對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種梁柱節(jié)點(diǎn)，尤其是涉及了一種對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于多高層鋼結(jié)構(gòu)中H型鋼梁與鋼管混凝土柱的剛接連接。
【背景技術(shù)】
[0002]多高層鋼結(jié)構(gòu)中，鋼梁多為H型鋼梁，鋼柱多為矩形鋼管混凝土柱。鋼梁與鋼柱的剛接連接是提供結(jié)構(gòu)整體剛度和抗震性能的最基本的措施。目前常用的剛性連接節(jié)點(diǎn)是在鋼柱對(duì)應(yīng)梁翼緣的位置設(shè)置橫隔板，鋼梁翼緣的內(nèi)力通過(guò)橫隔板傳遞給鋼柱，這種連接方式能夠提供所需的剛度和強(qiáng)度，從而形成剛接節(jié)點(diǎn)。橫隔板有內(nèi)隔板與貫通橫隔板兩種，分別對(duì)應(yīng)于箱型柱和冷彎成型高頻焊接矩形鋼管柱兩種構(gòu)件。
[0003]為了方便鋼管柱內(nèi)混凝土的澆灌，隔板上需要設(shè)置灌漿孔和透氣孔，灌漿孔的直徑不宜小于150mm。另外，為了節(jié)點(diǎn)域內(nèi)力傳遞需要，灌漿孔對(duì)隔板的削弱不能過(guò)大，這限制了鋼柱的截面寬度不能過(guò)小，截面寬度一般不小于350?400mm。
[0004]在鋼結(jié)構(gòu)住宅中，過(guò)大的鋼柱截面會(huì)在住宅的各個(gè)功能房間的四角出現(xiàn)凸柱陽(yáng)角，影響室內(nèi)建筑使用功能。建筑設(shè)計(jì)希望將結(jié)構(gòu)構(gòu)件的隱藏在墻體厚度內(nèi)，比如剪力墻結(jié)構(gòu)。這就要求住宅內(nèi)采用的鋼構(gòu)件截面寬度控制在300mm以下。較小的鋼管柱截面，采用橫隔板式節(jié)點(diǎn)會(huì)帶來(lái)混凝土灌注的困難。
[0005]同時(shí)在鋼結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中，節(jié)點(diǎn)對(duì)裝配技術(shù)的要求較高，通過(guò)采用對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)，可以將梁柱部分中多數(shù)節(jié)點(diǎn)在工廠中完成，加快了現(xiàn)場(chǎng)的裝配施工的速度，跳過(guò)了設(shè)置橫隔板中所能遇到的困難，提高了整體施工的工業(yè)化水平。
[0006]國(guó)家目前在大力推廣建筑工業(yè)化以及住宅產(chǎn)業(yè)化，鋼結(jié)構(gòu)是較好的綠色建筑產(chǎn)品，抗震性能極其優(yōu)越。怎樣將鋼結(jié)構(gòu)用于住宅體系，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化的特性，并滿(mǎn)足住宅建筑的功能需求，是一項(xiàng)非常重要且迫切的工作。
[0007]基于以上技術(shù)背景，目前的隔板連接節(jié)點(diǎn)不方便混凝土澆注，加設(shè)橫隔板對(duì)應(yīng)的施工量較大等問(wèn)題，同時(shí)又要保持較高的節(jié)點(diǎn)受力性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服現(xiàn)有隔板式梁柱剛接節(jié)點(diǎn)澆注困難、工業(yè)化水平低的問(wèn)題，并配合鋼管混凝土柱住宅結(jié)構(gòu)體系的研究與開(kāi)發(fā)，本發(fā)明提出了一種對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)，能滿(mǎn)足梁柱剛接節(jié)點(diǎn)的傳力需求，可應(yīng)用于剛接連接H型鋼梁與鋼管混凝土柱，構(gòu)造簡(jiǎn)單、傳力明確、加工方便快捷和灌注混凝土容易，將對(duì)鋼結(jié)構(gòu)在住宅建筑中的應(yīng)用起到至關(guān)重要的作用。
