新型装配式冷弯厚壁型钢单边螺栓连接梁柱节点的制作方法

本发明涉及冷弯厚壁型钢结构体系，特别涉及冷弯厚壁型钢梁柱节点。

背景技术：

冷弯型钢作为一种经济、高效、利用率高的绿色建筑材料，具有加工安装方便，施工周期短，易规模化生产等特点，冷弯型钢结构已经成为国内外住宅建筑的重要形式。其中冷弯厚壁型钢因其具有更高的强度、较好的延展性以及广泛的适用性，已受到国内外学者的广泛关注，也将会成为今后冷弯型钢发展的重要趋势。

在冷弯厚壁型钢结构体系中，梁柱节点连接是其关键问题。以往梁柱节点连接通常采用焊接或螺栓连接，但是焊接节点抗震性能较差，且现场焊接导致施工周期长，质量难以保证；而采用高强螺栓连接虽然抗震性能较好，但对于封闭截面而言，则存在螺栓拧紧困难、施工繁琐等问题。

因此，亟需研发能解决上述问题的冷弯厚壁型钢梁柱节点。

技术实现要素：

本发明的目的是提供新型装配式冷弯厚壁型钢单边螺栓连接梁柱节点。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，新型装配式冷弯厚壁型钢单边螺栓连接梁柱节点，包括矩形冷弯厚壁型钢柱、轧制h型钢梁、连接端板、外套筒和单边螺栓。

所述外套筒的截面呈矩形状，外套筒套设并焊接在矩形冷弯厚壁型钢柱上，外套筒的侧壁上设置有供单边螺栓穿过的若干螺栓孔ⅰ，螺栓孔ⅰ贯穿矩形冷弯厚壁型钢柱和外套筒。

所述轧制h型钢梁靠近矩形冷弯厚壁型钢柱的一端焊接有连接端板，连接端板上设置有供单边螺栓穿过的若干螺栓孔ⅱ。

所述连接端板背离轧制h型钢梁的一侧与外套筒的侧壁贴合，若干单边螺栓安装到螺栓孔ⅰ和螺栓孔ⅱ内。

进一步，所述外套筒包括四块矩形贴板，四块矩形贴板分别焊接到矩形冷弯厚壁型钢柱的四个侧壁上，相邻的矩形贴板焊接连接形成外套筒。

新型装配式冷弯厚壁型钢单边螺栓连接梁柱节点，包括矩形冷弯厚壁型钢柱、拼接钢梁、异形连接件、高强螺栓和单边螺栓。

所述拼接钢梁包括两个背靠背设置的冷弯卷边槽钢，两个冷弯卷边槽钢的腹板通过若干高强螺栓连接。

所述异形连接件包括槽钢和焊接板，槽钢的槽口朝向拼接钢梁，槽钢的腹板与矩形冷弯厚壁型钢柱的侧壁贴合，槽钢的两个翼缘呈水平状。所述焊接板的一端垂直焊接到槽钢的内侧，另一端伸出槽钢。

所述拼接钢梁的一端伸入槽钢内，焊接板与一个冷弯卷边槽钢的腹板贴合，焊接板与两个冷弯卷边槽钢的腹板通过若干高强螺栓连接，槽钢的翼缘与冷弯卷边槽钢的翼缘通过若干高强螺栓连接。

所述矩形冷弯厚壁型钢柱的侧壁上设置有供单边螺栓穿过的若干螺栓孔ⅲ，槽钢的腹板上均设置有供单边螺栓穿过的若干螺栓孔ⅳ，若干单边螺栓安装到螺栓孔ⅲ和螺栓孔ⅳ内。

新型装配式冷弯厚壁型钢单边螺栓连接梁柱节点，包括矩形冷弯厚壁型钢柱、轧制h型钢梁、高强螺栓、套管环板连接件和单边螺栓。

所述套管环板连接件包括套管、上层连接板、中间连接板和下层连接板。所述套管的截面呈矩形状，上层连接板和下层连接板均呈十字状，上层连接板和下层连接板的中心处均设置有方孔，上层连接板和下层连接板通过方孔套设并焊接在套管的外表面。

