一种方形钢管套筒弱轴连接钢结构梁柱节点及其安装方法技术

本发明专利技术涉及一种方形钢管套筒弱轴连接钢结构梁柱节点及其安装方法，梁柱节点其包括H型钢柱、固定在H型钢柱内的方形钢管套筒连接件以及固定在方形钢管套筒连接件上的H型钢梁，在H型钢柱与方形钢管套筒连接件的连接处以及方形钢管套筒连接件与H型钢梁的连接处均设置有位置相对应的螺栓孔，位置相对应的螺栓孔之间通过高强螺栓连接；H型钢梁柱节点采用方形钢管套筒连接件，H型钢梁的受力通过方形钢管套筒连接件传递至H型钢柱，传力明确简单；方形钢管套筒连接件设计有较长的底板，附件肋板，以及用挡板围成可以注入灌浆料的封闭空间，这些措施有助于保证节点刚度和承载力。

A steel structure beam column joint with square steel tube sleeve and its installation method

The invention relates to a square steel tube sleeve weak axis connection steel structure beam column node and its installation method. The beam column node includes H-shaped steel column, square steel tube sleeve connector fixed in the H-shaped steel column and H-shaped steel beam fixed on the square steel tube sleeve connector, the connection between the H-shaped steel column and the square steel tube sleeve connector and the connection between the square steel tube sleeve connector and the H-shaped steel beam The joints are provided with corresponding bolt holes, which are connected by high-strength bolts; the H-shaped steel beam column joints are connected by square steel pipe sleeve connectors, and the stress of H-shaped steel beam is transmitted to H-shaped steel column through square steel pipe sleeve connectors, with clear and simple force transmission; the square steel pipe sleeve connectors are designed with long base plate, accessory rib plate and enclosed by baffle plate These measures are helpful to ensure the stiffness and bearing capacity of the joint.

