊接于托板之上。肋板ⅰ、肋板ⅱ和托板上均设有螺栓孔，用于与梁(b)连接。所述梁(b)包括h型钢梁、l型钢板ⅰ、四个l型钢板ⅱ、两个加劲肋ⅱ、螺栓。两个加劲肋ⅱ焊接于l型钢板ⅰ；l型钢板ⅰ和两个l型钢板ⅱ通过螺栓与h型钢梁上翼缘连接；h型钢梁下翼缘通过两个l型钢板ⅱ和螺栓与托板连接。

技术特征：

技术总结
一种装配式钢结构异形柱非翼缘梁柱节点连接装置，属结构工程技术领域，包括柱和梁。其中柱由异形柱、加劲肋和托板在工厂焊接而成，H型钢梁、异形柱、L型钢板、肋板和托板均设置有位置对应的螺栓孔，H型钢梁运送至施工现场即可与L型钢板通过螺栓和柱进行连接。所述的肋板焊接于异形柱翼缘板之间，所述的托板焊接于肋板，通过螺栓与梁下翼缘连接，由此在节点连接处形成的杠杆机制中，托板也有一定的抗弯力臂，承担一部分梁端弯矩，使塑性铰外移；托板上放置H型钢梁，可使H型钢梁准确定位，同时提高节点的稳定性。此连接中螺栓的布置也易于工人操作，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;商子轩;崔小雄;和心宁;徐路
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：2017.10.18
技术公布日：2018.03.06