可高效装配的箱型柱连接节点制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可高效装配的箱型柱连接节点，包括下柱体以及上柱体；下柱体包括下法兰及内置芯筒；下法兰设置在下柱体的顶端；内置芯筒的下部插设并固定连接在下柱体的上口内，内置芯筒包括设置在内置芯筒上部的外壁上的多个自攻螺纹孔；上柱体包括上法兰及多个自攻通孔；上法兰设置在上柱体的底端；多个自攻通孔设置在上柱体下端部的外壁上，多个自攻通孔的位置和数量与多个自攻螺纹孔的位置和数量相当；其中下柱体和上柱体通过下法兰和上法兰采用连接螺栓固定连接，同时内置芯筒的上部插入上柱体的下口内部，并采用自攻高强螺栓通过多个自攻螺纹孔和多个自攻通孔与上柱体固定连接。可实现部品全工业化生产减少现场作业，降低劳动成本。降低劳动成本。降低劳动成本。

【技术实现步骤摘要】
可高效装配的箱型柱连接节点


[0001]本技术是关于土木工程施工领域，特别是关于一种可高效装配的箱型柱连接节点。

技术介绍

[0002]装配式建筑符合建筑业转型升级、建筑工业化的要求和绿色建筑发展理念，自2015年中央城市工作会议以来，国家从规模化发展、完善标准规范等多方面着手，大力推广应用装配式建筑。2016年，中共中央、国务院和住建部均明确提出未来10年中新建建筑中推广装配式建筑，使其占新建建筑比例达到30％，并积极稳妥地采用钢结构建筑。2017年，住建部牵头编制装配式混凝土、钢结构、木结构建筑技术标准，完善标准体系。截至2018年底，全国多数地区均制定了装配式建筑发展规模的阶段性目标。2019年，住建部明确提出开展钢结构装配式住宅建设试点。2020年，住房和城乡建设部等九部门联合发文强调，要大力发展钢结构建筑，推动装配式建筑关键技术和相关产业全面发展。2021年3月，中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要中指出：发展智能建造，推广绿色建材，装配式建筑和钢结构住宅，建设低碳城市。
[0003]集成化程度高、施工效率高、节能环保等诸多优势，使得发展装配式钢结构建筑成为实现建筑产业化、智能化发展的重要路径。结合近年来国家建筑产业化发展、绿色发展的需要，充分发挥钢结构的优势，着力于工程化和产业化技术研究，研发更高效的装配式钢结构体系意义重大。
[0004]此前钢结构建筑的发展与我国绿色生态发展以及建筑工业化、高质量发展的要求还有较大差距，在钢结构高效装配化连接技术方面主要存在以下问题：
[0005](1)钢结构建筑广泛采用以箱形柱(钢管柱)为代表的闭口截面柱，其施工连接方式仍普遍采用传统全熔透焊接，存在着施工效率低、人工成本高、污染环境及地震作用下易发生断裂等问题；
[0006](2)现有规范规定且工程中应用较多的钢结构梁柱连接节点为栓焊连接节点，虽然其存在施工便利性，但其现场熔透施焊难度大、螺栓数量多、抗震性能差、无快速装配、现场焊接量大、焊接质量不易控制等问题。
[0007]目前钢结构建筑中广泛采用以箱形柱为代表的闭口截面柱，该类柱截面双向抗弯刚度具有较好的对称性，但其施工连接方式仍普遍采用传统全熔透焊接。针对现场全熔透焊接存在的施工效率低、人工成本高、污染环境及地震作用下易发生断裂等问题，国内外学者对装配式钢结构柱与柱连接节点进行了大量相关研究，提出了闭口截面柱与柱法兰盘连接节点，但此类柱与柱法兰盘连接节点均为半刚接，节点抗剪、抗弯及抗拉性能完全依赖于节点处自攻高强螺栓；提出了闭口截面柱与柱套筒连接节点，此类节点在抗剪及抗弯性能上有一定提高，但节点仍达不到刚接，不利于在工程中推广应用。因此，研发装配式钢结构竖向构件高效连接技术，实现钢结构建筑高效装配、绿色环保、安全可靠等设计目标，对装配式钢结构建筑的发展具有重大意义，是推动智能建造和建筑工业化协同发展的重要路
径，对于提高我国自主创新能力和核心竞争力，实现建筑工业化和碳达峰、碳中和目标，具有重大影响和战略意义。
[0008]在以往的钢结构工程中主要采用全熔透焊接连接的工艺，而采用焊接工艺无论从力学角度还是现场施工都具有不可避免的缺陷，比如焊接后残余应力的存在，焊接质量的把控，以及对环境的影响。而本课题的研究采用钢结构全螺栓连接，将克服了这一问题的出现。
[0009]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0010]本技术的目的在于提供一种可高效装配的箱型柱连接节点，其能够实现部品全工业化生产和建筑全装配化施工，不仅有效地提高施工效率及建筑品质，减少现场作业，缩短工期，降低劳动力成本和需求。
