冷弯薄壁型钢梁柱节点制造技术

一种冷弯薄壁型钢梁柱节点，包括方钢管柱（１）、方钢管梁（２）和Ｃ型钢梁（３），其特征在于Ｃ型钢梁（３）焊接于方钢管柱（１）上，方钢管梁（２）焊接于Ｃ型钢梁（３）上。在Ｃ型钢梁（３）与方钢管柱（１）之间可以设置自攻螺钉（７）的连接。本发明专利技术克服了现有冷弯薄壁型钢梁柱节点连接存在的缺陷，并且该节点传力途径明确，抗震性能优越，施工操作简单易行，可广泛用于冷弯薄壁型钢各类杆件截面的连接，尤其适用于采用塞入式围护墙体的结构体系。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钢结构节点，具体为冷弯薄壁型钢梁柱节点。
技术介绍
由于冷弯薄壁型钢结构房屋具有杆件自重轻、施工时不需要大型施工机械，便于 操作，抗震性能好、节能、节地、节材、环保，有利于房屋建筑产业化，并具有施工周期短、综 合效益好等一系列优点，很适合在房屋建筑中采用。目前这种体系已成为美国、日本、澳大 利亚等发达国家低层住宅建筑的重要形式。由于冷弯薄壁型钢住宅结构与其它结构相比在 功能上和经济上具有明显优势，中国近几年来也开始大量引进该体系的住宅结构，虽然国 内学者对节点、杆件等做了大量研究工作，但冷弯薄壁型钢住宅结构的节点连接构造始终 是制约该体系向低、多层公共建筑发展的重要因素。 国内外施工中，紧固件的连接通常采用螺钉、普通钉子、射钉、拉铆钉、螺栓和扣合 件等，其连接方法都必须符合现行有关标准的规定。 中国专利申请200620014979. 9公开了一种活动房楼面主梁与立柱的连接节点， 包括固定在主梁(3)端部的梁连接件(1)、以及固定在立柱(5)上的柱连接件(2);其中所 述梁连接件(1)包括固定在主梁(3)两端的直腹杆(11)和固定在该直腹杆(11)外侧面的 梁连接板(12);所述直腹杆(11)采用C型钢，其上下端分别插接固定在主梁(3)的上弦杆 (31)和下弦杆(32)的C型钢凹槽内；所述柱连接件(2)为固定在立柱(5)上的柱连接板； 所述梁连接板(12)与柱连接板(2)上开有螺栓孔并通过螺栓固定连接。但该技术采用螺 栓连接，对支座板件截面削弱较多，会大大降低节点的承载力，且对于封闭截面杆件，腐蚀 气体易腐蚀杆件内壁，腐蚀后再度处理难度较大。 采用焊接方式连接，密闭性好，板件净截面面积不会减小，因此采用焊接方式较为 有利，但对柱节点部位的反复施焊，会导致柱板件延性降低，甚至是烧穿，降了节点刚度及 塑性变形能力，诱发结点发生脆性破坏，尽而降低结构极限承载力。
技术实现思路
本专利技术的目的是采用分散焊缝的方法对梁柱节点进行构造改进，从而设计一种新型冷弯薄壁型钢梁柱节点。 本专利技术的具体技术方案是 —种冷弯薄壁型钢梁柱节点，包括方钢管柱、方钢管梁和C型钢梁，其特征在于C 型钢梁焊接于方钢管柱上，方钢管梁焊接于C型钢梁上。由此，在各方钢管柱之间形成纵横 交错的C型钢梁和方钢管梁。 进一步的方案是在C型钢梁与方钢管柱之间设置有自攻螺钉连接。 进一步的方案是在方钢管柱的正面和背面都设置有C型钢梁焊接于方钢管柱 上，方钢管柱正面和背面的C型钢梁上都焊接有方钢管梁，在正面和背面的C型钢梁之间焊 接有缀板。这种具体结构主要适用于中柱节点。 进一步的方案是在方钢管柱的正面设置有C型钢梁焊接于方钢管柱上，方钢管梁焊接于C型钢梁上；方钢管柱的背面设置有钢板焊接于方钢管柱上，在正面的C型钢梁与背面的钢板之间焊接有缀板。这种具体结构主要适用于边柱节点和角柱节点。进一步的方案是在钢板与方钢管柱之间设置有自攻螺钉或焊缝连接。对于中柱节点，在相邻两根方钢管柱之间，有两根横向C型钢梁，横向C型钢梁与方钢管柱之间通过焊接形成有共8条角焊缝，有四根纵向方钢管梁，每根纵向方钢管梁与C型钢梁之间通过焊接形成四条角焊缝。可以视荷载类型、大小及房屋平面几何尺寸大小，选择是否在C型钢梁之间加缀板连接，以增强体系的整体性，缀板厚度与C型钢梁厚度相同，数量满足钢结构设计规范要求。在中柱节点当中，楼板把荷载传给纵向方钢管梁，纵向方钢管梁通过角焊缝把荷载传给横向C型钢梁，后通过角焊缝传给方钢管柱。在垂直于C型钢梁的腹板平面通过4条角焊缝焊接4根方钢管梁，纵向布置在C型钢梁两侧，避免了方钢管梁直接焊接在方钢管柱所造成柱节点板件的脆性恶化，易于满足强节点弱杆件的抗震设计原则。