双侧板式单边螺栓连接的梁端抗扭节点的制作方法

本发明属于钢结构梁柱节点技术领域，特别涉及双侧板式单边螺栓连接的梁端抗扭节点。

背景技术：

为满足强柱弱梁，使塑性铰外移至梁，近年来出现了两种技术方案：加强柱截面，如使用内隔板与外环板；削弱梁截面，如使用狗骨式翼缘或在梁腹板上开孔。塑性铰移至梁端可能出现梁端局部失稳或梁整体失稳的问题。梁的稳定性与其临界弯矩有关，增强梁端翘曲约束为提高梁的临界弯矩的一种有效方式。而在梁的端部焊接槽型加劲肋为增强梁端翘曲约束最有效的方式，且该槽钢越靠近梁端约束效果越好。现有的梁柱连接技术使槽型加劲肋难以靠近两端部，即使能靠近也存在焊缝重叠的问题，使节点区应力状态复杂，影响其承载力。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供双侧板式单边螺栓连接的梁端抗扭节点，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

双侧板式单边螺栓连接的梁端抗扭节点，包括h型钢柱、侧板和h型钢梁；两个侧板分别固定设置在h型钢柱两侧的翼缘上，且两个侧板互相平行，侧板的轴线与h型钢柱的轴线垂直；两个侧板外表面上位于h型钢柱的位置均垂直固定设置有h型钢梁；两个侧板之间位于h型钢柱腹板两侧均固定设置有垂直于h型钢柱腹板的h型钢梁。

进一步的，位于两个侧板之间的h型钢梁的翼缘比两个侧板之间外侧的翼缘宽；位于两个侧板之间的h型钢梁的两侧腹板均固定设置有第一槽钢，两个第一槽钢对称设置，第一槽钢的开口朝向h型钢梁的腹板设置，第一槽钢的腹板上和侧板上均设置有对应的螺栓孔，第一槽钢和侧板通过单边螺栓固定连接。

进一步的，位于两个侧板之间的h型钢梁的翼缘比两个侧板之间外侧的翼缘宽；位于两个侧板之间的h型钢梁的两侧腹板固定设置有第一槽钢，两侧的第一槽钢偏心设置，且翼缘宽度不同；第一槽钢的开口朝向h型钢梁的腹板设置，第一槽钢的腹板上和侧板上均设置有对应的螺栓孔，第一槽钢和侧板通过单边螺栓固定连接。

进一步的，两个侧板之间的h型钢梁的翼缘宽度等于两侧板之间的距离减两倍第一槽钢腹板厚度；第一槽钢腹板与h型钢梁翼缘之间通过角焊缝连接。

进一步的，两个侧板外表面上的h型钢梁的腹板两侧均固定设置有第二槽钢，第二槽钢的开口朝向h型钢梁的腹板设置，第二槽钢靠近侧板的一侧，h型钢柱的翼缘上，以及侧板上均开设有相匹配的螺栓孔，第二槽钢、侧板和h型钢柱的翼缘之间通过单边螺栓固定连接。

进一步的，第二槽钢与h型钢梁翼缘之间通过焊接连接。

进一步的，侧板与h型钢柱之间通过焊接固定连接。

与现有技术相比，本发明有以下技术效果：

本发明通过使用双侧板使梁柱物理隔离，改变其传力路径使塑性铰外移，改变传力路径使塑性铰出现在梁上，达到“强柱弱梁，强节点弱构件”的要求。

通过使用靠近梁端的槽型加劲肋使其对两端的翘曲约束效果最大化，最大程度的约束了梁端翘曲，增强了梁的稳定性。

通过单边螺栓连接钢梁与侧板或侧板内钢梁与钢柱，解决了槽钢、h型钢梁、侧板焊缝重叠的问题，且该节点为螺栓装配式，不存在现场焊接问题。

附图说明

图1为本发明第一槽钢偏心设置的结构图；

图2为本发明第一槽钢对称设置的结构图；

图3为本发明侧板安装结构图；

图4为本发明第一槽钢安装爆炸图；

图5为本发明第一槽钢安装结构图；

图6为本发明图5的a部放大图；

图7为本发明第二槽钢安装爆炸图；

图8为本发明第二槽钢安装结构图；

图9为本发明结构爆炸图。

图10为本发明俯视图。

其中：1、h型钢柱；2、h型钢梁；3、侧板；4、第一槽钢；5、第二槽钢。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进一步说明：