[0009 ]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0010]本發(fā)明包括鋼管混凝土柱、鋼梁、插板、鋼棒、插板牛腿和鋼棒牛腿，鋼管混凝土柱的一個(gè)方向插裝有垂直的插板，插板貫穿鋼管混凝土柱的兩端均連接各自的插板牛腿，插板牛腿經(jīng)連接板與鋼梁固定對(duì)接;鋼管混凝土柱的另一個(gè)方向插裝有水平的鋼棒，鋼棒垂直于插板，鋼棒貫穿插板和鋼管混凝土柱后的兩端經(jīng)端板或者鋼棒牛腿與鋼梁固定對(duì)接。
[0011]所述的插板牛腿包括分別位于上下的插板牛腿翼緣以及插板牛腿腹板，插板穿插連接在上下的插板牛腿翼緣一端部中間，插板牛腿腹板連接在兩個(gè)插板牛腿翼緣另一端部之間并與插板對(duì)接在同一平面上;插板牛腿翼緣一端部的中間均開(kāi)有軸向的條形槽，插板插裝在插板牛腿翼緣的條形槽內(nèi)并與插板牛腿翼緣通過(guò)焊縫焊接，插板牛腿腹板固定連接在上下插板牛腿翼緣另一端之間，插板牛腿腹板與插板平行對(duì)接。
[0012]更進(jìn)一步地，所述的鋼梁腹板與插板牛腿腹板之間通過(guò)連接板固定連接，連接板通過(guò)高強(qiáng)螺栓分別與鋼梁腹板、插板牛腿腹板固定連接，鋼梁翼緣與插板牛腿翼緣之間通過(guò)對(duì)接焊縫焊接。
[0013]進(jìn)一步地，包含有四根所述鋼棒，四根鋼棒分別與鋼棒牛腿腹板四角的鋼棒牛腿翼緣焊接，鋼梁腹板與鋼棒牛腿腹板之間通過(guò)連接板固定連接，連接板通過(guò)高強(qiáng)螺栓分別與鋼梁腹板、鋼棒牛腿腹板固定連接，鋼梁翼緣與鋼棒牛腿翼緣之間通過(guò)對(duì)接焊縫焊接。
[0014]更進(jìn)一步地，所述的四根鋼棒同時(shí)焊接在鋼棒牛腿翼緣的上表面、下表面或者穿插焊接在內(nèi)部。
[0015]所述的鋼棒穿插在鋼棒牛腿翼緣沿軸向中間設(shè)有的條形槽中并通過(guò)焊縫焊接，使得穿插焊接在內(nèi)部。鋼棒中心可以和鋼棒牛腿翼緣的中心對(duì)準(zhǔn)，此時(shí)鋼棒牛腿翼緣相應(yīng)的部位要開(kāi)槽，鋼棒插入鋼棒牛腿翼緣開(kāi)槽位置后通過(guò)焊縫焊接。
[0016]所述鋼棒和鋼梁之間連接有端板，鋼棒穿過(guò)端板后連接螺帽緊固，鋼梁端面焊接在端板上。端板所在平面與鋼梁軸線(xiàn)垂直，鋼梁端板超出鋼梁上下翼緣一定的距離并開(kāi)螺栓孔，鋼棒端部帶有螺紋，鋼棒穿過(guò)鋼梁端板的螺栓孔，并用螺帽固定。
[0017]所述的插板穿插鋼管混凝土柱壁板的開(kāi)槽，并與壁板通過(guò)焊縫焊接。
[0018]所述的插板和鋼管混凝土柱壁板被鋼棒貫穿處均設(shè)有孔洞，鋼棒和鋼管混凝土柱壁板的孔洞通過(guò)焊縫焊接。
[0019]所述的鋼管混凝土柱周?chē)匿摿汉透鱾€(gè)牛腿的高度相同，均在同一水平面上。
[0020]本發(fā)明的技術(shù)原理和有益效果體現(xiàn)在:
[0021]本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造加工簡(jiǎn)單，由于都是鋼板零部件，不用組裝內(nèi)隔板，不需要電渣焊，與傳統(tǒng)的箱形柱相比，加工制作難度和成本大幅降低。
