專利名稱：H型鋼梁與h型鋼柱的全栓連接節點結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及H型鋼梁與H型鋼柱的連接結構，屬于建筑領域。
背景技術：
目前，國內鋼結構H型鋼梁-H型鋼柱接點標準形式通常為全焊節點或在全焊的節點上進行了改造(H型懸挑短梁和H型鋼柱進行全焊)。而在車間進行H牛腿、梁的端頭坡ロ和エ藝孔(鎖ロ)的加工則通常采用氣焊和半自動切割機進行，在焊接時為確保焊接質量則在端頭處加引弧板。對于這ー節點的處理，存在著以下質量缺陷和安全隱患①由于構件有短梁或牛腿，常常構件體積較大，而且焊接受風、天氣溫度及濕度影響，對制作場地要求較 高；大面積手工電焊作業，機械化程度低，勞動カ成本高。②懸挑短梁或牛腿翼緣板與柱焊接時，若采用平焊，需要對柱子進行多次翻身，且要設立適當支護，費エ費時，安全隱患多；若采用挑立焊，對焊エ水平要求高，翼緣板與柱焊接質量很難達到一級焊縫要求。③節點處受カ不合理，即使節點與梁等強，也使節點先進入塑性。④梁翼緣焊縫坡ロ過大或氣刨處理易出現超應力。⑤梁或牛腿端頭要設立エ藝孔，由于エ藝孔的存在，易產生以エ藝孔為起點的梁的脆性斷裂。⑥構件的組裝和焊接完成后，都要經過對焊縫的探傷、校正等環節，不利于構件的流水作業，這就増加了構件制作的周期。
發明內容本實用新型所要解決的問題是提供H型鋼梁與H型鋼柱的全栓連接節點結構，它在不削弱H型鋼柱強度的前提下，提高了節點的抗疲勞性能、抗震性能。本實用新型H型鋼梁與H型鋼柱的全栓連接節點結構，包括互相垂直連接的實腹式H型鋼柱和H型鋼短梁，實腹式H型鋼柱包括柱腹板和垂直連接在柱腹板兩側的柱翼緣，H型鋼短梁包括梁腹板和垂直連接在梁腹板兩側的梁翼緣，其特征是它還包括異形托板、抗剪板，異形托板和抗剪板使H型鋼短梁連接在實腹式H型鋼柱的柱翼緣的兩外側。其中，異形托板共八塊，分別設置在柱翼緣外側與梁翼緣外側形成的八個直角處；異形托板的水平部分緊靠在梁翼緣上，并通過高強度螺栓與梁翼緣連接成一體，其豎直部分從柱翼緣的方形孔中穿過，高強度螺栓從前后相對應的豎直部分和處于兩者中間的柱腹板穿過,將三者連成一整體。抗剪板為兩塊，兩側的柱翼緣分別焊接有一塊抗剪板，抗剪板同時緊靠在梁腹板上，并通過高強度螺栓與梁腹板連接成一體。本新型H型鋼梁與H型鋼柱的連接改變了現有的焊接形式，而是通過異形托板、抗剪板和高強度螺栓使H型鋼梁與H型鋼柱兩者連接，異形托板傳遞鋼梁的彎矩，抗剪板有助于剪カ的傳遞，又因為H型鋼梁和H型鋼柱是全栓連接節點，避免了 H型鋼梁端頭開エ藝孔，從而減少因開エ藝孔帶來的應カ集中和焊接殘余應力。同時高強度螺栓又増大了 H型短梁和H型鋼柱的剪切摩擦力，變外部傳カ為內部傳力，這就增強了節點的抗疲勞性能和抗震性能。因此本新型全栓連接節點結構在不削弱H型鋼柱強度的前提下，提高了節點的抗疲勞性能、抗震性能，而且還把外部傳カ和內部傳カ有機地結合起來；同時，其エ藝簡單、操作簡便，降低了生產成本，提高了經濟效益。

圖I是本新型H型鋼梁與H型鋼柱的全栓連接節點結構的示意圖。圖2是圖I的俯視圖。
具體實施方式
本新型H型鋼梁與H型鋼柱的全栓連接節點結構，包括互相垂直連接的實腹式H型鋼柱I和H型鋼短梁2，實腹式H型鋼柱I包括柱腹板11和垂直連接在柱腹板11兩側的柱翼緣12，H型鋼短梁2包括梁腹板21和垂直連接在梁腹板21兩側的梁翼緣22，它還包括異形托板3、抗剪板4，異形托板3和抗剪板4使H型鋼短梁2連接在實腹式H型鋼柱I的柱翼緣12的兩外側。 其中，異形托板3共八塊，分別設置在柱翼緣12外側與梁翼緣22外側形成的八個直角處；異形托板3的水平部分緊靠在梁翼緣22上，并通過高強度螺栓與梁翼緣22連接成一體，其豎直部分從柱翼緣12的方形孔中穿過，高強度螺栓從前后相對應的豎直部分和處于兩者中間的柱腹板11穿過，將三者連成一整體。抗剪板4為兩塊，兩側的柱翼緣12分別焊接有一塊抗剪板4，抗剪板4同時緊靠在梁腹板21上，并通過高強度螺栓與梁腹板21連接成一體。