请参阅图1至图10，双侧板式单边螺栓连接的梁端抗扭节点，包括h型钢柱1、侧板3和h型钢梁2；两个侧板3分别固定设置在h型钢柱1两侧的翼缘上，且两个侧板3互相平行，侧板3的轴线与h型钢柱1的轴线垂直；两个侧板3外表面上位于h型钢柱1的位置均垂直固定设置有h型钢梁；两个侧板3之间位于h型钢柱1腹板两侧均固定设置有垂直于h型钢柱1腹板的h型钢梁。

位于两个侧板3之间的h型钢梁2的翼缘比两个侧板3之间外侧的翼缘宽；位于两个侧板3之间的h型钢梁2的两侧腹板均固定设置有第一槽钢4，两个第一槽钢4对称设置，第一槽钢4的开口朝向h型钢梁2的腹板设置，第一槽钢4的腹板上和侧板3上均设置有对应的螺栓孔，第一槽钢4和侧板3通过单边螺栓固定连接。

位于两个侧板3之间的h型钢梁2的翼缘比两个侧板3之间外侧的翼缘宽；位于两个侧板3之间的h型钢梁2的一侧腹板固定设置有第一槽钢4，第一槽钢4偏心设置，第一槽钢4的开口朝向h型钢梁2的腹板设置，第一槽钢4的腹板上和侧板3上均设置有对应的螺栓孔，第一槽钢4和侧板3通过单边螺栓固定连接。

两个侧板3之间的h型钢梁2的翼缘宽度等于两侧板3之间的距离减两倍第一槽钢4腹板厚度；第一槽钢4腹板与h型钢梁翼缘之间通过角焊缝连接。

两个侧板3外表面上的h型钢梁2的腹板两侧均固定设置有第二槽钢5，第二槽钢5的开口朝向h型钢梁2的腹板设置，第二槽钢5靠近侧板的一侧，h型钢柱1的翼缘上，以及侧板3上均开设有相匹配的螺栓孔，第二槽钢5、侧板和h型钢柱1的翼缘之间通过单边螺栓固定连接。

第二槽钢5与h型钢梁翼缘之间通过焊接连接。

侧板3与h型钢柱1之间通过焊接固定连接。

装配过程：

如图3所示，在钢柱翼缘两侧焊接高度大于钢梁高度的侧板：使核心区刚度加大；每个侧板与钢柱的焊缝为4条：焊缝长度大，侧板与钢柱的连接强度增加；预留与槽钢连接的螺栓孔。

如图4至图6所示，对面外钢梁翼缘做变截面处理，使其端部宽度等于侧板之间的距离减2倍槽钢腹板厚度：以便使槽钢腹板与钢梁翼缘之间通过角焊缝连接，保证该焊缝不用在构件上打坡口，且焊缝不用做后期处理便可保证槽钢与侧板平齐；在槽钢上预留螺栓孔；在钢梁端部焊接槽钢：保证槽钢对钢梁端部的翘曲约束起到最大效果。

如图9所示，通过单边螺栓连接面内方向钢梁与钢柱，单边螺栓从柱翼缘内侧拧入：进一步增强侧板与钢柱的连接强度，增强节点面外刚度。通过单边螺栓连接面外方向钢梁与钢柱，单边螺栓从侧板外侧拧入。

技术特征：

技术总结
双侧板式单边螺栓连接的梁端抗扭节点，包括H型钢柱、侧板和H型钢梁；两个侧板分别固定设置在H型钢柱两侧的翼缘上，且两个侧板互相平行，侧板的轴线与H型钢柱的轴线垂直；两个侧板外表面上位于H型钢柱的位置均垂直固定设置有H型钢梁；两个侧板之间位于H型钢柱腹板两侧均固定设置有垂直于H型钢柱腹板的H型钢梁。本发明通过使用双侧板使梁柱物理隔离，改变其传力路径使塑性铰外移，改变传力路径使塑性铰出现在梁上，达到“强柱弱梁，强节点弱构件”的要求。

技术研发人员：郝际平;惠凡;薛强;孙晓岭;刘瀚超
受保护的技术使用者：西安建筑科技大学
技术研发日：2019.06.10
技术公布日：2019.08.16