一种装配式钢结构体系的半焊半螺栓梁柱节点连接装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种装配式钢结构体系的半焊半螺栓梁柱节点连接装置，属于结构工程技术领域。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]梁柱连接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螺栓连接，并且螺栓的布置应尽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:
[0004]传统梁柱全焊节点中，梁上下翼缘及腹板与柱现场施焊，这种连接形式虽然为刚性连接，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，不适用于装配式钢结构中，同时由于焊缝面积大，容易产生较大的残余应力，影响节点的受力性能。
[0005]传统高强螺栓连接梁柱节点中，梁端封板与箱型柱通过高强螺栓紧固连接，紧固时工人需要把手伸到箱型柱中，这种连接方式给施工时螺栓的紧固工作带来不便，同时螺孔会对节点短柱进行削弱，影响其受力性能。
[0006]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。
【发明内容】
[0007]本发明提出了一种装配式钢结构体系的半焊半螺栓梁柱节点连接装置，其目的在于克服现有技术的缺陷，满足节点各项力学性能，实现梁柱节点刚性连接，并实现结构的模块间的装配，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。
[0008]本发明的技术方案如下一种装配式钢结构体系的半焊半螺栓梁柱节点连接装置，所述连接装置包括柱座连接板、梁端连接板、上柱法兰、下柱法兰、桁架梁端上下弦杆、节点短柱下端法兰、节点短柱以及节点短柱上端法兰；所述节点短柱上端法兰和节点短柱下端法兰分别焊接于节点短柱的上、下两端；所述节点短柱上端法兰与上柱法兰通过螺栓a连接，所述节点短柱下端法兰与下柱法兰通过螺栓a连接；所述柱座连接板焊接于节点短柱外侧面，且柱座连接板上、下端分别与节点短柱上端法兰、节点短柱下端法兰焊接成一体；所述一侧的桁架梁端上下弦杆分别与节点短柱上端法兰、节点短柱下端法兰焊接成一体；所述梁端连接板通过螺栓c与柱座连接板连接；所述梁端连接板与另一侧桁架梁端上下弦杆焊接成一体，焊接时梁端连接板与桁架梁端上下弦杆的竖向翼缘对接；所述上柱法兰、下柱法兰分别与桁架梁端上下弦杆通过螺栓b连接，夹住桁架梁端上下弦杆。
[0009]所述柱座连接板的横截面竖向轴线与节点短柱侧面的竖向轴线对齐。
[0010]所述柱座连接板与节点短柱、节点短柱上端法兰、节点短柱下端法兰以及一侧桁架梁端上下弦杆在工厂里焊接成一体；所述上柱法兰与上柱在工厂焊接成一体；所述下柱法兰与下柱在工厂焊接成一体。
[0011]所述柱座连接板和所述梁端连接板通过单排或多排螺栓c连接。
[0012]所述节点短柱横截面为方形；所述节点短柱上端法兰和节点短柱下端法兰均为方形。
[0013]所述柱座连接板分别与所述节点短柱的两个、三个或四个侧面焊接。
[0014]所述上柱法兰和所述下柱法兰分别与所述短柱上端法兰和节点短柱下端法兰的两条、三条或四条边连接。
[0015]本发明的装配式钢结构体系的半焊半螺栓梁柱节点连接装置，部分部件可在工厂里焊接完成，而后期现场的拼装只需要螺栓并无现场施焊作业要求，并且螺栓的布置也易于工人操作，大大提高了装配速度及质量。
[0016]本发明的梁柱节点为现场螺栓连接，属于刚性节点，同时由于梁为桁架梁，在地震作用时，可以实现塑性铰外移，在节点外的梁端形成塑性铰，有效地保护节点。
【附图说明】
[0017]图1本发明的梁柱节点构造示意图；
[0018]图2本发明的梁柱节点柱座构造不意图；
[0019]图3本发明的梁柱节点构件Al、构件A2构造示意图；
[0020]图4本发明的梁柱节点柱座C与构件Al拼接示意图；
[0021]图5本发明的梁柱节点构件B构造示意图；
[0022]图6本发明的梁柱节点构件B与柱座C拼接示意图；
[0023]图7本发明的梁柱节点构件A2与柱座C拼接示意图。
[0024]图中:1_柱座连接板；2_梁端连接板；3_上柱法兰；4_下柱法兰；5_析架梁端上下弦杆；6_节点短柱下端法兰；7_节点短柱；8_节点短柱上端法兰；9_螺栓a，10-螺栓b，
11-螺栓C。
【具体实施方式】
[0025]下面将结合附图具体说明本发明梁柱节点的具体连接方式。
[0026]如附图1?7所示，本发明的一种装配式钢结构体系的半焊半螺栓梁柱节点连接装置，包括柱座连接板1、梁端连接板2、上柱法兰3、下柱法兰4、桁架梁端上下弦杆5、节点短柱下端法兰6、节点短柱7、节点短柱上端法兰8。节点短柱上端法兰8和节点短柱下端法兰6分别焊接于节点短柱7的上、下两端；节点短柱上端法兰8与上柱法兰3通过螺栓a9连接，节点短柱下端法兰6与下柱法兰4通过螺栓a9连接；柱座连接板I焊接于节点短柱7外侧面，且柱座连接板I上、下端分别与节点短柱上端法兰8、节点短柱下端法兰6焊接成一体；一侧的桁架梁端上下弦杆5上、下端分别与节点短柱上端法兰8、节点短柱下端法兰6焊接成一体；梁端连接板2通过螺栓cll与柱座连接板I连接；梁端连接板2与另一侧桁架梁端上下弦杆5焊接成一体，焊接时梁端连接板2与桁架梁端上下弦杆5的竖向翼缘对接；上柱法兰3、下柱法兰4分别与桁架梁端上下弦杆5通过螺栓blO连接，夹住桁架梁端上下弦杆5 ;柱座连接板I的横截面竖向轴线与节点短柱7侧面的竖向轴线对齐；柱座连接板I和所述梁端连接板2通过单排或多排螺栓cll连接；其中，节点短柱7横截面为方形，节点短柱上端法兰8和节点短柱下端法兰6均为方形；柱座连接板I分别与所述节点短柱7的四个侧面焊接；上柱法兰3和下柱法兰4分别与短柱上端法兰8和节点短柱下端法兰6的三条边连接。
