一种用于分层装配式钢结构的刚度可调整的节点连接构造及结构体系制造技术

一种用于分层装配式钢结构的刚度可调整的节点连接构造及结构体系，所述节点连接构造包括：上、下钢柱，上、下钢柱的对接端端部焊接有法兰板；连接节点，其上下端焊接有上、下法兰板，所述上、下法兰板分别连接所述上钢柱、下钢柱的对接端端部的法兰板，使上钢柱、下钢柱连接为一体。本发明专利技术解决了现有分层装配式钢结构体系中存在的柱

【技术实现步骤摘要】
一种用于分层装配式钢结构的刚度可调整的节点连接构造及结构体系


[0001]本专利技术涉及建筑结构节点连接
，涉及一种用于分层装配式钢 结构的刚度可调整的节点连接构造及结构体系。

技术介绍

[0002]装配式钢结构因其具有的标准化设计、工厂化生产、装配化施工等特 性，近几年得到蓬勃发展。
[0003]如中国专利申请号202011384603.8公开了一种预制装配式钢筋混凝 土梁柱钢节点，其包括预制混合梁、预制组合柱以及预埋钢结构连接节点， 预埋钢结构连接节点设置在预制组合柱上，预制混合梁由普通钢筋混凝土 梁以及设置在普通钢筋混凝土梁端部的型钢构成，从而分为三段，从两端 到中间依次为钢结构段、结合段以及钢筋混凝土段。预埋钢结构连接节点 包括带及不带腹板预埋刚节点两种，由上下钢节点横板、四周的钢节点竖 板以及设置在上下钢节点横板之间的十字交叉型钢节点腹板等构成。
[0004]还有如中国专利申请号202011600645.0公开了一种嵌套箱体转换节 点，其包括：外箱体、内箱体、联系隔板、十字板、一组竖向加劲板、一 组隔板和一组分仓板，所述内箱体设于外箱体内部，所述联系隔板设于内 箱体的下方，所述十字板设于外箱体的内部，并置于联系隔板的下方，所 述竖向加劲板设于外箱体和内箱体之间，所述隔板设于内箱体的拐角处， 且其两侧与相邻的两竖向加劲板连接，所述分仓板与十字板交叉设置。该 嵌套箱体转换节点将外箱体和内箱体嵌套成型，箱体间通过联系隔板、竖 向加劲板以及隔板联系成整体，外部箱体底部增设十字板及十字分仓板， 对转换节点的结构进行了优化，能够大大提高该转换节点结构整体的稳定 性和受力性能，从而提高其后期使用的安全性。
[0005]目前的装配式钢结构对于柱
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柱连接节点的处理常采取焊接的方式，现 场焊接的缺陷如质量不可控、操作耗时费工等大大制约了此类结构的推广 和使用。
[0006]分层装配式钢结构则较好地解决了上述问题，其采取的“柱分层”理 念类似于搭积木的模式，形成一个施工平台后即可进行上一层柱的安装， 有效地减少了施工现场地高空作业，在提高安全性的同时大大改善了施工 效率。分层装配式钢结构已成为国内外许多工业化建筑的最主要特点之 一，其中柱
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柱连接和梁
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柱连接的构造设计是影响分层装配式结构的关键 技术难点之一。
[0007]传统的装配式钢结构体系主要以梁、柱构件为基础单位进行预制，在 现场施工安装时不可避免地会遇上构件拼接的问题。若采取现场焊接，则 会增加工作量和复杂度，难以体现装配式建筑的优势；若采取螺栓连接， 则需要考虑连接位置对建筑空间的影响。普通的分层装配式结构体系采取 按层预制和安装的模式，梁贯通、柱分层密布，柱与梁的连接可认为是铰 接，水平力主要靠支撑承担。梁柱构件逐层顺次安装的方式步骤明确，类 似于“搭积木”；连接集中在节点位置，对建筑空间的影响小。
[0008]传统的分层装配式结构采用梁贯通、柱铰接的模式，通常会选择较大 截面的梁和
较小截面的柱，柱与梁的连接通过柱端端部焊接端板与梁翼缘 通过高强螺栓连接，该节点连接的刚度几乎难以调整，要想提高节点的刚 度普遍只能增大柱截面和连接板厚度。因此，传统的分层装配式结构的节 点不具备刚度可调整性将会带来下述劣势：
[0009](1)由于柱截面较小和仅通过少数螺栓将柱端板与梁翼缘连接，梁 柱节点刚度较弱，常被视为铰接，这样浪费了柱参与抗侧的能力；
[0010](2)二道防线能力不足，在极端地震或风荷载下，柱本应充当结构 第二道防线、发挥防止结构倒塌的功能，由于梁柱近似为铰接，将大大降 低结构冗余度，抗倒塌能力不足；
[0011](3)荷载传递单一，即只将柱视作承受竖向力构件，水平荷载全部 由支撑承担，在某些场景下进行设计，若支撑抗侧能力不足，无法改变节 点刚度让柱承担适当部分的水平荷载，使得设计变得复杂；
[0012](4)结构形式单一，只能将结构视作支撑
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铰接框架，在某些地区或 场景下将不适用，无法通过改变节点刚度成为刚接框架，增加结构体系的 可用范围；
[0013](5)梁截面较大，作为协调柱变形、楼层变形的主要构件，通常梁 截面会采用较大的截面，且由于通长，使得至少整层的梁截面都一样。在 有些跨度较小位置，通常的设计方式是选择较小的截面以充分利用材料， 梁贯通则使得截面利用率较低。

