一种钢管柱和H型钢梁的刚接节点及其施工方法技术

一种钢管柱和H型钢梁的刚接节点，在钢管柱的壁面上在H型钢梁的预设位置对应焊有牛腿，牛腿的截面与H型钢梁相同；牛腿的上翼缘板与H型钢梁上翼缘板对应焊接，牛腿的下翼缘板与H型钢梁下翼缘板对应焊接，牛腿的腹板与H型钢梁的腹板分别与连接板螺栓连接实现固定；牛腿上翼缘板设置有用于与H型钢梁上翼缘板临时搭接固定的定位卡板。定位卡板为一倒扣槽型定位卡板，其固定部固定在H型钢梁上，另一端卡接部卡固或搭设在牛腿上。本发明专利技术节点传力明确、连接牢固；连接板并高强度螺栓对穿对位精确，减少了校正时间和返修工作；H型钢梁通过卡槽精确固定在了牛腿上，减少了高空施工时间和安全风险；减少了腹板焊缝，降低了环境污染。

Rigid joint of steel pipe column and H type steel beam and construction method thereof

A rigid joint steel column and H beam, the steel column on the side wall of the preset position of the corresponding welding H steel with H steel bracket, and the bracket section; the upper flange plate and H steel bracket on the corresponding welding flange, flange plate and H beam under the bottom flange plate bracket the corresponding welding webs and H steel corbel webs are respectively connected with a fixed plate connection; the bracket is provided for flange plate and H type steel beam flange lap temporary fixed positioning clip. The positioning board is an upside down slot type positioning card board, and the fixing part is fixed on the H type steel beam, and the other end of the clamping part is clamped or arranged on the bracket. The node of the invention has definite force transmission, firm connection; connecting plate and high strength bolts to reduce wear of accurate alignment, time correction and repair; H beam through the slot accurately fixed on the bracket, reduces the overhead construction time and safety risk; reduce web weld, reduce the environmental pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种钢管柱和H型钢梁的刚接节点及其施工方法
本专利技术涉及不同钢结构现场连接
，具体涉及一种钢管柱和H型钢梁的刚接节点及其施工方法。
技术介绍
目前随着我国建筑的发展，装配式钢结构建筑具有现场建设周期短、建设施工快、方便移动安装等优点，越来越被人们所采用，多种不同的钢结构现场连接是常有的事，连接的方式主要有刚接和铰接，刚接的特征是钢结构连接后不能相对移动和转动，常规的刚接形式是将两个钢结构构件直接进行焊接，刚接方式为使用吊装机械吊装起钢梁，在高空与钢管柱进行临时对位，在地面使用全站仪进行实时测量，吊装机械根据测量数据不断移动H型钢梁，最终钢梁精确对位后，松开吊钩，再焊接钢梁与钢管柱的对接焊缝，即焊接上、下翼缘板和腹板与钢柱的三道焊缝。此种方法中，钢结构在空中对位连接难度大造成对位不精确，大量的现场焊接工作造成工期进度缓慢，而且焊接完成后，焊缝检测不合格，需要返修重新焊接，大量的焊接工作将造成现场环境弧光、烟尘和噪声污染，不符合国家绿色施工的要求，为解决上述问题，特提供一种新的刚接节点和施工方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钢管柱和H型钢梁的刚接节点及其施工方法，解决传统节点结构施工中钢结构在空中对位连接难度大造成对位不精确、大量的现场焊接工作造成工期进度缓慢、焊缝质量不能保证、焊接工作量大、造成现场环境弧光、烟尘和噪声污染不符合国家绿色施工的要求的技术问题。