【技术实现步骤摘要】
一种方形钢管套筒弱轴连接钢结构梁柱节点及其安装方法
本专利技术属于建筑工程钢结构
，特别是涉及一种方形钢管套筒弱轴连接钢结构梁柱节点及其安装方法。
技术介绍
梁柱节点是钢框架结构重要组成部分之一，在梁柱采用H型钢的钢结构体系中一般存在两种连接方式，强轴连接与弱轴连接。对于弱轴连接的梁柱节点，目前多采用在H型钢柱上焊接附加肋板或者连接板，再通过焊缝或螺栓与H型钢梁连接，但现场施焊容易受现场环境，焊工技术水平的影响，难以保证梁柱节点的质量和施工安装进度。另外梁柱节点的弱轴连接比强轴连接的构造设置更多，传力变形更加复杂，在分析、设计和安装时存在难度。加之，H型钢柱弱轴连接在国内外的研究一直较少，实际投入使用的节点形式较少。因此，设计一种可以满足的抗震需求，传力明确，制作简单，安装方便的新型H型钢梁-柱弱轴连接节点是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可以满足抗震需求，传力明确且制作简单安装方便的方形钢管套筒弱轴连接钢结构梁柱节点及其安装方法。本专利技术所采用的技术方案是：一种方形钢管套筒弱轴连接钢结构梁柱节点，其包括H型钢柱、固定在H型钢柱内的方形钢管套筒连接件以及固定在方形钢管套筒连接件上的H型钢梁，在H型钢柱与方形钢管套筒连接件的连接处以及方形钢管套筒连接件与H型钢梁的连接处均设置有位置相对应的螺栓孔，位置相对应的螺栓孔之间通过高强螺栓连接。进一步的，所述方形钢管套筒连接件包括方形钢管，所述方形钢管通过高强螺栓固定在H型钢柱的腹板和翼缘形成的空间内，所述H型钢梁的一端插入到方形钢管内并且通过高强螺栓与方形钢管固定连接。进一步的，H型钢梁的一端与H型钢柱的腹板之间存在间隙。进一步的，在所述H型钢梁两侧的翼缘上设置有插槽，在所述插槽内插接有挡板，挡板、H型钢梁以及方形钢管套筒连接件形成密闭空间，在挡板上设置有灌浆孔。进一步的，所述方形钢管套筒连接件还包括底板，所述方形钢管固定在底板上，底板与H型钢柱的腹板通过高强螺栓固定连接。进一步的，在所述底板与方形钢管之间焊接有三角形肋板。进一步的，在所述灌浆孔内设置有止浆塞。一种节点铰接安装方法，其包括如下步骤：步骤一：将H型钢柱的腹板与方形钢管套筒连接件通过高强螺栓对孔连接。将H型钢柱的翼缘与方形钢管套筒连接件的外壁通过高强螺栓对孔连接。步骤二：将H型钢梁插入方形钢管套筒连接件的方形钢管里，通过高强螺栓与方形钢管的顶面和底面对孔连接。一种节点刚接安装方法，其包括如下步骤：步骤一：将H型钢柱的腹板与方形钢管套筒连接件通过高强螺栓对孔连接；将H型钢柱的翼缘与方形钢管套筒连接件的外壁通过高强螺栓对孔连接。步骤二：将H型钢梁插入方形钢管套筒连接件的方形钢管里，通过高强螺栓与方形钢管的顶面和底面对孔连接；步骤三：将挡板通过插槽固定在H型钢梁上，将挡板与H型钢梁和方形钢管之间的缝隙进行封闭处理；步骤四：通过灌浆孔加压注入灌浆料，注满后用止浆塞封堵。本专利技术的积极效果为：H型钢梁柱节点采用方形钢管套筒连接件，H型钢梁的受力通过方形钢管套筒连接件传递至H型钢柱，传力明确简单；方形钢管套筒连接件设计有较长的底板，附件肋板，以及用挡板围成可以注入灌浆料的封闭空间，这些措施有助于保证节点刚度和承载力；本专利技术涉及到的H型钢柱、H型钢梁、方形钢管套筒连接件、挡板都可以在加工厂制作完成，现场只需要安装和注浆即可，因此可以免于现场焊接，现场安装施工又方便，有益于保证梁柱节点质量。附图说明图1为本专利技术实施例1的爆炸结构示意图；图2为本专利技术实施例1的装配示意图；图3为本专利技术实施例1的灌浆孔示意图；图4为本专利技术实施例1挡板结构示意图；图5为本专利技术实施例2爆炸结构示意图；图6为本专利技术实施例2装配示意图。具体实施方式实施例1本实施例为本专利技术钢结构H型钢弱轴连接的刚性节点，如附图1-4所示，其包括H型钢柱1、固定在H型钢柱1内的方形钢管套筒连接件3以及固定在方形钢管套筒连接件3上的H型钢梁2。考虑到现场施焊和安装的难度，将方形钢管套筒连接件3应用于H型钢梁柱弱轴连接节点，并对节点采取加固措施，形成一种传力明确，承载力高，现场免于施焊，安装方便的方形钢管套筒弱轴连接钢结构梁柱节点。方形钢管套筒连接件3包括方形钢管6，在H型钢柱1的腹板和翼缘上均设置有螺栓孔7，在H型钢梁2的翼缘上设置有螺栓孔7。方形钢管6的边长尺寸根据H型钢梁2的高度和H型钢柱1的高度确定，以H型钢梁2正好插入方形钢管6，方形钢管6正好插入H型钢柱1翼缘之间为准。以H型钢梁2翼缘与方形钢管6，方形钢管6与H型钢柱1翼缘接触为最好。方形钢管6的长度不小于H型钢柱1宽度的一半。方形钢管6四面开设螺栓孔7，其中顶、底面的螺栓孔与H型钢梁2翼缘上的螺栓孔7通过高强螺栓4连接，两个侧面上的螺栓孔7与H型钢柱1翼缘上的螺栓孔通过高强螺栓连接。这样H型钢梁2翼缘的力由方形钢管6顶底面的螺栓连接传递至方形钢管套筒连接件3，方形钢管套筒连接件3的力由方形钢管6侧面螺栓连接传递至H型钢柱1。从而实现了节点传力明确，简化设计，同时螺栓连接也有利于现场施工安装。在此基础上方形钢管套筒连接件增加较长的底板2~5倍梁高和三角形肋板，增加连接件的刚度，保证梁柱节点的刚度，同时底板与H型钢柱1腹板上的螺栓孔也通过高强螺栓连接。在所述H型钢梁2两侧的翼缘上设置有插槽9，在所述插槽9内插接有挡板5，挡板5、H型钢梁2以及方形钢管套筒连接件3形成密闭空间，在挡板5上设置有灌浆孔8，在灌浆孔8内设置有止浆塞11。根据H型钢梁2和方形钢管6的几何参数设计挡板5的几何尺寸，挡板5边缘打磨出光滑弧度，与插槽9相适配使得配合后更加紧密，以安装方便，不晃动不松动，缝隙不漏可见光为准。这些措施使得方形钢管6形成封闭空间，用以注入灌浆料。从而明显增加节点刚度，避免节点区域梁和柱翼缘的屈曲，实现节点的刚性连接，保证了强节点弱构件。本实施例的安装方法包括：步骤一：将H型钢柱的腹板与方形钢管套筒连接件的方形钢管的内侧板通过高强螺栓对孔连接，将H型钢柱的翼缘与方形钢管套筒连接件的方形钢管左右侧面通过高强螺栓对孔连接；步骤二：将H型钢梁插入方形钢管套筒连接件的方形钢管里，通过高强螺栓与方形钢管套筒连接件的方形钢管的顶面和底面对孔连接；步骤三：将挡板通过插槽固定在H型钢梁上，将挡板与H型钢梁和方形钢管套筒连接件之间缝隙进行封闭处理；步骤四：通过灌浆孔加压注入灌浆料，注满后用止浆塞11封堵。实施例2本实施例为弱轴连接的铰接节点，如附图5、6所示，在实施例1的基础上去掉了方形钢管套筒连接件3的底板和三角形肋板，以及不设置挡板5和灌注灌浆料，H型钢梁2端面与H型钢柱1的腹板有一定距离。本实施例的安装方法为：步骤一：将H型钢柱的腹板与方形钢管套筒连接件的方形钢管的内侧板通过高强螺栓对孔连接，将H型钢柱的翼缘与方形钢管套筒连接件的方形钢管左右侧面通过高强螺栓对孔连接。步骤二：将H型钢梁插入方形钢管套筒连接件的方形钢管里，通过高强螺栓与方形钢管套筒连接件的方形钢管的顶面和底面对孔连接。比较现有的钢结构弱轴连接节点，本专利技术具有以下优点：方形钢管四面和内侧板开设有螺栓孔，方形钢管的内侧板与H型钢柱的腹板用螺栓连接，属于刚性连接，可以提高了节点的刚度与抗震性能。方形钢管6中填充灌浆料，使灌浆料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方形钢管套筒弱轴连接钢结构梁柱节点，其特征在于包括H型钢柱（1）、固定在H型钢柱（1）内的方形钢管套筒连接件（3）以及固定在方形钢管套筒连接件（3）上的H型钢梁（2），在H型钢柱（1）与方形钢管套筒连接件（3）的连接处以及方形钢管套筒连接件（3）与H型钢梁（2）的连接处均设置有位置相对应的螺栓孔（7），位置相对应的螺栓孔（7）之间通过高强螺栓（4）连接。