[0011]为实现上述目的，本技术提供了一种可高效装配的箱型柱连接节点，包括下柱体以及上柱体；下柱体包括下法兰及内置芯筒；下法兰设置在下柱体的顶端；内置芯筒的下部插设并固定连接在下柱体的上口内，内置芯筒包括设置在内置芯筒上部的外壁上的多个自攻螺纹孔；上柱体包括上法兰及多个自攻通孔；上法兰设置在上柱体的底端；多个自攻通孔设置在上柱体下端部的外壁上，多个自攻通孔的位置和数量与多个自攻螺纹孔的位置和数量相当；其中下柱体和上柱体通过下法兰和上法兰采用连接螺栓固定连接，同时内置芯筒的上部插入上柱体的下口内部，并采用自攻高强螺栓通过多个自攻螺纹孔和多个自攻通孔与上柱体固定连接。
[0012]在一优选的实施方式中，内置芯筒还包括多块第一板体和多块第二板体，第一板体与第二板体的宽度不同，但高度相同，多块第一板体和多块第二板体彼此间隔合围构成正多边形桶状结构。
[0013]在一优选的实施方式中，第一板体的板宽大于第二板体板宽的两倍。
[0014]在一优选的实施方式中，第一板体与第二板体的板厚大于下柱体和上柱体的板厚。
[0015]在一优选的实施方式中，自攻螺纹孔设置在每块第一板体的上部。
[0016]在一优选的实施方式中，自攻通孔的直径大于自攻螺纹孔的公称直径不超过3mm。
[0017]在一优选的实施方式中，内置芯筒设置在下柱体上口内的高度等于内置芯筒设置在上柱体下口内的高度。
[0018]在一优选的实施方式中，箱型柱连接节点设置在钢梁顶部，且每隔2
‑
3层钢柱设置一处箱型柱连接节点。
[0019]在一优选的实施方式中，第二板体还包括下部坡口以及上部坡口；下部坡口设置在第二板体侧边下部的内角处；上部坡口设置在第二板体侧边上部的外角处。
[0020]在一优选的实施方式中，第一板体还包括设置在第一板体的下部的多个埋焊孔。
[0021]与现有技术相比，本技术的可高效装配的箱型柱连接节点具有以下技术效果：钢结构箱形柱内置芯筒式法兰盘连接方法，有效保护节点域，延缓塑性应变发展，提高
节点承载能力及转动刚度。内置芯筒的斜板设置成上部坡口向外、下部坡口向里的方式，解决了套筒构件制作的难题，建立相应的计算模型验算后，满足设计要求。柱柱连接的内置芯筒式法兰盘安装技术、自攻螺栓安装技术，确保套筒与上柱结合紧密，满足节点性能的设计要求。箱形柱内置芯筒式法兰盘装配式钢结构建筑进行标准化设计，辅以高效装配式节点连接，实现部品全工业化生产和建筑全装配化施工，不仅有效地提高施工效率及建筑品质，减少现场作业，缩短工期，降低劳动力成本和需求，还能有效提高户内得房率和居住舒适性，从而降低综合成本，具有显著的经济效益。此外，该装配式设计使建筑易于拆除和重建，减少建筑垃圾，提高资源再利用效率，社会效益显著。
附图说明
[0022]图1是根据本技术一实施方式的箱型柱连接节点的立体结构示意图；
[0023]图2是根据本技术一实施方式的箱型柱连接节点的立体分解结构示意图；
[0024]图3是根据本技术一实施方式的下柱体的俯视结构示意图；
[0025本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可高效装配的箱型柱连接节点，其特征在于，包括：下柱体，其包括：下法兰，其设置在所述下柱体的顶端；及内置芯筒，其下部插设并固定连接在所述下柱体的上口内，所述内置芯筒包括：多个自攻螺纹孔，其设置在所述内置芯筒上部的外壁上；以及上柱体，其包括：上法兰，其设置在所述上柱体的底端；及多个自攻通孔，其设置在所述上柱体下端部的外壁上，所述多个自攻通孔的位置和数量与所述多个自攻螺纹孔的位置和数量相当；其中所述下柱体和所述上柱体通过所述下法兰和所述上法兰采用连接螺栓固定连接，同时所述内置芯筒的上部插入所述上柱体的下口内部，并采用自攻高强螺栓通过所述多个自攻螺纹孔和所述多个自攻通孔与所述上柱体固定连接；其中所述内置芯筒还包括多块第一板体和多块第二板体，所述第一板体与所述第二板体的宽度不同，但高度相同，所述多块第一板体和所述多块第二板体彼此间隔合围构成正多边形桶状结构；其中所述第一板体的板宽大于所述第二板体板宽的两倍；其中所述第二板体还包括：下部坡口，其设置在所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘清江，韩伟，周育泷，王振兴，王卫新，雷震源，刘毅夫，吴楠，
申请(专利权)人：北京城建北方集团有限公司，
类型：新型
国别省市：