[发明专利]新型套筒式方钢管柱与H型钢梁装配式节点及其施工方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑钢结构领域，具体涉及一种钢结构中的梁柱装配式节点及其施工方法。

背景技术

钢结构以其重量轻、强度高、延性大、抗震性能好、施工速度快、构件截面小、环保等优点而得到广泛的应用。方钢管柱与H型钢梁被用作主要承重构件，连接方钢管柱与H型钢梁的节点对结构传力、稳定性等有重要作用。而钢结构装配式刚性节点具有足够的刚性，能保持相交杆件之间原有角度不变有足够的承担和传递弯矩的能力。

目前，方钢管柱与H型钢梁的连接节点方式有全焊连接、螺栓连接或栓焊连接。对于传统的现场施焊节点，现场施工难度大，且在施工过程中可能会由于现场施工环境和工人施工情况等各种因素对施焊质量产生不利影响，难以保证节点的质量，且不能满足装配式钢结构施工速度快的要求。而目前传统的螺栓连接有可能会出现方钢管柱因柱壁太薄造成的螺栓处的局部凸出，从而影响节点性能。

发明内容

本发明的目的在于针对现有传统式方钢管柱与H型钢梁节点的不足，提供一种现场无焊接、整体性受力性能更好、更加安全的新型套筒式方钢管柱与H型钢梁装配式节点及其施工方法。

本发明的技术方案：

一种新型套筒式方钢管柱与H型钢梁装配式节点，包括节点区方钢管柱段和节点区H型钢梁段和连接件，其特征在于：所述连接件包括方型套筒、H型套筒、支撑板和螺栓，所述节点区方钢管柱段穿入方型套筒内，且与节点区方钢管柱段之间通过高强度螺栓连接；H型套筒焊接在方型套筒的外壁上，节点区H型钢梁段穿入H型套筒内，且与H型套筒通过高强度螺栓连接；

支撑钢板的一端通过高强度螺栓与H型套筒、节点区H型钢梁段连接，另一端通过高强度螺栓与节点区方钢管柱段连接。

进一步地，所述方型套筒壁厚取8～11mm，方型套筒内壁尺寸等于节点区方钢管柱段的外壁尺寸；所述H型套筒截面内壁尺寸与节点区H型钢梁段截面外壁尺寸相同，所述H型套筒高取梁高，壁厚取6～9mm。

进一步地，穿入方型套筒内的所述节点区方钢管柱段为两段，两段节点区方钢管柱段的接点位于方型套筒内。

进一步地，支撑板与节点区方钢管柱段的夹角控制在40～50度之间。

进一步地，所述支撑板的板宽为节点区H型钢梁段翼缘宽度的四分之一，板厚取H型钢梁翼缘厚度，节点区方钢管柱段每个侧面设有2个支撑板。

进一步地，所述方型套筒每侧面均有螺栓与方型套筒连接，所述H型钢梁的上翼缘板、下翼缘板和腹板在节点处均有螺栓与H型套筒连接；方型套筒侧面的螺纹孔在节点区H型钢梁段左右两侧。

进一步地，所述支撑板与节点区方钢管柱段、H型套筒及节点区H型钢梁段连接所用的螺栓为承压性高强度螺栓；所述H型套筒与节点区H型钢梁段连接所用的螺栓为摩擦型高强度螺栓。

进一步地，方型套筒与节点区方钢管柱段连接所用的螺栓为抗剪扭高强度螺栓。

所述新型套筒式方钢管柱与H型钢梁装配式节点的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，工厂预制节点区方钢管柱段、节点区H型钢梁段、方型套筒、H型套筒和支撑板；在工厂加工时，将H型套筒焊接到方型套筒上，节点处所有构件的螺栓孔根据实际尺寸按计算预留；

步骤2，现场安装时先用抗剪扭高强度螺栓将其上焊接有H型套筒的方型套筒和节点区方钢管柱段连接，然后将节点区H型钢梁段插入H型套筒，对齐，用摩擦型高强度螺栓连接，最后用承压型高强度螺栓将支撑板与H型套筒、节点区H型钢梁段、节点区方钢管柱段用承压型高强度螺栓连接。

本发明具有以下特点和有益效果：

首先，方钢管柱与H型钢梁连接而成的装配式节点与传统现场施焊节点形式相比，具有施工方便快捷，缩短工期，低碳环保，同时可以避免施工过程中由于各种偶然因素对施焊质量所产生的不利影响等优点。

其次，所述方型套筒与节点区方钢管柱段通过高强度螺栓连接，提高了节点区方钢管柱段上螺栓连接处的承载力，有效防止了传统节点中方钢管柱因管壁太薄造成的螺栓处的局部凸出而影响节点性能。

再者，H型套筒与方型套筒通过焊接连接，增大了常规形式的焊接面积，提高了节点的承载力，使节点更加牢固。

最后，H型套筒根据H型钢梁尺寸在工厂配套预制，与传统节点相比，可达到的精度更高，有更好的传力效果，更加稳定安全。

附图说明

图1为发明所述新型套筒式方钢管柱与H型钢梁装配式节点结构示意图。

图2为节点区方钢管柱段详图。

图3为节点区H型钢梁段详图。