【技术特征摘要】
1.一种方形钢管套筒弱轴连接钢结构梁柱节点，其特征在于包括H型钢柱（1）、固定在H型钢柱（1）内的方形钢管套筒连接件（3）以及固定在方形钢管套筒连接件（3）上的H型钢梁（2），在H型钢柱（1）与方形钢管套筒连接件（3）的连接处以及方形钢管套筒连接件（3）与H型钢梁（2）的连接处均设置有位置相对应的螺栓孔（7），位置相对应的螺栓孔（7）之间通过高强螺栓（4）连接。2.根据权利要求1所述的一种方形钢管套筒弱轴连接钢结构梁柱节点，其特征在于所述方形钢管套筒连接件（3）包括方形钢管（6），所述方形钢管（6）通过高强螺栓（4）固定在H型钢柱（1）的腹板和翼缘形成的空间内，所述H型钢梁（2）的一端插入到方形钢管（6）内并且通过高强螺栓（4）与方形钢管（6）固定连接。3.根据权利要求2所述的一种方形钢管套筒弱轴连接钢结构梁柱节点，其特征在于H型钢梁（2）的一端与H型钢柱（1）的腹板之间存在间隙。4.根据权利要求2所述的一种方形钢管套筒弱轴连接钢结构梁柱节点，其特征在于在所述H型钢梁（2）两侧的翼缘上设置有插槽（9），在所述插槽（9）内插接有挡板（5），挡板（5）、H型钢梁（2）以及方形钢管套筒连接件（3）形成密闭空间，在挡板（5）上设置有灌浆孔（8）。5.根据权利要求2所述的一种方形钢管套筒弱轴连接钢结构梁柱节点，其特征在于所述方形钢管套筒连接件（3）还包括底板，所述方形钢管（6）固定在...

【专利技术属性】
技术研发人员：马康，赵洋，于海丰，李建成，田蔚华，高任清，董富强，陈增顺，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：河北,13