專利名稱：一種適用于左右梁高不同異型鋼框架連接節點的制作方法
技術領域：
本發明涉及建筑技術領域，確切地說是一種適用于左右梁高不同異型鋼框架連接節點。
背景技術：
隨著高層鋼框架結構的日益增多及建筑物空間和平面布局上的特殊要求，出現了許多復雜體型的結構。因此存在著大量的非常規節點，這些非常規節點的兩側梁或上下柱的截面在節點核心區變化較大，其受力機理和變形特征明顯不同于常規節點，所以工程界把它定義為異型節點。而近年來鋼結構異型節點在大型工程項目中的應用日趨增多，但由于缺乏理論支持和經驗積累，在異型節點的設計過程中，只能依據規范對常規節點的規定進行設計。在此提出的這種異形節點的設計方法既能滿足節點的強度要求，又能保證結構的安全性，同時鋼結構異形節點和其它常規鋼結構節點一樣具有良好的抗震性能，與普通 的鋼結構節點相同具有很高的強度，在滿足節點延性的基礎上一般不會發生承載力不足而破壞，尤其是栓焊混合連接的剛性節點具有較高的抵抗彎矩和耗能能力，且梁柱相對轉角小，顯著減少了梁跨中內力，進而減少了梁截面，具有構造簡單等優點，上述這些優點綜合起來，鋼框架結構是較好的一種梁柱連接結構體系。焊接是鋼結構制造業的重要加工工藝。它是一種精確、可靠、低成本，并且是采用高科技連接材料的方法。隨著我國電子技術、計算機微電子信息和自動化技術的發展，推動了焊接自動化技術的發展。特別是數控技術、柔性制造技術和信息處理技術等單元技術的引入，促進了焊接自動化技術革命性的發展。代表自動焊接技術的數字焊機、數字化控帽技術業已面世并已穩步地進入市場。三峽工程、西氣東輸工程、航天工程、船舶工程等國家大型基礎工程，有力地促進了先進焊接特別是焊接自動化技術的發展與進步。我國焊接產業逐步走向“高效、自動化、智能化”。這些技術的發展有力的保證了鋼結構構件的連接方法和強度。為推進節能降耗與低碳環保建筑，提高住宅品質，改進住宅生產方式，國家先后出臺多項扶持政策圍繞鋼結構住宅關鍵技術展開攻關。我國鋼結構住宅產業化體系逐漸走向成熟，鋼結構住宅具有單位體積承載力高、生產安裝方便、施工周期短、抗震性能好、改建和拆遷容易、材料的回收和再利用率高等特點，是人與自然和諧可持續發展的“綠色產業”。鋼結構在我國的應用必將更加廣泛。

發明內容
本發明的目的是提供一種適用于左右梁高不同異型鋼框架連接節點。隨著高層鋼框架結構的日益增多及建筑物空間和平面布局上的特殊要求，出現了許多復雜體型的結構。因此存在著大量的非常規節點，這些非常規節點的兩側梁或上下柱的截面在節點核心處變化較大，其受力機理和變形特征明顯不同于常規節點。但由于缺乏理論支持和經驗積累，在異型節點的設計過程中，只能依據規范對常規節點的規定進行設計，這種節點型式破壞了節點處柱壁的連續性，存在由于焊接缺陷而弓I起節點破壞的風險，常規節點的設計方法只能滿足節點的強度要求，無法保證結構的安全更不能滿足節能降耗與低碳環保建筑的要求。本發明的左右梁高不同的外加強環式鋼結構異形節點不需要在節點處將柱壁切斷，實現了保證節點處柱壁連續性的要求，避免了節點處應力集中現象，同時能實現梁柱節點的剛性連接，保證異形節點滿足強度的要求和結構的安全，使節點具有很好的延性和抗震性能，同時由于異形節點左右梁高的不同充分的考慮了建筑在空間使用功能的不同，合理的使用材料達到節能降耗與低碳環保建筑的要求。由于該種節點型式連接方法可靠，施工方法簡單，便于構件的長距離運輸，所以它能更好的應用于工程實際。技術方案如下
按照《建筑抗震設計規范》GB50011-2010中“強柱弱梁，強節點弱構件”的要求柱子不先于梁破壞，節點的承載力應高于被連接構件?，F有的常規梁柱節點雖然能滿足承載力和剛度要求，由于切斷了柱壁，所以引起的彎矩最大處材料的不連續性也不容忽視。左右梁高不同的外加強環式鋼結構異形節點不需要切斷柱壁，而是按照型鋼梁的尺寸，在柱壁上焊接三塊外加強環板，外加強環版與梁翼緣采用角焊縫連接，在頂部與底部的兩塊外加強環板之間，根據型鋼梁的具體位置用高強螺栓將連接腹板和型鋼梁腹板相連接，同時在連接腹板與外環板的相連接處采用角焊縫連接。這樣的連接構造保證了節點域處有較強的剛度，不會因為切斷柱壁而引起截面削弱和應力集中，更好的滿足了規范關于“強柱弱梁，強節點弱構件”的要求。本發明的優點及有益效果