在此全栓連接節點結構中，實腹式H型鋼柱I是主要受カ構件，因此作為本新型的一種改進方式，節點結構還包括八塊加固板6，加固板6設置在柱腹板11與異形托板3的豎直部分之間，加固板6焊接在柱腹板11上，并通過高強度螺栓與柱腹板11、異形托板3連接成一體。作為本新型的又一種改進方式，它還包括四塊加固板5，加固板5焊接在柱翼緣12的外側，異形托板3的豎直部分從中穿過。由于在H型鋼柱I的柱翼緣12及柱腹板11加固了鋼板，使實腹式H型鋼柱I的承載能力大大提高。在具體的加工過程中，首先把加固板和抗剪板焊接在H型鋼柱的翼緣和腹板上；然后將異形托板穿過H型鋼柱翼緣的長方形孔并和腹板的加固板進行高強度螺栓連接；最后對H型鋼梁的上下翼緣、腹板和焊接在H型鋼柱上的異形托板、抗剪板進行高強度螺栓連接。通過上述方式連接，既不削弱鋼柱的強度，又能滿足構造要求，使外部傳カ和內部傳カ有機的結合，增強了節點的抗疲勞能力。本新型的連接節點結為全栓連接節點結構，此連接方式在上、下翼緣處梁腹板均不設エ藝孔，避免了因幾何形狀的不規則帶來的應カ集中。此節點可將梁柱的連接在構造上使塑性變形區段從柱面外移，并可有意識的控制塑性鉸位置，改善了節點連接的抗震性能。從效益來看在某大廈工程施工中，此節點的運用實現規模生產、標準化作業，勞動カ大幅減少，制作產量由原有方式15t/人.月提高到22t/人.月，制作エ效提高了 28%，按純加エ費用500元/1，某大廈框架柱3240t，節省費用3420*28%*500=453600元。另外，該方式在現場拼裝，節省了制作場地；現場安裝實現不動“火”，也提高了安全系數。本新型的全栓連接結點結構適用于高層框架結構、民用鋼結構住宅、大型場館建設等領域。
權利要求1.H型鋼梁與H型鋼柱的全栓連接節點結構，包括互相垂直連接的實腹式H型鋼柱(1)和H型鋼短梁(2 )，實腹式H型鋼柱(1)包括柱腹板(11)和垂直連接在柱腹板(11)兩側的柱翼緣(12)，H型鋼短梁(2)包括梁腹板(21)和垂直連接在梁腹板(21)兩側的梁翼緣(22)，其特征是它還包括異形托板(3)、抗剪板(4)，異形托板(3)和抗剪板(4)使H型鋼短梁(2)連接在實腹式H型鋼柱(1)的柱翼緣(12)的兩外側。
2.根據權利要求I所述的全栓連接節點結構，其特征是異形托板(3)共八塊，分別設置在柱翼緣(12)外側與梁翼緣(22)外側形成的八個直角處；異形托板(3)的水平部分緊靠在梁翼緣(22)上，并通過高強度螺栓與梁翼緣(22)連接成一體，其豎直部分從柱翼緣(12)的方形孔中穿過，高強度螺栓從前后相對應的豎直部分和處于兩者中間的柱腹板(11)穿過，將三者連成一整體。
3.根據權利要求I所述的全栓連接節點結構，其特征是抗剪板(4)為兩塊，兩側的柱翼緣(12)分別焊接有一塊抗剪板(4)，抗剪板(4)同時緊靠在梁腹板(21)上，并通過高強度螺栓與梁腹板(21)連接成一體。
4.根據權利要求I所述的全栓連接節點結構，其特征是它還包括八塊加固板(6)，加固板(6)設置在柱腹板(11)與異形托板(3)的豎直部分之間，加固板(6)焊接在柱腹板(11)上，并通過高強度螺栓與柱腹板(11)、異形托板(3)連接成一體。
5.根據權利要求I所述的全栓連接節點結構，其特征是它還包括四塊加固板(5)，加固板(5)焊接在柱翼緣(12)的外側，異形托板(3)的豎直部分從中穿過。
專利摘要本實用新型公開了H型鋼梁與H型鋼柱的全栓連接節點結構，包括互相垂直連接的實腹式H型鋼柱和H型鋼短梁，實腹式H型鋼柱包括柱腹板和垂直連接在柱腹板兩側的柱翼緣，H型鋼短梁包括梁腹板和垂直連接在梁腹板兩側的梁翼緣，其特征是它還包括異形托板、抗剪板，異形托板和抗剪板使H型鋼短梁連接在實腹式H型鋼柱的柱翼緣的兩外側。本新型全栓連接節點結構在不削弱H型鋼柱強度的前提下，提高了節點的抗疲勞性能、抗震性能，而且還把外部傳力和內部傳力有機地結合了起來。
文檔編號E04B1/58GK202658724SQ20122023252
公開日2013年1月9日 申請日期2012年5月23日 優先權日2012年5月23日
發明者劉家彪 申請人:馬鋼(集團)控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司