[0027]柱座连接板I与节点短柱7、节点短柱上端法兰8、节点短柱下端法兰6以及一侧的桁架梁端上下弦杆5在工厂里焊接成一体，构成柱座C ;下柱与下柱法兰4在工厂焊接成一体构成构件Al ;上柱与上柱法兰3在工厂焊接成一体构成构件A2 ;梁端连接板2与另一侧的桁架梁端上下弦杆5在工厂焊接成一体，构成构件B ;柱座C与构件Al的连接通过节点短柱下端法兰6与下柱法兰4间的螺栓a9连接；柱座C与构件B的连接通过梁端连接板2与柱座连接板I间的螺栓11连接；所述柱座C与构件A2的连接是通过节点短柱上端法兰8与上柱法兰3间的螺栓a9连接；所述构件Al、A2与构件B的连接是通过螺栓blO连接。
[0028]以上是本发明的一个典型实施例，本发明的实施不限于此。
【主权项】
1.一种装配式钢结构体系的半焊半螺栓梁柱节点连接装置，其特征在于:所述连接装置包括柱座连接板(I)、梁端连接板(2)、上柱法兰(3)、下柱法兰(4)、桁架梁端上下弦杆(5)、节点短柱下端法兰￠)、节点短柱(7)以及节点短柱上端法兰(8);所述节点短柱上端法兰(8)和节点短柱下端法兰(6)分别焊接于节点短柱(7)的上、下两端；所述节点短柱上端法兰(8)与上柱法兰(3)通过螺栓a (9)连接，所述节点短柱下端法兰(6)与下柱法兰(4)通过螺栓a(9)连接；所述柱座连接板(I)焊接于节点短柱(7)外侧面，且柱座连接板(I)上、下端分别与节点短柱上端法兰(8)、节点短柱下端法兰(6)焊接成一体；所述一侧的桁架梁端上下弦杆(5)上、下端分别与节点短柱上端法兰(8)、节点短柱下端法兰(6)焊接成一体；所述梁端连接板(2)通过螺栓c (11)与柱座连接板(I)连接；所述梁端连接板(2)与另一侧桁架梁端上下弦杆(5)焊接成一体，焊接时梁端连接板(2)与桁架梁端上、下弦杆的竖向翼缘对接；所述上柱法兰(3)、下柱法兰(4)分别与另一侧桁架梁端上下弦杆(5)通过螺栓b(10)连接，夹住桁架梁端上下弦杆(5)。
2.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构体系的半焊半螺栓梁柱节点连接装置，其特征在于:所述柱座连接板(I)的横截面竖向轴线与节点短柱(7)侧面的竖向轴线对齐。
3.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构体系的半焊半螺栓梁柱节点连接装置，其特征在于:所述柱座连接板(I)与节点短柱(7)、节点短柱上端法兰(8)、节点短柱下端法兰(6)以及一侧桁架梁端上下弦杆(5)在工厂里焊接成一体；所述上柱法兰(3)与上柱在工厂焊接成一体；所述下柱法兰(4)与下柱在工厂焊接成一体。
4.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构体系的半焊半螺栓梁柱节点连接装置，其特征在于:所述柱座连接板(I)和所述梁端连接板(2)通过单排或多排螺栓C(Il)连接。
5.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构体系的半焊半螺栓梁柱节点连接装置，其特征在于:所述节点短柱(7)横截面为方形；所述节点短柱上端法兰(8)和节点短柱下端法兰(6)均为方形。
6.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构体系的半焊半螺栓梁柱节点连接装置，其特征在于:所述柱座连接板(I)分别与所述节点短柱(7)的两个、三个或四个侧面焊接。
7.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构体系的半焊半螺栓梁柱节点连接装置，其特征在于:所述上柱法兰(3)和所述下柱法兰(4)分别与所述节点短柱上端法兰(8)和节点短柱下端法兰出)的两条、三条或四条边连接。
【专利摘要】本发明涉及一种装配式钢结构体系的半焊半螺栓梁柱节点连接装置，属于结构工程技术领域。柱座连接板与节点短柱及节点短柱上端法兰、节点短柱下端法兰、一侧桁架梁可在工厂焊接成一体；梁端连接板与另一侧桁架梁端上、下弦杆在工厂焊接成一体；梁端连接板与柱座连接板用螺栓连接；本发明的节点连接装置焊接部分可在工厂内完成，采用螺栓进行现场装配，螺栓的紧固工作方便快捷，施工速度以及质量大大提高，适应装配式钢结构的发展，同时本发明的节点为刚性节点、延性好、承载能力强。
【IPC分类】E04B1-58
【公开号】CN104652616
【申请号】CN201510059592
【发明人】刘学春, 浦双辉, 张爱林, 王鹤翔, 杨志炜
【申请人】北京工业大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月4日