所述上层连接板和下层连接板之间存在间隙，所述上层连接板的四个支腿和下层连接板的四个支腿相对应，上层连接板和下层连接板相对应的支腿之间设置有中间连接板。

所述中间连接板的一端焊接在套管上，另一端伸出上层连接板和下层连接板。所述中间连接板与上层连接板存在间隙，中间连接板与下层连接板存在间隙。

所述套管套设在矩形冷弯厚壁型钢柱上，套管的每个侧壁上设置有供单边螺栓穿过的若干螺栓孔ⅴ，矩形冷弯厚壁型钢柱的每个侧壁上设置有供单边螺栓穿过的若干螺栓孔ⅲ，若干单边螺栓安装到螺栓孔ⅴ和螺栓孔ⅲ内。

所述轧制h型钢梁的上翼缘伸入中间连接板与上层连接板的间隙内，轧制h型钢梁的下翼缘伸入中间连接板与下层连接板的间隙内，轧制h型钢梁的腹板与中间连接板贴合。

所述轧制h型钢梁的上翼缘与上层连接板通过若干高强螺栓连接，轧制h型钢梁的下翼缘与下层连接板通过若干高强螺栓连接，轧制h型钢梁的腹板与中间连接板通过若干高强螺栓连接。

本发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明结构采用冷弯厚壁型钢构件，抗震性能较好，通过工厂预制完成外套筒与冷弯厚壁型钢柱以及轧制h型钢梁与连接端板之间的焊接，施工现场直接采用单边螺栓将矩形冷弯厚壁型钢柱与焊有端板的h型钢梁进行连接，实现真正的装配化施工，解决了封闭截面中螺栓拧紧困难、施工繁琐等问题。无现场焊接工作量，能显著提高施工效率，对环境的影响小。

附图说明

图1为实施例1中的新型装配式冷弯厚壁型钢单边螺栓连接梁柱节点的三维图；

图2为外套筒安装示意图；

图3为轧制h型钢梁与连接端板连接图；

图4为实施例1中的新型装配式冷弯厚壁型钢单边螺栓连接梁柱节点的安装示意图；

图5为实施例2中的新型装配式冷弯厚壁型钢单边螺栓连接梁柱节点的三维图；

图6为实施例2中的新型装配式冷弯厚壁型钢单边螺栓连接梁柱节点的安装示意图；

图7为实施例3中的新型装配式冷弯厚壁型钢单边螺栓连接梁柱节点的三维图；

图8为异形连接件示意图。

图中：矩形冷弯厚壁型钢柱1、螺栓孔ⅲ101、轧制h型钢梁2、连接端板3、螺栓孔ⅱ301、外套筒4、螺栓孔ⅰ401、矩形贴板402、单边螺栓5、拼接钢梁6、冷弯卷边槽钢601、异形连接件7、槽钢701、螺栓孔ⅳ7011、焊接板702、高强螺栓8、套管环板连接件9、套管901、螺栓孔ⅴ9011、上层连接板902、中间连接板903和下层连接板904。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

实施例1：

参见图1，本实施例公开了新型装配式冷弯厚壁型钢单边螺栓连接梁柱节点，包括矩形冷弯厚壁型钢柱1、轧制h型钢梁2、连接端板3、外套筒4和单边螺栓5。

所述外套筒4的截面呈矩形状，参见图2，外套筒4包括四块矩形贴板402，四块矩形贴板402分别焊接到矩形冷弯厚壁型钢柱1的四个侧壁上，相邻的矩形贴板402焊接连接形成外套筒4。

参见图4，所述外套筒4的侧壁上设置有供单边螺栓5穿过的若干螺栓孔ⅰ401，螺栓孔ⅰ401贯穿矩形冷弯厚壁型钢柱1和外套筒4。

参见图3或4，所述轧制h型钢梁2靠近矩形冷弯厚壁型钢柱1的一端焊接有连接端板3，连接端板3上设置有供单边螺栓5穿过的若干螺栓孔ⅱ301。

参见图1或4，所述连接端板3背离轧制h型钢梁2的一侧与外套筒4的侧壁贴合，若干单边螺栓5安装到螺栓孔ⅰ401和螺栓孔ⅱ301内。

施工时，包括以下步骤：

1.在工厂生产出所述矩形冷弯厚壁型钢柱1、轧制h型钢梁2、矩形贴板402和连接端板3。

2.在工厂将四块所述矩形贴板402焊接到矩形冷弯厚壁型钢柱1的四个侧壁上，完成外套筒4的安装，并在矩形贴板402和矩形冷弯厚壁型钢柱1的侧壁上开设若干螺栓孔ⅰ401。