①通過在圓鋼管柱上焊接外加強環板用以與I型鋼梁連接，而避免了切斷柱壁的情況，保持了柱子的整體性與連續性，實現了柱子的貫通。②從設計上來說，此種新型外加強環式異形節點繼承了現有的常規節點域的設計理論和設計方法，實現了梁柱節點的剛性連接。③此種新型的梁高不同的異形節點既能保證節點具有一定的強度和承載力使節點具有很好的延性和抗震性能，又能滿足節點節能降耗與低碳環保建筑的要求并充分的考慮到現在復雜鋼結構體系中對建筑物空間和平面布局上的特殊需求。④構件由工廠生產加工后可運送至工程現場進行組裝拼接，有效的提高了生產效率，縮短工期。通過研究得知此新型梁高不同的梁柱節點在承載能力上也優于現有的常規等高的梁柱節點形式?？蓾M足承載力、剛度要求較高的實際工程的使用要求，為建筑物留有較多的安全儲備。該種節點形式能夠有效的實現柱子在節點處的貫通，考慮到在實際工程運用中由于空間使用功能的不同而引起的左右梁高度的變化，該節點形式既保證了節點處的連續性，又保證節點具有一定的承載力和剛度，實現梁柱節點的剛性連接。同時，此節點型式能夠完全實現梁柱構件在工廠加工，運至施工現場后通過高強螺栓進行拼裝的工作，適合應用于商場、超市、普通住宅、高層及超高層等鋼結構框架體系中，有利于推動鋼結構住宅的產業化發展進程。


圖I為左右梁高不同的外加強環式鋼結構異形節點的示意 圖2、圖3為異形節點正面和側面的連接示意圖。圖中①表示在兩側梁高相平的翼緣處與柱壁焊接的外加強環板、②表示較矮梁翼緣與柱壁相連的外加強環板、③表示較高梁翼緣與柱壁焊接的外加強環板、④表示圓鋼管柱與外加強環板用角焊縫連接、⑤為連接腹板與圓鋼管柱用角焊縫連接、⑥為連接腹板與外加強環板用角焊縫連接、⑦為連接腹板與梁腹板用高強螺栓相連接、⑧為連接腹板與梁翼緣用角焊縫相連接。
具體實施例方式下面結合技術方案和參照附圖對本發明進行詳細說明。本發明提出的左右梁高不同的外加強環式鋼結構異形節點如圖f圖3所示。左右梁高不同的外加強環式鋼結構異形節點主要由圓鋼管柱、外加強環板、連接腹板、H型鋼梁、螺栓組成。左右梁高不同的外加強環式鋼結構異形節點的制作方法，①在圓鋼管柱子上按照型鋼梁的尺寸，用角焊縫把三塊外加強環板焊接在柱子上，②根據型鋼的具體尺寸用角焊 縫將連接腹板焊接到柱壁上，③在連接腹板與外加強環板的相連接處采用角焊縫將其相焊接固定，④在頂部與底部的兩塊外加強環板之間，根據柱子的具體位置用高強螺栓將連接腹板和型鋼梁腹板相焊接并將外加強環版與型鋼梁翼緣相連接處采用角焊縫相連接固定構成梁柱節點。
權利要求
1.一種適用于左右梁高不同的異型鋼框架連接節點由圓鋼管柱、外加強環板、連接腹板、H型鋼梁、螺栓組成；其特征在于不需要切斷柱壁，保持了柱子的連續性，實現了柱子的貫通，根據柱子的尺寸制作外加強環板，然后在圓鋼管柱壁上按照H型鋼梁的尺寸，用角焊縫把三塊外加強板焊接在柱壁上，再把連接腹板與柱子和外加強環板焊接上，最后通過高強螺栓將H型鋼梁與連接腹板和圓鋼管柱連接起來，構成梁柱節點。
全文摘要
本發明公開了一種適用于左右梁高不同的異型鋼框架連接節點，由圓鋼管柱、外加強環板、連接腹板、H型鋼梁、螺栓組成。其特征在于不需要切斷柱壁，保持了柱子的連續性，實現了柱子的貫通，根據柱子的尺寸制作外加強環板，然后在圓鋼管柱壁上按照H型鋼梁的尺寸，用角焊縫把三塊外加強板焊接在柱壁上，再把連接腹板與柱子和外加強環板焊接上，最后通過高強螺栓將H型鋼梁與連接腹板和圓鋼管柱連接起來，構成梁柱節點。本發明實現了梁柱節點的剛性連接。同時此節點形式能夠完全實現工廠制造完成后直接運至施工現場，提高了生產效率。在承載能力上也優于現有的梁柱剛性連接節點形式，為建筑物留有較多的安全儲備。
文檔編號E04B1/58GK102926464SQ20121044477
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月9日 優先權日2012年11月9日
發明者隋偉寧, 孫希, 王占飛 申請人:沈陽建筑大學