技术实现思路

[0014]本专利技术的目的在于提供一种用于分层装配式钢结构的刚度可调整的 节点连接构造及结构体系，解决现有分层装配式钢结构体系中存在的柱
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柱连接、梁
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柱连接设计和连接刚度调整等技术问题；且，所述连接构造具 有全螺栓连接和刚度可调的特点，可以大大减少现场焊接工作量，并且为 结构设计提供了多种刚度选择。
[0015]为达到上述目的，本专利技术的技术方案：
[0016]一种用于分层装配式钢结构的刚度可调整的节点连接构造及结构体 系，其包括：
[0017]上钢柱、下钢柱，上钢柱、下钢柱的对接端端部焊接有法兰板；
[0018]连接节点，其上下端焊接有上、下法兰板，所述上、下法兰板分别连 接所述上钢柱、下钢柱的对接端端部的法兰板，使上钢柱、下钢柱连接为 一体。
[0019]进一步，本专利技术所述连接构造还包括：
[0020]钢梁，其为工字形钢梁、H型钢梁、带卷边H型钢或双拼槽型组合钢 梁；
[0021]预制楼板，其为带有预设连接孔的混凝土板、ALC板等；
[0022]所述连接节点为两块钢板交叉，形成十字形或X形截面；相互交叉钢 板中的至少一块钢板及上、下法兰板的至少一侧端分别向外延伸形成腹板 连接部、上连接部、下连接部；
[0023]所述钢梁的上下翼缘及钢梁腹板分别连接所述连接节点的上连接部、 下连接部及腹板连接部。
[0024]优选的，所述钢梁与连接节点的连接均为高强螺栓连接。
[0025]优选的，所述连接节点的上、下法兰板得上连接部、下连接部上设供 高强螺栓穿设的连接通孔，该连接通孔为长圆孔或大圆孔。
[0026]优选的，所述的连接节点为两块钢板交叉，形成十字形或X形截面。
[0027]进一步，所述连接节点的上、下法兰板之间设有加强件，该加强件两 端分别连接
所述上、下法兰板。
[0028]优选的，所述加强件为U形结构，其两侧边分别连接所述上、下法兰 板。
[0029]优选的，所述加强件为U形，且，其一侧设侧板，所述加强件的U形 结构的两侧边分别连接所述上、下法兰板。
[0030]优选的，所述上、下钢柱端部的法兰板与所述连接节点上、下法兰板 采用高强螺栓连接。
[0031]优选的，所述加强件与所述连接节点上、下法兰板通过高强螺栓连接。
[0032]优选的，所述加强件通过高强螺栓与所述连接节点连接，且，与上、 下钢柱端部的法兰板连接所述连接节点上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于分层装配式钢结构的刚度可调整的节点连接构造，其特征在于，包括：上钢柱、下钢柱，上钢柱、下钢柱的对接端端部焊接有法兰板；连接节点，其上下端焊接有上、下法兰板，所述上、下法兰板分别连接所述上钢柱、下钢柱的对接端端部的法兰板，使上钢柱、下钢柱连接为一体。2.如权利要求1所述的用于分层装配式钢结构的刚度可调整的节点连接构造，其特征在于：还包括：钢梁，其为工字形钢梁、H型钢梁、带卷边H型钢或双拼槽型组合钢梁；所述连接节点为两块钢板交叉，形成十字形或X形截面；相互交叉钢板中的至少一块钢板及上、下法兰板的至少一侧端分别向外延伸形成腹板连接部、上连接部、下连接部；所述钢梁的上下翼缘及钢梁腹板分别连接所述连接节点的上连接部、下连接部及腹板连接部。3.如权利要求2所述的用于分层装配式钢结构的刚度可调整的节点连接构造，其特征在于，所述钢梁与连接节点的连接均为高强螺栓连接。4.如权利要求2或3所述的用于分层装配式钢结构的刚度可调整的节点连接构造，其特征在于，所述连接节点的上、下法兰板得上连接部、下连接部上设供高强螺栓穿设的连接通孔，该连接通孔为长圆孔或大圆孔。5.如权利要求1所述的适用于分层装配式钢结构的刚度可调整的节点连接构造，其特征在于，所述连接节点为两块钢板交叉，形成十字形或X形截面。6.如权利要求1或2或3或4所述的适用于分层装配式钢结构的刚度可调整的节点连接构造，其特征在于，所述连接节点的上、下法兰板之间设有加强件，该加强件两端分别连接所述上、下法兰板。7.如权利要求6所述的适用于分层装配式钢结构的刚度可调整的节点连接构造，其特征在于，所述加强件为U形结构，其两侧边分别连接所述上、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李元齐，伍福炜，李占鸿，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：