3.在工厂将所述连接端板3焊接到轧制h型钢梁2的一端，并在连接端板3上开设若干螺栓孔ⅱ301。

4.在施工现场，将所述连接端板3背离轧制h型钢梁2的一侧与外套筒4的侧壁贴合，确保若干螺栓孔ⅱ301与若干螺栓孔ⅰ401对齐，若干单边螺栓5安装到螺栓孔ⅰ401和螺栓孔ⅱ301内，完成矩形冷弯厚壁型钢柱1和轧制h型钢梁2的连接。

实施例2：

参见图5，本实施例公开了新型装配式冷弯厚壁型钢单边螺栓连接梁柱节点，包括矩形冷弯厚壁型钢柱1、拼接钢梁6、异形连接件7、高强螺栓8和单边螺栓5。

参见图6，所述拼接钢梁6包括两个背靠背设置的冷弯卷边槽钢601，两个冷弯卷边槽钢601的腹板通过若干高强螺栓8连接。

参见图6，所述异形连接件7包括槽钢701和焊接板702，槽钢701的槽口朝向拼接钢梁6，槽钢701的腹板与矩形冷弯厚壁型钢柱1的侧壁贴合，槽钢701的两个翼缘呈水平状。所述焊接板702的一端垂直焊接到槽钢701的内侧，另一端伸出槽钢701。

所述拼接钢梁6的一端伸入槽钢701内，焊接板702与一个冷弯卷边槽钢601的腹板贴合，焊接板702与这个冷弯卷边槽钢601的腹板通过若干高强螺栓8连接，槽钢701的翼缘与冷弯卷边槽钢601的翼缘通过若干高强螺栓8连接。

所述矩形冷弯厚壁型钢柱1的侧壁上设置有供单边螺栓5穿过的若干螺栓孔ⅲ101，槽钢701的腹板上均设置有供单边螺栓5穿过的若干螺栓孔ⅳ7011，若干单边螺栓5安装到螺栓孔ⅲ101和螺栓孔ⅳ7011内。

实施例3：

参见图7，本实施例公开了新型装配式冷弯厚壁型钢单边螺栓连接梁柱节点，包括矩形冷弯厚壁型钢柱1、轧制h型钢梁2、高强螺栓8、套管环板连接件9和单边螺栓5。

参见图8，所述套管环板连接件9包括套管901、上层连接板902、中间连接板903和下层连接板904。所述套管901的截面呈矩形状，上层连接板902和下层连接板904均呈十字状，上层连接板902和下层连接板904的中心处均设置有方孔，上层连接板902和下层连接板904通过方孔套设并焊接在套管901的外表面。

所述上层连接板902和下层连接板904之间存在间隙，所述上层连接板902的四个支腿和下层连接板904的四个支腿相对应，上层连接板902和下层连接板904相对应的支腿之间设置有中间连接板903。

所述中间连接板903的一端焊接在套管901上，另一端伸出上层连接板902和下层连接板904。所述中间连接板903与上层连接板902存在间隙，中间连接板903与下层连接板904存在间隙。

所述套管901套设在矩形冷弯厚壁型钢柱1上，套管901的每个侧壁上设置有供单边螺栓5穿过的若干螺栓孔ⅴ9011，矩形冷弯厚壁型钢柱1的每个侧壁上设置有供单边螺栓5穿过的若干螺栓孔ⅲ101，若干单边螺栓5安装到螺栓孔ⅴ9011和螺栓孔ⅲ101内。

所述轧制h型钢梁2的上翼缘伸入中间连接板903与上层连接板902的间隙内，轧制h型钢梁2的下翼缘伸入中间连接板903与下层连接板904的间隙内，轧制h型钢梁2的腹板与中间连接板903贴合。

参见图7，所述轧制h型钢梁2的上翼缘与上层连接板902通过若干高强螺栓8连接，轧制h型钢梁2的下翼缘与下层连接板904通过若干高强螺栓8连接，轧制h型钢梁2的腹板与中间连接板903通过若干高强螺栓8连接。