装配式钢结构建筑的梁柱节点制造技术

本实用新型专利技术公开一种装配式钢结构建筑的梁柱节点，它包括上扁钢管立柱、下扁钢管立柱、矩形加固钢套和多根型钢横梁；每根型钢横梁内端焊接有端板，端板上设有外孔；每个扁钢管立柱的侧壁设有中孔；矩形加固钢套侧壁设有内孔；矩形加固钢套下部套合并点焊在下扁钢管立柱上口，矩形加固钢套上部套合在上扁钢管立柱上口；每根型钢横梁的端板上部、上扁钢管立柱侧壁、矩形加固钢套侧壁上部经依次穿过外孔、中孔和内孔的单边螺栓固定；每根型钢横梁的端板下部、下扁钢管立柱侧壁、矩形加固钢套侧壁下部经依次穿过外孔、中孔和内孔的单边螺栓固定。该梁柱节点结构相对简单，制备方便，造价低，连接固定效果理想。连接固定效果理想。连接固定效果理想。

【技术实现步骤摘要】
装配式钢结构建筑的梁柱节点


[0001]本技术涉及预制装配式建筑施工
，具体讲是一种装配式钢结构建筑的梁柱节点。

技术介绍

[0002]预制装配式建筑施工，是指建筑的部分或全部构件在工厂内预先制备完成，然后运输到施工现场，再在现场将构件组装起来，形成具备使用功能的建筑物的施工方式。与现场施工相比，预制装配式施工具备施工方便、工程进度快、对周围环境影响小且建筑构件的质量容易保证等优点，因而获得了国家相关政策的大力扶持和推广应用。
[0003]本申请所涉及的，就是一种预制装配式钢结构建筑的型钢横梁与矩形钢管立柱的连接节点，为表述方便，本申请将矩形钢管立柱称为扁钢管立柱。
[0004]传统的钢结构的梁柱节点的各个构件多采用焊接的连接方式，这就需要工人在工地现场高空作业，将各个钢构件焊接固定。而高空焊接作业，操作繁琐费力，速度慢，人工成本高，并存在一定危险性，还会对现场造成光和噪音污染，且受操作水平和状态的影响焊接的质量也无法得到保障。
[0005]为避免现场焊接的弊端，行业内有技术人员提出了采用螺接固定的梁柱节点的改良方案，如专利号为2016201715839和2020220799130的两个技术专利所记载的方案。但上述两个方案各自存在一定的缺陷。
[0006]先看专利号为2016201715839的方案，该方案在节点区做了一个中空的箱式卯件，该卯件侧板设有工字型镂空卯位，卯件顶板和底板则设有矩形插孔；上柱和下柱各设一圈连接用的翻边；上柱和下柱分别插入卯件顶板和底板的矩形插孔，各根H型钢横梁端部插入对应的镂空卯位；两柱体、卯件和各个H型钢横梁依靠长螺杆实现固定，该螺杆从上往下依次穿过上柱翻边、卯件顶板、H型钢横梁上翼缘板和下翼缘板、卯件底板和下柱的翻边。上述结构虽然避免了现场焊接，但存在以下缺陷。1、该方案的各个构件如中空的箱型卯件、上柱及下柱翻边等结构均比较复杂，制备工艺步骤多，制备成本高；2、螺杆作为长构件，需要依次穿过上下翻边、卯件顶板底板、H型钢横梁上翼缘板和下翼缘板等上下六个孔，孔位过多，实际装配时长构件很难在各个孔对位准确，故插接安装的过程比较困难；3、对单根H型钢横梁做受力分析可知，节点处H型钢横梁上部受拉而下部受压，上述的拉压应力均以径向剪力的形式作用于螺栓，但螺栓主要是承担轴向拉压力的构件，其径向抗剪的效果并不好，节点长期受力时，螺栓作为长构件也必然周期性反复受到剪力，容易出现局部应力集中效应导致构件破坏失效，未能完全发挥螺杆轴向抗性强的优势，其节点整体的刚度和使用寿命均不理想。
[0007]而专利号为2020220799130的方案，是在立柱四个侧面焊接四个方套，将钢横梁插入方套，且由长螺杆竖向穿过方套顶面、钢横梁顶面、钢横梁底面和方套底面的四个孔并锁紧，以实现各个钢横梁与立柱的连接。该方案与上个方案的缺陷基本相同，该方案的立柱四个表面需要焊接四个方套，其结构较复杂，制备工序较多，成本较高；该方案同样需要螺杆
作为长构件穿过上下四个孔，实操时各个孔位很难对位精准，插接困难；该节点的受力形式同样依托竖向螺杆反复多次径向抗剪，同样存在局部应力集中导致构件破坏、刚度和使用寿命不理想的问题；况且，该方案本质上仅仅实现了一根立柱与四根横梁的连接，并未在节点处完成上下两根立柱的连接，即并不能形成上下两根立柱和四根横梁共同连接的节点。