根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)，当C型钢梁腹板净高h > 190mm时，为避免C型钢梁与方钢管柱焊接时产生局部翘曲，需要增加自攻螺钉加强C型钢梁与柱之间的连接。 对于边柱节点，与中柱节点相比，其横向方钢管柱一侧为一钢板代替C型钢梁与 其焊接，与另一侧的C型钢梁通过缀板连接，形成一整体提高其承载能力，同时对墙体起到 约束作用；当C型钢梁腹板与钢板的净高h》190mm时，为避免与方钢管柱焊接时产生局部 翘曲，采用自攻螺钉将它们连接。 对于角柱节点，为边柱节点的一半，此处不再赘述。 本专利技术的优点是对节点采用分散焊缝的方式进行了构造改进，缓解了节点部位 的应力集中程度，不减少节点部位的柱板件净截面面积，因此节点承载力不会降低；且避免 了螺栓或自攻螺钉在竖向荷载作用下孔壁反复挤压带来的栓口变大；在一定程度上可避免 开螺栓洞口带来的柱上的应力集中；保证了柱的封闭环境，避免柱钢板板件内侧的腐蚀。新 型焊接节点焊缝较为分散，避免梁柱直接焊接时导致的柱板件焊穿，改善节点的延性。提高 节点的极限承载力，地震荷载作用下的耗能能力，满足抗震规范中多道抗震设防的要求。依 据建筑要求及荷载大小，C型钢的高度可调，为避免板件过高带来的板件焊接翘曲的影响， 可采用栓焊连接，适应性广。本专利技术克服了现有冷弯薄壁型钢梁柱节点连接存在的缺陷，并 且该节点传力途径明确，抗震性能优越，施工操作简单易行。可广泛用于冷弯薄壁型钢各类 杆件截面的连接，尤其适用于采用塞入式围护墙体的结构体系。附图说明 图1是本专利技术中的中柱节点三维示意图。 图2是本专利技术中的边柱节点正视三维示意图。 图3是本专利技术中的边柱节点后视三维示意图。 图4是本专利技术中的角柱节点正视三维示意图。 图5是本专利技术中的角柱节点后视三维示意图。 图中1_方钢管柱，2-方钢管梁，3-(:型钢梁，4-缀板，5-角焊缝，6-角焊缝，7-自 攻螺钉，8-钢板。具体实施例方式实施例l(参见图l):本专利技术即一种涉及结构工程的冷弯薄壁型钢中柱节点。由 方钢管柱1、方钢管梁2、C型钢梁3、缀板4、角焊缝5和角焊缝6、自攻螺钉7组成。两根方 钢管柱1通过八条角焊缝5将两根C型钢梁3连接在其两侧；在C型钢梁3上下翼缘表面 焊接六块缀板4，分布在C型钢梁3跨中和两端；四根方钢管梁2与C型钢梁3通过角焊缝 6焊接在C型钢梁3下翼缘(当C型钢梁3腹板高度超过规范要求时，可采用自攻螺钉7将 方钢管柱1与横向C型钢梁3连接)。在该类型节点当中，C型钢梁3布置在建筑的横向， 方钢管梁2布置在建筑的纵向。 实施例2(参见图2、图3):本专利技术即一种涉及结构工程的冷弯薄壁型钢边柱节点。 由方钢管柱1、方钢管梁2、C型钢梁3、钢板8、缀板4、角焊缝5、角焊缝6、自攻螺钉7组成。 两根方钢管柱1与一块C型钢梁3通过四条角焊缝5焊接在一侧，两根方钢管柱1与一块 钢板8通过四条角焊缝5焊接在另一侧；C型钢梁3与钢板8上下表面焊接六块缀板4，均 布在方钢管柱1之间；两根方钢管梁2通过角焊缝6焊接在C型钢梁3的下翼缘(当钢板 8与C型钢梁3腹板高度超过规范要求时，可采用自攻螺钉7将其与方钢管柱1连接)。在 该类型节点当中，C型钢梁3与钢板8布置在建筑的横向，方钢管梁2布置在建筑的纵向。 实施例3 (参见图4、图5):本专利技术即一种涉及结构工程的冷弯薄壁型钢角柱节点。 由方钢管柱1、方钢管梁2、C型钢梁3、钢板8、缀板4、角焊缝5、角焊缝6、自攻螺钉7组成。 一根方钢管柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷弯薄壁型钢梁柱节点，包括方钢管柱（１）、方钢管梁（２）和Ｃ型钢梁（３），其特征在于Ｃ型钢梁（３）焊接于方钢管柱（１）上，方钢管梁（２）焊接于Ｃ型钢梁（３）上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚勇，褚云朋，周俐俐，王汝恒，雷劲松，张兆强，陈晓强，徐斌，高玉波，肖术连，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]