H型钢梁与H型钢柱强轴装配式节点及施工方法转让专利
申请号 : CN202010117716.5
文献号 : CN111173135B
文献日 : 2021-05-04
发明人 : 魏庆贵 , 魏熙 , 龚甜 , 张德炎
申请人 : 华川建设集团有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种H型钢梁与H型钢柱强轴装配式节点,包括H型钢梁(1)和H型钢柱(2),所述H型钢梁(1)包括均呈水平的上翼板(1a)、下翼板(1b)和竖直的腹板(1c),其特征在于:H型钢梁与H型钢柱强轴装配式节点还包括第一连接件(3)、第二连接件(4)和第三连接件(5),所述第一连接件(3)包括第一L形板和第一插接块(3c),所述第一L形板包括相互垂直的第一板(3a)和第二板(3b);所述第一板(3a)呈竖直设置且抵接于H型钢柱(2)靠近H型钢梁(1)的翼板,所述第一板(3a)与H型钢柱(2)的翼板通过螺栓实现固定连接;所述第二板(3b)呈竖直设置且用于与H型钢梁(1)的腹板(1c)相抵接,所述第二板(3b)与腹板(1c)通过螺栓固定连接;所述第一插接块(3c)沿水平方向设于第一板(3a)靠近H型钢柱(2)翼板的端面,所述H型钢柱(2)翼板宽度方向的一侧设有与第一插接块(3c)插接配合的第一插接槽(2a);所述第二连接件(4)包括第二L形板和第二插接块(4c),所述第二L形板包括第一竖板(4a)和第一横板(4b),所述第一竖板(4a)抵接于H型钢柱(2)靠近H型钢梁(1)的翼板,所述第一竖板(4a)与H型钢柱(2)的翼板通过螺栓固定连接;所述第一横板(4b)连接于第一竖板(4a)的上端,所述第一横板(4b)的上端面用于与下翼板(1b)相抵接,且所述第一横板(4b)与下翼板(1b)通过螺栓固定连接;所述第二插接块(4c)沿水平方向设于第一竖板(4a)靠近H型钢柱(2)翼板的端面,所述H型钢柱(2)翼板宽度方向远离第一插接槽(2a)的一侧设有与第二插接块(4c)插接配合的第二插接槽(2b);所述第三连接件(5)设于上翼板(1a),且所述第三连接件(5)用于通过螺栓与H型钢柱(2)的翼板相连接。
2.根据权利要求1所述的H型钢梁与H型钢柱强轴装配式节点,其特征在于:所述第一连接件(3)还包括第一限位板(3d),所述第一限位板(3d)设于第一插接块(3c)远离第一板(3a)的一端,且所述第一限位板(3d)靠近第一插接块(3c)的端面用于与H型钢柱(2)翼板远离第一板(3a)的侧壁。
3.根据权利要求2所述的H型钢梁与H型钢柱强轴装配式节点,其特征在于:所述第一限位板(3d)、H型钢柱(2)翼板与第一板(3a)通过螺栓相连接。
4.根据权利要求1所述的H型钢梁与H型钢柱强轴装配式节点,其特征在于:所述第一插接块(3c)靠近第一插接槽(2a)槽底的一端设有圆角。
5.根据权利要求1所述的H型钢梁与H型钢柱强轴装配式节点,其特征在于:所述第一板(3a)与第二板(3b)的连接处设有加强肋(3e)。
6.根据权利要求1所述的H型钢梁与H型钢柱强轴装配式节点,其特征在于:所述第三连接件(5)包括相互垂直的第二横板(5a)和第二竖板(5b),所述第二横板(5a)与第二竖板(5b)连接形成呈L形的连接板,所述第二横板(5a)固设于上翼板(1a)的上端面,所述第二竖板(5b)通过螺栓与H型钢柱(2)的翼板相连接。
7.根据权利要求6所述的H型钢梁与H型钢柱强轴装配式节点,其特征在于:所述第二横板(5a)与上翼板(1a)焊接固定。
8.根据权利要求1所述的H型钢梁与H型钢柱强轴装配式节点,其特征在于:还包括第四连接件(6),所述第四连接件(6)包括相互垂直的第三板(6a)与第四板(6b),所述第三板(6a)与第四板(6b)连接形呈L形的连接板,所述第三板(6a)固设于腹板(1c)背离第二板(3b)的侧面,且所述第三板(6a)设有供螺栓穿过的通孔;所述第四板(6b)通过螺栓与H型钢柱(2)的翼板相连接。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的H型钢梁与H型钢柱强轴装配式节点的施工方法,其特征在于,包括以下施工步骤:
