本发明专利技术公开一种钢管柱预内置刚性节点全螺栓连接节点型式，预先将内置节点制作完成，同时在钢柱预备安装内置节点位置，在内置节点的四个端板(开有高强螺栓孔)对应钢柱上面钻孔，然后将内置节点放入到钢柱中，再通过高强螺栓与外部钢梁连接，将内置节点、钢柱、钢梁通过高强螺栓连接在一起。过高强螺栓连接在一起。过高强螺栓连接在一起。
【技术实现步骤摘要】
一种钢管柱预先内置刚性节点全螺栓连接节点型式
[0001]本专利技术涉及一种钢管柱预先内置刚性节点全螺栓连接节点型式与方法领域，具体涉及一种钢管柱预先内置刚性节点全螺栓连接节点型式、榫卯内置节点及安装方法。
技术介绍
[0002]装配式钢结构建筑因其具有较高的施工效率，良好的结构力学性能以及显著的经济效益等优点，一直是国内外建筑领域中的研究热点。
[0003]装配式钢结构建筑具有抗震性能优越、生产周期短、建筑空间布置灵活、综合经济效益好、舒适度高等诸多优点，在国内的研究和应用也日益增多。钢结构建筑通常通过梁柱节点连接来实现装配化。传统钢框架中梁柱刚性连接节点采用的形式有栓焊混合连接、全焊接、全栓接，这三种连接形式也属于广义的装配式连接节点形式。前两种连接形式由于受到环境和工人施工水平等因素的影响，焊接质量难以稳定控制，给节点连接受力性能埋下安全隐患。
[0004]方钢管柱由于具有各向等强，抗扭刚度大，承载能力高、钢管端头封闭后抗腐蚀性能好、外形规则，同时具有很好的建筑适用性，与H型钢柱组成的结构相比，其用钢量少，成本低等，故已成为多层钢框架设计中常用的柱截面形式，方钢管柱与H型钢梁或钢管梁等连接而成的装配式钢框架结构体系已成为钢结构住宅的一个发展方向。
[0005]张茗玮等提出一种内套筒装配式梁柱连接节点，将套筒设置在钢柱内侧，柱外壁平整，利于后期装修。为了避免在节点区域钢管柱上开设螺栓安装手孔，采用对拉螺栓完成上柱、套筒及T型件的连接，提高了节点的装配化施工程度。
[0006]张茗玮等(张茗玮、王燕、舒慧，装配式钢管内套筒
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T型件梁柱节点力学性能分析，钢结构，2015，30(9)：12
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17)提出了一种内套筒
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T型件梁柱节点，节点由上下方钢管柱、内套筒、T形件和H型钢梁通过高强螺栓和对拉螺栓拼接而成。通过对节点模型进行有限元分析，发现该节点耗能能力良好，且在套筒厚度大于柱壁厚度2mm时，节点具有最好的滞回性能，但随内套筒长度的增加，节点的极限承载力却有所下降。
[0007]缺点是内套筒
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T型件梁柱节点，需要将钢柱中间截断，破坏了钢柱连续性，使得钢柱竖向传力受到削弱。
[0008]柱与梁连接节点，我国CECS 159∶2004《矩形钢管混凝土结构技术规程》规范推荐了四种节点连接形式(7.1.2条款)：带短梁内隔板式梁柱连接、外伸内隔板式梁柱连接、外隔板式梁柱连接、内隔板式梁柱连接。还用经常采用外套管型式，但是没有内置节点型式。而且现有的柱与梁连接节点，均采用了焊接连接，焊接连接相比全螺栓连接具有效率低，相对复杂的缺点，焊接部位产生应力集中和焊接残余应力，容易出现焊接缺陷等问题。有研究证明，地震及承受楼面荷载时，采用螺栓连接和角部支撑结构相比焊接结构更优。承受地震等交变载荷时焊接结构容易从焊缝缺陷处开裂，而高强螺栓连接情况下变形的几率也是会比较小，拆卸方便，绿色环保等。
[0009]无论在纯框架结构中还是在框架－剪力墙结构中，都存在着梁与柱的交点，称之
为梁柱节点，梁柱节点在整个结构中占有重要地位，这就要求节点在正常使用状态下，应具有足够的强度和刚度，将钢梁和钢柱连成一体形成“结构”，有效地承受重力、风荷载等外部作用，以避免结构产生过大的内力和位移。
技术实现思路
[0010]为了克服装配式钢结构柱梁连接节点现有技术的不足，本专利技术专利提出了一种“无需截断钢柱”即可实现在钢柱内部内置加劲节点区块的加强型钢管柱与钢梁全螺栓连接节点，即本专利技术提供一种钢管柱预内置刚性节点全螺栓连接节点型式。
[0011]该种节点(域)优点是节点传力连续、合理可靠，设计标准化，制造简便，无需现场焊接，安装便捷等。
[0012]本专利技术由于是采用钢柱内部预先内置刚性节点方法，因此需要采用较为特殊的工艺步骤，在钢梁与钢柱连接前预先完成刚性节点内置工作。
[0013]内置的刚接节点由焊接构件制成。
[0014]预先将内置节点制作完成后，同时在钢柱预备安装内置节点位置，在内置节点的四个端板(开有高强螺栓孔)对应钢柱上面钻孔，然后将内置节点放入到钢柱中，再通过高强螺栓与外部钢梁连接，将内置节点、钢柱、钢梁通过高强螺栓连接在一起。
