一种装配式梁柱强轴连接节点及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种装配式梁柱强轴连接节点及其施工方法，包括工字型梁，工字型梁水平设置工字型柱的一侧或两侧，工字型梁的梁端与工字型柱的强轴方向翼缘外侧紧密接触；两个节点连接件组均设置在工字型梁与工字型柱的节点处，且对称分布在工字型梁的腹板两侧；每个节点连接件组包括两个节点连接件，两个节点连接件位于工字型梁的腹板的同侧，且沿工字型梁的水平轴线上下对称设置；节点连接件与工字型梁及工字型柱之间均采用高强螺栓固定相连；混凝土板水平设置在工字型梁的上翼缘表面；本发明专利技术梁柱连接具有刚节点的高承载力，也具有铰接点的转动能力，在外力作用下具有转动能力，能够通过变形耗散能力，具有良好延性和承载能力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
一种装配式梁柱强轴连接节点及其施工方法


[0001]本专利技术属于建筑工程
，特别涉及一种装配式梁柱强轴连接节点及其施工方法。

技术介绍

[0002]装配式钢结构具有适合工厂化生产、垃圾和废料的回收率更高、构件较轻、适合运输和装配、便于安装和拆卸等优点；因此，建筑工业化发展成熟的国家大多采用装配式钢结构发展建筑工业化。
[0003]梁柱节点是装配式组合结构体系中重要的节点；目前，大多采用焊接刚性节点，虽然其承载力高、刚度大、构造简单而广泛用于钢框架和组合框架中，但是，在地震中，大量按照规范进行设计和施工的焊接型钢节点发生了意想不到的脆性破坏，而采用螺栓连接的节点破坏程度较轻。
[0004]现有的半刚性螺栓连接，大多采用栓焊连接，即多采用设置外伸端板连接或T型钢连接；其连接结构中仍涉及大量的焊接；并且，一般存在焊缝较长，焊缝数量较多，焊接工作量大，焊缝质量不易保证，特别是焊接处易应力集中发生脆性破坏；目前，也出现了一些新型的半刚性螺栓连接形式，虽然有效减少了焊接的使用，但是缺点是连接件数量多、体积大。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种装配式梁柱强轴连接节点及其施工方法，以解决现有的半刚性螺栓连接节点采用大量栓焊连接，连接件数量较多，体积较大的技术问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]本专利技术提供了一种装配式梁柱强轴连接节点，包括工字型柱、工字型梁、两个节点连接件组及混凝土板；工字型梁水平设置在工字型柱的一侧或两侧，工字型梁的梁端与工字型柱的强轴方向翼缘外侧紧密接触；
[0008]两个节点连接件组均设置在工字型梁与工字型柱的节点处，且对称分布在工字型梁的腹板两侧；每个节点连接件组包括两个节点连接件，两个节点连接件位于工字型梁的腹板的同侧，且沿工字型梁的水平轴线上下对称设置；节点连接件与工字型梁及工字型柱之间均采用高强螺栓固定相连；
[0009]混凝土板水平设置在工字型梁的上翼缘表面，混凝土板的下表面与工字型梁的上翼缘固定连接，混凝土板的端部与工字型柱的翼缘及腹板外表面紧密接触。
[0010]进一步的，节点连接件包括第一钢板、第二钢板及第三钢板；第一钢板竖向设置，第二钢板水平设置，第一钢板与第二钢板垂直固定形成L型连接结构；第三钢板竖向设置在L型结构的端部，并靠近工字型柱一端设置；
[0011]第一钢板与工字型梁的腹板之间通过高强螺栓固定连接；第二钢板与工字型梁的
上翼缘或下翼缘之间通过高强螺栓固定连接；第三钢板与工字型柱的强轴方向翼缘之间通过高强螺栓固定连接。
[0012]进一步的，第一钢板与第二钢板之间采用焊接固定或一体式成型结构；第三钢板与第一钢板或第二钢板之间采用焊接固定或一体式成型结构。
[0013]进一步的，同一节点连接件中的第一钢板、第二钢板及第三钢板的尺寸大小相互独立；其中，第一钢板、第二钢板及第三钢板的最小尺寸为零，且第一钢板、第二钢板及第三钢板中至多一个钢板的最小尺寸为零。
[0014]进一步的，第一钢板、第二钢板及第三钢板的尺寸包括钢板的长边尺寸、短边尺寸或厚度。
[0015]进一步的，混凝土板与工字型梁之间设置有若干抗剪连接件，抗剪连接件的上端伸入混凝土板中，下端与工字型梁的上翼缘固定连接。
[0016]进一步的，若干抗剪连接件沿工字型梁的水平轴线呈两排均匀分布。
[0017]进一步的，混凝土板包括混凝土浇筑体及板体钢筋笼；板体钢筋笼采用若干纵向钢筋及若干横向钢筋均匀绑扎成型，混凝土浇筑体包裹在板体钢筋笼的外侧。
[0018]本专利技术还提供了一种装配式梁柱强轴连接节点的施工方法，包括以下步骤：
[0019]按照设计要求，加工制作工字型梁、工字型柱及节点连接件；
[0020]安装工字型柱，并将工字型梁吊装至预设安装位置；利用高强螺栓将节点连接件与工字型梁及工字型柱固定连接，以使工字型梁与工字型柱固定连接在一起；