步骤一:预制H型钢梁(1)、H型钢柱(2)、第一连接件(3)、第二连接件(4)、第三连接件(5)和第四连接件(6),H型钢梁(1)与H型钢柱(2)均预留螺栓孔,且H型钢柱(2)的翼板宽度方向的两侧分别预留第一插接槽(2a)与第二插接槽(2b);并在工厂直接将第三连接件(5)的第二横板(5a)焊接于H型钢梁(1)的上翼板(1a),将第四连接件(6)的第三板(6a)焊接于H型钢梁(1)的腹板(1c)一侧壁;
步骤二:将预制件运输至作业现场,先将第一连接件(3)的第一插接块(3c)与H型钢柱(2)翼板上的第一插接槽(2a)相插接,并通过螺栓将第一连接件(3)与H型钢柱(2)翼板固定连接;再将第二连接件(4)的第二插接块(4c)与H型钢柱(2)翼板的第二插接槽(2b)相插接,并通过螺栓将第二连接件(4)与H型钢柱(2)翼板固定连接;将H型钢梁(1)架设于H型钢柱(2)上,使用螺栓将第一连接件(3)的第二板(3b)与腹板(1c)以及第二连接件(4)的第一横板(4b)与下翼板(1b)固定连接,使用螺栓将第三连接件(5)的第二竖板(5b)以及第四连接件(6)的第四板(6b)分别与H型钢柱(2)的翼板固定连接。
说明书 :
H型钢梁与H型钢柱强轴装配式节点及施工方法
技术领域
背景技术
钢梁与H型钢柱的节点则主要起到传递梁、柱之间弯矩和剪力等作用,是影响钢结构住宅力
学性能的关键。
柱通过螺栓实现固定连接。这种节点是装配式钢结构中最常见的连接形式,具有施工步骤
少的优点。
螺栓安放,十分不便于工作人员现场施工安装;同时,端板与钢柱之间的螺栓连接处存在严
重的应力集中,钢梁受到垂直于钢梁长度方向的力均由螺栓来承担相应的剪力作用,当钢
梁受力较大时可能会出现螺栓受损而影响梁、柱连接稳定性的情况。
发明内容
到的剪力,以减少螺栓受损而影响梁、柱连接稳定性的情况。
竖直的腹板;H型钢梁与H型钢柱强轴装配式节点还包括第一连接件、第二连接件和第三连
接件,所述第一连接件包括第一L形板和第一插接块,所述第一L形板包括相互垂直的第一
板和第二板;所述第一板呈竖直设置且抵接于H型钢柱靠近H型钢梁的翼板,所述第一板与H
型钢柱的翼板通过螺栓实现固定连接;所述第二板呈竖直设置且用于与H型钢梁的腹板相
抵接,所述第二板与腹板通过螺栓固定连接;所述第一插接块沿水平方向设于第一板靠近H
型钢柱翼板的端面,所述H型钢柱翼板宽度方向的一侧设有与第一插接块插接配合的第一
插接槽;所述第二连接件包括第二L形板和第二插接块,所述第二L形板包括第一竖板和第
一横板,所述第一竖板抵接于H型钢柱靠近H型钢梁的翼板,所述第一竖板与H型钢柱的翼板
通过螺栓固定连接;所述第一横板连接于第一竖板的上端,所述第一横板的上端面用于与
下翼板相抵接,且所述第一横板与下翼板通过螺栓固定连接;所述第二插接块沿水平方向
设于第一竖板靠近H型钢柱翼板的端面,所述H型钢柱翼板宽度方向远离第一插接槽的一侧
设有与第二插接块插接配合的第二插接槽;所述第三连接件设于上翼板,且所述第三连接
件用于通过螺栓与H型钢柱的翼板相连接。
接件的第二插接块与H型钢柱翼板的第二插接槽相插接,并通过螺栓将第二连接件与H型钢
柱翼板固定连接;接着,将固定连接有第三连接件的H型钢梁架设于H型钢柱上,利用H型钢
梁端面与H型钢柱翼板的抵接定位、第二连接件的第一横板对下翼板的承托定位以及第一
连接件的第二板对腹板的抵接定位,实现对H型钢梁端部的定位;此时,对应的各螺栓安装
孔呈对齐状,且第二连接件的第一横板可对下翼板起到承托作用,使得H型钢梁保证水平状
态的稳定性,便于工作人员使用螺栓将第一连接件的第二板与腹板、第二连接件的第一横