[0015]空心结构的钢管柱，采用了由焊接连接构件制成的内置节点，再通过高强螺栓将其连接成为一个整体，在节点区域位置，钢梁端部装有端板，钢梁(方钢管梁或H型钢梁)通过梁端板及高强螺栓实现与矩形钢管柱的连接，不同厚度的端板端面上钻有螺栓孔，钢梁通过端板并通过高强螺栓实现钢梁、钢柱、内置节点的连接。在连接节点位置，钢柱不被切断开，钢柱连续性不被破坏，传力顺畅连续。内置节点为焊接连接件的刚性体，强化了节点区域，使得节点部位实现了“强柱弱梁、强节点弱构件”的设计思想，有效保证了结构安全。而且采用无焊接的高强螺栓连接方式，方便快捷效率高，方便拆卸安装等。
[0016]本专利技术遵循梁柱节点的基本设计原则，根据钢框架“强柱弱梁”的抗震设计原则，节点必须能够完全传递被连接件的压力、拉力、弯矩、剪力等，在强震作用下，节点能够基于材料的延性，保证结构能够产生非弹性变形，即在“梁内”而不是在“柱内”产生塑性铰，以便消耗地震能量，使得节点免于破坏，并保证结构的整体性使其免于倒塌，实现“强柱弱梁、强节点弱构件”的设计思想。
[0017]具体而言，一方面，本专利技术提供一种钢管柱预内置刚性节点全螺栓连接节点型式。
[0018]在其中一个或多个具体实施方式中，这种钢管柱预内置刚性节点全螺栓连接节点型式可以包含由复数个高强螺栓连接的至少一个榫卯内置节点10、钢管柱20和至少一根钢梁30，所述榫卯内置节点10由复数个带有复数个第一插槽的横向加劲板101、复数个带有复数个第二插槽的纵向加劲板102和复数个内置节点端板103焊接而成：与所述钢管柱轴向垂直的所述横向加劲板101和与所述钢管柱轴向平行的所述纵向加劲板102通过所述第一插槽与所述第二插槽彼此插入并焊接，所述带有第二插槽的纵向加劲板102与所述榫卯内置节点端板103焊接；所述榫卯内置节点10的所述榫卯内置节点端板103、钢管柱20和钢梁30均包含相互对应的、用于彼此螺栓连接的复数个螺栓孔，并使用高强螺栓306将它们连接紧固。
[0019]在其中一个或多个具体实施方式中，所述钢管柱的横截面可以为圆形或多边形，
优选为等边多边形或矩形，更优选为正方形。
[0020]在其中一个或多个具体实施方式中，横向加劲板101的形状与钢管柱的横截面相一致。
[0021]在其中一个或多个具体实施方式中，横向加劲板101为矩形，所述横向加劲板101的每条侧边上有至少一个垂直于所述侧边垂直的第一插槽，所述第一插槽的宽度略宽于所述纵向加劲板102的厚度；所述纵向加劲板102的靠近所述钢管柱20中心位置的第一纵向侧边上有与所述横向加劲板101数量一致的垂直于所述第一纵向侧边的第二插槽，所述第二插槽的宽度略宽于所述横向加劲板10本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钢管柱预内置刚性节点全螺栓连接节点型式，其特征在于，包含由复数个高强螺栓连接的至少一个榫卯内置节点(10)、钢管柱(20)和至少一根钢梁(30)，所述榫卯内置节点(10)由复数个带有复数个第一插槽的横向加劲板(101)、复数个带有复数个第二插槽的纵向加劲板(102)和复数个榫卯内置节点端板(103)焊接而成：与所述钢管柱轴向垂直的所述横向加劲板(101)和与所述钢管柱轴向平行的所述纵向加劲板(102)通过所述第一插槽与所述第二插槽彼此插入并焊接，所述带有第二插槽的纵向加劲板(102)与所述榫卯内置节点端板(103)焊接；所述内置节点端板(103)、钢管柱(20)和钢梁(30)包含用于彼此螺栓连接的复数个螺栓孔。2.根据权利要求1所述的一种钢管柱预内置刚性节点全螺栓连接节点型式，其特征在于，所述钢管柱为矩形，所述横向加劲板(101)为矩形，所述横向加劲板(101)的每条侧边上有至少一个垂直于所述侧边垂直的第一插槽，所述第一插槽的宽度略宽于所述纵向加劲板(102)的厚度；所述纵向加劲板(102)的靠近所述钢管柱(20)中心位置的第一纵向侧边上有与所述横向加劲板(101)数量一致的垂直于所述第一纵向侧边的第二插槽，所述第二插槽的宽度略宽于所述横向加劲板(101)的厚度；所述横向加劲板(101)包含至少一个灌浆通孔。3.根据权利要求2所述的一种钢管柱预内置刚性节点全螺栓连接节点型式，其特征在于，所述榫卯内置节点端板(103)的每个螺栓孔在靠近所述钢管柱(20)中心位置一侧都进一步焊接螺母套，所述螺母套内置有高强螺栓的螺母和垫片。4.根据权利要求3所述的一种钢管柱预内置刚性节点全螺栓连接节点型式，其特征在于，所述横向加劲板(101)的每条侧边处为楔形，所述纵向加劲板(102)上与所述第一纵向侧边相对的第二纵向侧边处为楔形。5.根据权利要求4所述的一种钢管柱预内置刚性节点全螺栓连接节点型式，其特征在于，所述横向加劲板(101)的每条侧边上设置一个第一插槽，所述纵向加劲板(102)的第一纵向侧边上设置两个第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈生明，张钢英，曲金光，袁富贵，陈建平，
申请(专利权)人：湛江远东钢构有限公司，
类型：发明
国别省市：
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