[0021]在工字型梁的上翼缘表面，现场浇筑施工混凝土板。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0023]本专利技术提供了一种装配式梁柱强轴连接节点及其施工方法，将工字型梁的梁端与工字型柱的强轴方向翼缘外侧紧密接触，工字型梁与工字型柱之间设置节点连接件；节点连接件成对且对称设置，并通过高强螺栓与工字型梁及工字型柱固定相连，在梁柱强轴连接节点形成半刚性螺栓连接节点；半刚性螺栓连接节点的变形及受力性能，介于完全刚性与理想铰接之间；因此，所述的梁柱强轴连接节点具有刚节点的高承载力，也具有铰接点的转动能力，在外力作用下具有转动能力，能够通过变形耗散能力，具有良好延性和承载能力。
[0024]进一步的，节点连接件采用第一钢板、第二钢板及第三钢板拼接成型，结构简单，焊缝长度短且数量少，极大程度减少了焊接过程的热影响区残余应力的存在，其力学性能容易得到保障，在外力作用下不易发生脆性破坏。
[0025]进一步的，同一节点连接件中的第一钢板、第二钢板及第三钢板的尺寸大小相互独立，根据节点的位置、梁的类型以及构件的受力情况选择节点连接件的尺寸及形式，弯矩较大而剪力较小情况下可采用较大尺寸的第二钢板、第三钢板和较小尺寸的第一钢板或不设置第一钢板；弯矩较小而剪力较大情况下可采用较大尺寸的第一钢板、第三钢板和较小尺寸的第二钢板或不设置第二钢板；弯矩通过第三钢板的高强螺栓受拉、第二钢板与工字型梁上下翼缘的摩擦和高强螺栓受剪所抵抗，剪力通过第三钢板与工字型柱强轴方向翼缘和第一钢板与工字型梁腹板的摩擦和对应高强螺栓受剪抵抗。弯矩及剪力都较大情况下，三块钢板均设置，共同作用抵抗弯矩与剪力。
[0026]进一步的，通过在混凝土板与工字型梁之间设置抗剪连接件，抗剪连接件能够抵
抗混凝土与工字型梁之间的纵向剪力，避免混凝土板与工字型梁之间的自由滑移，实现共同受理，协调变形的目的；同时，能够抵抗混凝土板与工字型梁之间的掀起力，确保了结构的稳定性和可靠性。
[0027]本专利技术所述的装配式梁柱强轴连接节点及其施工方法，通过在工厂中，先预制好工字型梁和工字型柱并开设好螺栓孔洞；其中，工字型梁上的抗剪连接件于工厂预制并装配到位，然后运输到施工现场；通过两个节点连接件组与高强螺栓将工字型梁和工字型柱连接；最后，采用现场绑扎钢筋并浇筑钢筋混凝土板，以此实现装配式节点的施工；本专利技术中，梁柱连接节点的结构简单，便于施工及运用且具有更强的变形能力，受力明确，承载力强，具有较强的耗能能力，可应用于标准化装配式钢框架组合结构中；本专利技术在保证半刚性连接的良好受力性能情况下，连接件的焊缝短而少，极大程度减少了焊缝可能引起的质量与性能问题；节点连接件形式简单、数量少、方便工厂流水线批量生产；并且，由于节点连接件均布置在工字型梁及工字型柱的翼缘内侧，极大程度上保证了节点处的空间使用率。
附图说明
[0028]图1为实施例所述的装配式梁柱强轴连接节点的整体结构示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装配式梁柱强轴连接节点，其特征在于，包括工字型柱(1)、工字型梁(2)、两个节点连接件组及混凝土板(8)；工字型梁(2)水平设置在工字型柱(1)的一侧或两侧，工字型梁(2)的梁端与工字型柱(1)的强轴方向翼缘外侧紧密接触；两个节点连接件组均设置在工字型梁(2)与工字型柱(1)的节点处，且对称分布在工字型梁(2)的腹板两侧；每个节点连接件组包括两个节点连接件(6)，两个节点连接件(6)位于工字型梁(2)的腹板的同侧，且沿工字型梁(2)的水平轴线上下对称设置；节点连接件(6)与工字型梁(2)及工字型柱(1)之间均采用高强螺栓(7)固定相连；混凝土板(8)水平设置在工字型梁(2)的上翼缘表面，混凝土板(8)的下表面与工字型梁(2)的上翼缘固定连接，混凝土板(8)的端部与工字型柱(1)的翼缘及腹板外表面紧密接触。2.根据权利要求1所述的一种装配式梁柱强轴连接节点，其特征在于，节点连接件(6)包括第一钢板(9)、第二钢板(10)及第三钢板(11)；第一钢板(9)竖向设置，第二钢板(10)水平设置，第一钢板(9)与第二钢板(10)垂直固定形成L型连接结构；第三钢板(11)竖向设置在L型结构的端部，并靠近工字型柱(1)一端设置；第一钢板(9)与工字型梁(2)的腹板之间通过高强螺栓(7)固定连接；第二钢板(10)与工字型梁(2)的上翼缘或下翼缘之间通过高强螺栓(7)固定连接；第三钢板(11)与工字型柱(1)的强轴方向翼缘之间通过高强螺栓(7)固定连接。3.根据权利要求2所述的一种装配式梁柱强轴连接节点，其特征在于，第一钢板(9)与第二钢板(10)之间采用焊接固定或一体式成型结构；第三钢板(11)与第一钢板(9)或第二钢板(10)之间采用焊接固定或一体式成型结构。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱丽华，文太宏，王艺璇，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：