板与下翼板以及第三连接件与H型钢柱翼板固定连接;同时,利用第一插接块与第一插接槽
和第二插接块与第二插接槽之间的插接配合,使得H型钢梁受到垂直H型钢梁的力时可通过
第一插接块和第二插接块传递一部分给H型钢柱翼板进行承担,从而降低水平安装的螺栓
受到的剪力,以减少螺栓受损而影响梁、柱连接稳定性的情况。
板的侧壁。
用螺栓将第一连接件与H型钢柱翼板固定连接的过程更加便捷。
而在第二板与第一板连接处发生弯折而影响梁、柱连接稳定性的情况。
过螺栓与H型钢柱的翼板相连接。
连接的效果,结构简单且稳定性高。
述第三板设有供螺栓穿过的通孔;所述第四板通过螺栓与H型钢柱的翼板相连接。
插接槽与第二插接槽;并在工厂直接将第三连接件的第二横板焊接于H型钢梁的上翼板、以
实现第三连接件与H型钢梁的固定连接,将第四连接件的第三板焊接于H型钢梁的腹板一侧
壁、以实现第四连接件与H型钢梁的固定连接;
件的第二插接块与H型钢柱翼板的第二插接槽相插接,并通过螺栓将第二连接件与H型钢柱
翼板固定连接;将H型钢梁架设于H型钢柱上,使用螺栓将第一连接件的第二板与腹板以及
第二连接件的第一横板与下翼板固定连接,使用螺栓将第三连接件的第二竖板以及第四连
接件的第四板分别与H型钢柱的翼板固定连接。
及第一连接件的第二板对腹板的抵接定位,实现对H型钢梁端部的定位以令对应的各螺栓
安装孔相对齐,使得工作人员可便捷的使用螺栓将第一连接件的第二板与腹板、第二连接
件的第一横板与下翼板进行固定连接;此外,在工厂将第三连接件与第四连接件通过焊接
的方式固定连接于H型钢梁端部,可减少工作人员对H型钢梁与H型钢柱进行现场安装过程
中的安装步骤,提升了工作人员对H型钢梁与H型钢柱进行现场施工安装的便捷性。
和第二插接块与第二插接槽之间的插接配合,使得H型钢梁受到垂直H型钢梁的力时可通过
第一插接块和第二插接块传递一部分给H型钢柱翼板进行承担,从而降低水平安装的螺栓
受到的剪力;
的过程更加便捷;
H型钢梁与H型钢柱进行现场施工安装的便捷性。
附图说明
板;3e、加强肋;4、第二连接件;4a、第一竖板;4b、第一横板;4c、第二插接块;4d、第二限位
块;5、第三连接件;5a、第二横板;5b、第二竖板;6、第四连接件;6a、第三板;6b、第四板。
具体实施方式
包括均呈水平的上翼板1a、下翼板1b和竖直的腹板1c;H型钢柱2呈竖直设置,且H型钢柱2的
一块翼板用于与H型钢梁1相连接。
3b;其中,第一板3a为竖直设置的方形板,第一板3a抵接于H型钢柱2的翼板,且第一板3a与H
型钢柱2的翼板上设有相贯通且用于供螺栓穿过的通孔;第二板3b也为竖直设置的方形板,
第二板3b与第一板3a相垂直,且第二板3b与第一板3a的连接处焊接有呈三角块状的加强肋
3e,以增加第二板3b与第一板3a之间的连接稳定性。当H型钢梁1与H型钢柱2相连接时,第二
板3b用于与H型钢梁1的腹板1c相抵接,以对H型钢梁1进行限位,同时,第二板3b与腹板1c也
设有相贯通且用于供螺栓穿过的通孔。
向开设有与第一插接块3c插接配合的第一插接槽2a;本实施例中,第一插接槽2a的长度与
第一插接块3c的长度相等,且第一插接块3c远离第一插接槽2a槽底的端面与第一板3a的侧
壁相平齐,以使第一插接块3c插接于第一插接槽2a时,第一连接件3的侧壁与H型钢柱2翼板
的侧边缘保持平齐。同时,为便于实现第一插接块3c与第一插接槽2a之间的插接配合,第一
插接块3c靠近第一插接槽2a的一端还倒有圆角(图中未示出)。
施例中,第一限位板3d形状、大小均与第一板3a相同,且第一限位板3d开设有第一板3a、H型
钢柱2翼板上的通孔相贯通的通孔,以便于工作人员使用螺栓将第一连接件3与H型钢柱2翼
板固定连接。
2靠近H型钢梁1的翼板,且第一竖板4a与H型钢柱2翼板开设有相贯通且用于供螺栓穿过的
通孔。第一横板4b固定连接于第一竖板4a的上端,第一横板4b的上端面用于与H型钢梁1的