为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种钢管柱和H型钢梁的刚接节点，包括钢管柱和H型钢梁，两者中轴线互相垂直，其特征在于：所述钢管柱的壁面上，在H型钢梁的预设位置对应焊接一段H型钢牛腿，所述H型钢牛腿的截面与H型钢梁相同；H型钢牛腿的上翼缘板二与H型钢梁的上翼缘板一对应焊接，所述H型钢牛腿的下翼缘板二与H型钢梁的下翼缘板一对应焊接，所述H型钢牛腿的腹板二上开有一系列螺栓孔二，所述H型钢梁的腹板一上开有一系列螺栓孔一，所述腹板二和腹板一对接后，通过分别与连接板螺栓连接实现固定；所述上翼缘板一的上表面设置有用于与上翼缘板二临时搭接固定的定位卡板。所述连接板为矩形，包括两块，分别位于腹板二和腹板一的正反两面，其上开设的螺栓孔数量等于螺栓孔二和螺栓孔一的数量之和。作为本专利技术的优选技术方案，所述定位卡板为倒扣的槽型定位卡板，其一端焊接在H型钢梁的上翼缘板一上，另一端搭设在H型钢牛腿的上翼缘板二上。进一步优选的，所述定位卡板为一体成型的倒扣槽型定位卡板，其一端为固定部，所述固定部固定在H型钢梁的上翼缘板一上，另一端为卡接部，所述卡接部卡固或搭设在H型钢牛腿的上翼缘板二上。进一步优选的，所述定位卡板的固定部和卡接部均为横截面为L形的板件，自左向右依次为固定横部、固定立部、卡接横部和卡接立部，首位顺次连接；其中固定横部与H型钢梁的上翼缘板一焊接或通过栓钉固定连接；卡接立部的尾部伸长，在H型钢牛腿的上翼缘板二的对应位置设卡槽，卡接立部的尾部卡固在卡槽内。进一步优选的，所述定位卡板至少包括两个，分别位于上翼缘板一搭接端的两头。进一步优选的，在H型钢牛腿与H型钢梁的连接端，H型钢牛腿与H型钢梁的腹板与上翼缘板或下翼缘板连接的端部均设有预留豁口，预留豁口内在焊接完成的焊缝之下设置有垫板。进一步优选的，所述螺栓为高强螺栓。进一步优选的，所述钢管柱为方钢管柱，其与1～4根H型钢梁固定连接，相应的，所述钢管柱上设置有1～4段H型钢牛腿。进一步优选的，H型钢牛腿在垂直于钢管柱方向的长度为400～600mm。本专利技术还提供上述钢管柱和H型钢梁的刚接节点的施工方法，包括如下步骤：步骤一、材料准备：对H型钢梁、连接板和H型钢牛腿进行打孔处理，所打孔径比高强度螺栓的直径大2mm，在H型钢梁连接端上翼缘板一的两端固定定位卡板，在H型钢牛腿的上翼缘板设置卡槽，在H型钢牛腿与H型钢梁的腹板与上翼缘板或下翼缘板连接的端部均设有预留豁口；步骤二、确定H型钢梁的数量以及固定位置：确定与钢管柱连接的H型钢梁的数量以及固定位置；步骤三、在钢管柱上焊接H型钢牛腿：在所述钢管柱的壁面上，在步骤二确定的H型钢梁的预设位置对应焊接H型钢牛腿；步骤四、安装钢管柱：将钻孔后的带有H型钢牛腿的钢管柱、H型钢梁和连接板运送至施工现场，依据设计进行钢管柱的安装；步骤五、吊装：在钢管柱安装完成后，将焊接定位卡板之后的H型钢梁吊装至高空，使端部的定位卡板放置在H型钢牛腿的上翼缘板二上，定位卡板的卡接立部卡固在H型钢牛腿的上翼缘板的卡槽内，成功对位后，松开吊装机械的吊钩；步骤六、腹板螺栓连接：在H型钢梁和H型钢牛腿的腹板正反两面分别对应设置连接板，对接拼合H型钢梁的上翼缘板一和H型钢牛腿的上翼缘板二，使上翼缘板一及上翼缘板二与连接板三者的螺栓孔重合后，用高强螺栓对穿并固定；步骤七、焊接H型钢上、下翼缘板与钢管柱牛腿对接的两道焊缝：H型钢牛腿的上翼缘板二与H型钢梁的上翼缘板一对应焊接，所述H型钢牛腿的下翼缘板二与H型钢梁的下翼缘板一对应焊接，在预留豁口内焊接完成的焊缝之下设垫板；步骤八、整体质检，至此，施工完成。其中，在所述步骤六中，首先使用电动扳手对高强螺栓进行初拧，待测量无误后，再使用电动扳手进行终拧。与现有技术相比，本专利技术存在如下技术优势：1.本专利技术提供的刚接节点传力明确、连接牢固，连接节点的零部件少，构造简单，是十分理想的连接节点；2.通过连接板使用高强度螺栓对穿H型钢梁和H型钢牛腿腹板上预设的螺栓孔，钢梁安装对位精确，减少了校正时间和返修工作；3.H型钢梁通过栓钉、卡板和牛腿上的卡槽精确固定在了牛腿上，即可松开吊钩，减少了工人高空施工时间，减少了安全风险，也减少了吊装机械的使用台班；4.高强度螺栓安装完成后，割除栓钉，取出卡板，卡板和栓钉可循环使用，不浪费，安装简便，符合装配化的趋势；使用高强度螺栓代替传统的腹板对接面的焊接，减少了传统施工方法中的三道焊缝中最长的腹板焊缝，大大减少了现场的焊接工作，降低了环境污染，装配化程度更高，安装使用快捷方便，并且后续建筑使用年限到期后，现场更加容易拆卸和更换。