技术实现思路

[0008]本技术要解决的技术问题是，提供一种结构相对简单，制备方便，造价低，连接固定效果理想的装配式钢结构建筑的梁柱节点。
[0009]本技术的技术解决方案是，提供一种装配式钢结构建筑的梁柱节点，它包括上扁钢管立柱、下扁钢管立柱和多根型钢横梁；该梁柱节点还包括矩形加固钢套，该矩形加固钢套外壁横截面尺寸与每个扁钢管立柱内腔的横截面尺寸相同；每根型钢横梁内端焊接有端板，端板上设有外孔；每个扁钢管立柱的侧壁设有中孔；矩形加固钢套侧壁设有内孔；矩形加固钢套下部套合在下扁钢管立柱上口且两者点焊固定，矩形加固钢套上部套合在上扁钢管立柱上口；矩形加固钢套与每块端板高度相等且平齐；每根型钢横梁的端板上部、上扁钢管立柱侧壁、矩形加固钢套侧壁上部经依次穿过外孔、中孔和内孔的单边螺栓固定；每根型钢横梁的端板下部、下扁钢管立柱侧壁、矩形加固钢套侧壁下部经依次穿过外孔、中孔和内孔的单边螺栓固定。
[0010]采用以上结构的装配式钢结构建筑的梁柱节点与现有技术相比，具有以下优点：
[0011]首先，相比造型复杂的中空的箱型卯件，或者焊接在立柱四侧的四个方套，本申请在各个基础构件结构上仅增加了一个矩形加固钢套，其造型简单，采用普通矩形钢管切割即可，故制备方便，人工成本低，造价低；而且，装配方便，本申请在现场无需高空焊接，全部采用螺接，自然避免了焊接施工操作繁琐危险，速度慢，人工成本高等缺陷，现场安装过程安静环保无噪音无闪光；且单边螺栓是正常尺寸构件，需要穿过的外中内孔也彼此紧靠，不像加长构件需要穿过相互间隔较远的两组孔，所以不存在现有技术中对孔不准、插接困难的问题，进一步确保其装配快捷方便准确；况且，从受力分析的角度看，本申请的各个单边螺栓分居节点整体的高度中线上下两侧，上部螺栓受拉而下部螺栓受压，对单个螺栓产生的是轴向的压力或拉力，相比现有技术螺栓径向抗剪的受力形式，本申请的受力充分发挥了螺栓轴向抗性强的优势，从而明显提升了该节点的强度、刚度、承载力和使用寿命；况且，该节点的接缝也就是上下两扁钢管立柱的间隙刚好位于整个节点的高度中间，其上部受拉而下方受压，而中间位置也就是接缝处所受的弯矩值最小，几乎为零，故能进一步确保节点受力可靠性；还有，该节点完成了四根横梁和两根立柱的对接，且对接处内有矩形加固钢套而外包覆钢端板，故保障了节点区域立柱的抗弯刚度，这样，即便立柱内腔不设置加劲肋立柱也不易发生屈曲；正因为立柱内腔可以不设置加劲肋，故立柱可直接采用扁钢管切割，免去工厂在立柱内腔加焊加劲肋的作业量，进一步节约了人工、工期和造价。
[0012]作为优选，每根型钢横梁所焊接的端板的上边缘和下边缘分别外凸于该型钢横梁的上翼缘板和下翼缘板，每块端板的上凸出部和下凸出部均焊接有一块三角加强肋，每块三角加强肋的横边分别与上翼缘板或下翼缘板焊接；端板两端凸出部的存在能增强端板与型钢横梁端部焊接牢固度，而补焊的三角加强肋能保证两凸出部的强度，避免该区域屈曲，且在端板处焊接三角加强肋的工序本身也好操作，不会大幅度增强人工和造价。
[0013]作为进一步优选，矩形加固钢套的上口处和下口处分别焊接有一道环形加固钢板；每道环形加固钢板与该梁柱节点的型钢横梁的上翼缘板或下翼缘板等高；这样，虽然矩形加固钢套本身对节点强度的增益效果已经比较理想了，但若想进一步追求更大的增益，仍然可以极富针对性的加强受压应力或受拉应力最大的区域，也就是与型钢横梁的上下翼缘板高度重叠的区域；而且，上述环形加固板的焊接位置离矩形加固钢套的上口或下口均较近，可以理解为贴着上口或下口焊接，这样焊接操作方便；若无该加固钢套，想达到同样的加固效果，就只能在上扁钢管立本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装配式钢结构建筑的梁柱节点，它包括上扁钢管立柱、下扁钢管立柱和多根型钢横梁；其特征在于：该梁柱节点还包括矩形加固钢套，该矩形加固钢套外壁横截面尺寸与每个扁钢管立柱内腔的横截面尺寸相同；每根型钢横梁内端焊接有端板，端板上设有外孔；每个扁钢管立柱的侧壁设有中孔；矩形加固钢套侧壁设有内孔；矩形加固钢套下部套合在下扁钢管立柱上口且两者点焊固定，矩形加固钢套上部套合在上扁钢管立柱上口；矩形加固钢套与每块端板高度相等且平齐；每根型钢横梁的端板上部、上扁钢管立柱侧壁、矩形加固钢套侧壁上部经依次穿过外孔、中孔和内孔的单边螺栓固定；每根型钢横...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈赞，魏鑫，王磊，包呈祥，吴坚，
申请(专利权)人：浙江省二建钢结构有限公司，
类型：新型
国别省市：