下翼板1b相抵接,以实现对H型钢梁1竖直方向上的定位;同时,第一横板4b与下翼板1b之间
也开设有相贯通且用于供螺栓穿过的螺栓穿过的通孔,以便于使用螺栓实现第一横板4b与
下翼板1b之间的固定连接。
2a的一侧开设有与第二插接块4c插接配合的第二插接槽2b;第二插接槽2b的长度与第二插
接块4c相同,且当第二插接块4c插接于第二插接槽2b时,第二连接件4的侧壁与H型钢柱2翼
板的侧边缘相平齐。同时,第二限位板呈矩形块状,且第二限位板固定连接于第二插接块4c
背离第一竖板4a的一端,且第二限位板靠近第二插接块4c的端面用于与H型钢柱2翼板背离
第一竖板4a的侧壁相抵接,本实施例中,第二限位板上也开设有与第一竖板4a、H型钢柱2翼
板上的通孔相贯通的通孔,以便于使用螺栓将第二限位板、H型钢柱2翼板和第一竖板4a固
定连接。
第二横板5a与第二竖板5b连接形成呈L形的连接板;其中,第二横板5a焊接固定于上翼板1a
的上端面,第二竖板5b抵接与H型钢柱2的翼板,且第二竖板5b与H型钢柱2的翼板开设有相
贯通且供螺栓通过的通孔,以使用螺栓将第二竖板5b与H型钢柱2的翼板固定连接。
矩形板状,且第三板6a与第四板6b连接形呈L形的连接板;其中,第三板6a焊接固定于腹板
1c背离第二板3b的侧面上,且第三板6a开设有与腹板1c、第二板3b上的通孔相贯通的通孔,
以使用螺栓将第三板6a、腹板1c和第二板3b固定连接。同时,第四板6b与H型钢柱2的翼板相
抵接,且第四板6b通过螺栓与H型钢柱2的翼板相连接,从而通过第四连接件6实现H型钢梁1
的腹板1c与H型钢柱2的翼板之间的连接,起到提升H型钢梁1与H型钢柱2连接性的效果。
再将第二连接件4的第二插接块4c与H型钢柱2翼板的第二插接槽2b相插接,并通过螺栓将
第二连接件4与H型钢柱2翼板固定连接;接着,将焊接固定有第三连接件5和第四连接件6的
H型钢梁1架设于H型钢柱2上,利用H型钢梁1端面与H型钢柱2翼板的抵接定位、第二连接件4
的第一横板4b对下翼板1b的承托定位以及第一连接件3的第二板3b对腹板1c的抵接定位,
实现对H型钢梁1端部的定位以令对应用于供螺栓穿过的通孔相对齐,使得工作人员可便捷
的使用螺栓将第一连接件3的第二板3b与腹板1c、第二连接件4的第一横板4b与下翼板1b以
及第三连接件5与H型钢柱2翼板固定连接,即便捷地实现了H型钢梁1与H型钢柱2在现场的
施工安装。同时,利用第一插接块3c与第一插接槽2a和第二插接块4c与第二插接槽2b之间
的插接配合,使得H型钢梁1受到垂直H型钢梁1的力时可通过第一插接块3c和第二插接块4c
传递一部分给H型钢柱2翼板进行承担,从而降低水平安装的螺栓受到的剪力,以减少螺栓
受损而影响梁、柱连接稳定性的情况。
留第一插接槽2a与第二插接槽2b;并在工厂直接将第三连接件5的第二横板5a焊接于H型钢
梁1的上翼板1a、以实现第三连接件5与H型钢梁1的固定连接,将第四连接件6的第三板6a焊
接于H型钢梁1的腹板1c一侧壁、以实现第四连接件6与H型钢梁1的固定连接;
第二连接件4的第二插接块4c与H型钢柱2翼板的第二插接槽2b相插接,并通过螺栓将第二
连接件4与H型钢柱2翼板固定连接;接着,将H型钢梁1架设于H型钢柱2上,使用螺栓将第一
连接件3的第二板3b与腹板1c以及第二连接件4的第一横板4b与下翼板1b固定连接,紧接着
继续使用螺栓将第三连接件5的第二竖板5b以及第四连接件6的第四板6b分别与H型钢柱2
的翼板固定连接。
定位,实现了第一连接件3与第二连接件4对H型钢梁1端部的定位效果,从而使得工作人员
使用螺栓将H型钢梁1与H型钢柱2固定连接的过程更加便捷;同时,在工厂将第三连接件5与
第四连接件6焊接H型钢梁1端部,可减少工作人员对H型钢梁1与H型钢柱2进行现场安装过
程中的安装步骤,进一步提升了工作人员对H型钢梁1与H型钢柱2进行现场施工安装的便捷
性。
内。