附图说明通过结合以下附图所作的详细描述，本专利技术的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本专利技术，其中：图1是本专利技术涉及的实施例一中钢管柱和H型钢梁装配前的结构示意图；图2是本专利技术涉及的实施例一中钢管柱和H型钢梁的刚接节点的整体结构立面图；图3是图2的A-A剖面结构示意图；图4是的实施例二中钢管柱和四根H型钢梁的结构示意图；图5是本专利技术涉及的定位卡板的结构示意图；图6是图5的俯视结构示意图；图7是定位卡板的工作状态示意图。附图标记：1-钢管柱、2-H型钢梁、21-上翼缘板一、22-下翼缘板一、23-腹板一、24-螺栓孔一、3-H型钢牛腿、31-上翼缘板二、32-下翼缘板二、33-腹板二、34-螺栓孔二、35-卡槽、4-定位卡板、41-卡接横部、42-卡接立部、43-固定横部、44-栓钉、45-预留孔、46-固定立部、5-高强螺栓、6-连接板、7-焊缝、8-垫板、9-预留豁口。具体实施方式在下文中，将参照附图描述本专利技术的钢管柱和H型钢梁的刚接节点及其施工方法的实施例。在此记载的实施例为本专利技术的特定的具体实施方式，用于说明本专利技术的构思，均是解释性和示例性的，不应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢管柱和H型钢梁的刚接节点，包括钢管柱（1）和H型钢梁（2），两者中轴线互相垂直，其特征在于：所述钢管柱（1）的壁面上，在H型钢梁（2）的预设位置对应焊接一段H型钢牛腿（3），所述H型钢牛腿（3）的截面与H型钢梁（2）相同；H型钢牛腿（3）的上翼缘板二（31）与H型钢梁（2）的上翼缘板一（21）对应焊接，所述H型钢牛腿（3）的下翼缘板二（33）与H型钢梁（2）的下翼缘板一（23）对应焊接，所述H型钢牛腿（3）的腹板二（32）上开有一系列螺栓孔二（34），所述H型钢梁（2）的腹板一（22）上开有一系列螺栓孔一（24），所述腹板二（32）和腹板一（22）对接后，通过分别与连接板（6）螺栓连接实现固定；所述上翼缘板一（21）的上表面设置有用于与上翼缘板二（31）临时搭接固定的定位卡板（4）。

【技术特征摘要】
1.一种钢管柱和H型钢梁的刚接节点，包括钢管柱（1）和H型钢梁（2），两者中轴线互相垂直，其特征在于：所述钢管柱（1）的壁面上，在H型钢梁（2）的预设位置对应焊接一段H型钢牛腿（3），所述H型钢牛腿（3）的截面与H型钢梁（2）相同；H型钢牛腿（3）的上翼缘板二（31）与H型钢梁（2）的上翼缘板一（21）对应焊接，所述H型钢牛腿（3）的下翼缘板二（33）与H型钢梁（2）的下翼缘板一（23）对应焊接，所述H型钢牛腿（3）的腹板二（32）上开有一系列螺栓孔二（34），所述H型钢梁（2）的腹板一（22）上开有一系列螺栓孔一（24），所述腹板二（32）和腹板一（22）对接后，通过分别与连接板（6）螺栓连接实现固定；所述上翼缘板一（21）的上表面设置有用于与上翼缘板二（31）临时搭接固定的定位卡板（4）。2.根据权利要求1所述的一种钢管柱和H型钢梁的刚接节点，其特征在于：所述连接板（6）为矩形，包括两块，分别位于腹板二（32）和腹板一（22）的正反两面，其上开设的螺栓孔数量等于螺栓孔二（34）和螺栓孔一（24）的数量之和。3.根据权利要求1所述的一种钢管柱和H型钢梁的刚接节点，其特征在于：所述定位卡板（4）为一体成型的倒扣槽型定位卡板，其一端为固定部，所述固定部固定在H型钢梁（2）的上翼缘板一（21）上，另一端为卡接部，所述卡接部卡固或搭设在H型钢牛腿（3）的上翼缘板二（31）上。4.根据权利要求3所述的一种钢管柱和H型钢梁的刚接节点，其特征在于：所述定位卡板（4）的固定部和卡接部均为横截面为L形的板件，自左向右依次为固定横部（46）、固定立部（46）、卡接横部（41）和卡接立部（42），首位顺次连接；其中固定横部（46）与H型钢梁（2）的上翼缘板一（21）焊接或通过栓钉（44）固定连接；卡接立部（42）的尾部伸长，在H型钢牛腿（3）的上翼缘板二（31）的对应位置设卡槽（35），卡接立部（42）的尾部卡固在卡槽（35）内。5.根据权利要求1所述的一种钢管柱和H型钢梁的刚接节点，其特征在于：所述定位卡板（4）至少包括两个，分别位于上翼缘板一（21）搭接端的两头。6.根据权利要求1所述的一种钢管柱和H型钢梁的刚接节点，其特征在于：在H型钢牛腿（3）与H型钢梁（2）的连接端，H型钢牛腿（3）与H型钢梁（2）的腹板与上翼缘板或下翼缘板连接的端部均设有预留豁口（9），预留豁口（9）内在焊接完成的焊缝（7）之下设置有垫板（8）。7.根据权利要求1所述的一种钢管柱和H型钢梁的刚接节点，其特征在于：所述螺栓为高强螺栓...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏铠，张益民，章二龙，雷志强，吴文进，
申请(专利权)人：中国建筑第二工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11