[0022]由于鋼管混凝土內(nèi)沒(méi)有內(nèi)隔板，插板是豎向設(shè)置的，而鋼棒所占空間位置極小，所以混凝土的澆灌非常順利，不受任何影響。
[0023]由于鋼管混凝土柱通過(guò)一種對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)梁各個(gè)方向上的連接，方便柱的布置。
[0024]本發(fā)明節(jié)點(diǎn)可廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)住宅、公寓等居住建筑中各類(lèi)鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節(jié)點(diǎn)中。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本發(fā)明的軸測(cè)圖；
[0026]圖2是本發(fā)明的平面圖；
[0027]圖3是本發(fā)明鋼棒位于鋼棒牛腿翼緣上表面的前視圖；
[0028]圖4是本發(fā)明鋼棒位于鋼棒牛腿翼緣下表面的前視圖；
[0029]圖5是本發(fā)明鋼棒中心位于鋼棒牛腿翼緣中部軸線(xiàn)上的前視圖；
[0030]圖6是本發(fā)明鋼棒位于鋼棒牛腿翼緣上表面的側(cè)視圖；
[0031 ]圖7是本發(fā)明鋼棒位于鋼棒牛腿翼緣下表面的側(cè)視圖；
[0032]圖8是本發(fā)明鋼棒中心位于鋼棒牛腿翼緣中部軸線(xiàn)上的側(cè)視圖；
[0033]圖9是本發(fā)明帶端板結(jié)構(gòu)的平面圖；
[0034]圖10是本發(fā)明帶端板結(jié)構(gòu)的前視圖；
[0035]圖11是本發(fā)明帶端板結(jié)構(gòu)的左視圖。
[0036]圖中:1、鋼管混凝土柱;2、鋼梁;3、插板;4、焊縫;5、插板牛腿翼緣;6、連接板;7、高強(qiáng)螺栓;8、對(duì)接焊縫;9、插板牛腿腹板；10、鋼棒；11、鋼棒牛腿翼緣；12、鋼棒牛腿腹板；13、螺帽；14、端板。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0038]本發(fā)明在力學(xué)受力方面，其梁端所受的彎矩、剪力、軸力傳遞到插板牛腿時(shí)，可分解為壓力、拉力和剪力。其中壓力和拉力主要由插板牛腿翼緣承擔(dān)，剪力主要由插板牛腿腹板承擔(dān)。插板牛腿翼緣與鋼梁的翼緣焊接;插板牛腿腹板與鋼梁腹板通過(guò)高強(qiáng)螺栓固定連接，保證節(jié)點(diǎn)處的抗剪性能;插板牛腿主要將剪力傳遞到插板，插板自身可以抵抗剪力;插板牛腿翼緣和插板焊接，共同抵抗彎矩。
[0039]梁端所受的彎矩、剪力、軸力傳遞到鋼棒牛腿時(shí)，可分解為壓力、拉力和剪力。其中壓力和拉力主要由鋼棒牛腿翼緣承擔(dān)，剪力主要由鋼棒牛腿腹板承擔(dān)。鋼棒牛腿翼緣與鋼梁的翼緣焊接;鋼棒牛腿腹板與鋼梁腹板通過(guò)高強(qiáng)螺栓固定連接，保證節(jié)點(diǎn)處的抗剪性能；鋼棒的面積不小于相應(yīng)的鋼棒牛腿翼緣的面積，保證了鋼棒牛腿翼緣的壓力和拉力的傳遞;鋼棒牛腿腹板與鋼管混凝土柱的表面焊接，傳遞剪力至鋼管混凝土柱。
[0040]本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)處的鋼梁端面與端板焊接，鋼梁所受的力分解為拉力、壓力、剪力傳遞到端板;端板與鋼管