H型鋼梁-柱弱軸連接端板節(jié)點(diǎn)及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種H型鋼梁-柱弱軸連接端板節(jié)點(diǎn)及制備方法。其中，H型鋼梁-柱弱軸連接端板節(jié)點(diǎn)為：H型鋼柱上焊接有由節(jié)點(diǎn)板、加勁板構(gòu)成的T形組合體，T形組合體底部焊接有托板，H型鋼梁一端焊接有端板，通過高強(qiáng)螺栓將節(jié)點(diǎn)板、端板相連接，H型鋼柱、T形組合體及托板圍成的兩個(gè)空間內(nèi)填充有混凝土填充料。其制備方法包括以下步驟：由節(jié)點(diǎn)板、加勁板焊接T形組合體;將T形組合體、托板焊接于H型鋼柱上；在H型鋼梁上焊接端板；用高強(qiáng)螺栓連接端板、節(jié)點(diǎn)板；在節(jié)點(diǎn)域長方體區(qū)域灌注混凝土。本發(fā)明充分利用了鋼與混凝土各自的優(yōu)勢，抗震性能好，承載能力強(qiáng)，施工簡單方便。
【專利說明】H型鋼梁-柱弱軸連接端板節(jié)點(diǎn)及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種H型鋼梁-柱弱軸連接端板節(jié)點(diǎn)及制備方法，屬于建筑結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]鋼框架是一種安全可靠、輕質(zhì)高強(qiáng)、施工快捷的結(jié)構(gòu)體系，已在建筑結(jié)構(gòu)工程中得到廣泛的應(yīng)用。在地震災(zāi)害中，由于設(shè)計(jì)和施工的不合理，框架節(jié)點(diǎn)常易出現(xiàn)先于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞，致使結(jié)構(gòu)抗震性能無法滿足抗震設(shè)計(jì)的要求。一般情況下，鋼框架體系縱橫兩個(gè)方向均為框架，即H型鋼柱的強(qiáng)軸和弱軸均存在與H型鋼梁的連接。但是，由于H型鋼梁柱弱軸連接存在分析、設(shè)計(jì)和安裝的困難，目前針對H型鋼梁柱弱軸節(jié)點(diǎn)的研究較少，可投入實(shí)際使用的節(jié)點(diǎn)更是數(shù)量有限。因此，一種既能滿足承載能力和抗震性能要求，施工安裝又簡單可行的新型H型鋼梁-柱弱軸連接節(jié)點(diǎn)非常必要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種既能滿足承載能力和抗震性能要求，施工安裝又簡單可行的H型鋼梁-柱弱軸連接端板節(jié)點(diǎn)及制備方法。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種H型鋼梁-柱弱軸連接端板節(jié)點(diǎn)，包括H型鋼柱，其特征在于:H型鋼柱上焊接有T形組合體，T形組合體上設(shè)有端板，端板上焊接有H型鋼梁，所述T形組合體底部焊接有托板，所述H型鋼柱、T形組合體及托板圍成的兩個(gè)空間內(nèi)填充有混凝土填充料。所述T形組合體由節(jié)點(diǎn)板及加勁板垂直焊接組成，所述加勁板為梯形，梯形加勁板短底邊設(shè)置于節(jié)點(diǎn)板豎向中線處，長底邊設(shè)置于H型鋼柱腹板豎向中線處，加勁板與節(jié)點(diǎn)板、H型鋼柱腹板均垂直，所述節(jié)點(diǎn)板兩端與H型鋼柱翼緣平齊焊接。所述端板上設(shè)有雙排布置的高強(qiáng)螺栓孔，雙排高強(qiáng)螺栓孔以H型鋼梁腹板為對稱軸對稱設(shè)置，所述H型鋼梁腹板與加勁板位置相對應(yīng)，端板與T形組合體通過高強(qiáng)螺栓固定，端板與H型鋼梁焊接。所述托板為整體托板，或由兩塊托板組成，焊接于H型鋼柱上。
[0005]所述H型鋼梁或H型鋼柱為焊接或熱軋H型鋼。
[0006]所述高強(qiáng)螺栓為扭剪型高強(qiáng)螺栓或大六角高強(qiáng)螺栓。
[0007]所述混凝土為普通混凝土。
[0008]本發(fā)明還提供了一種H型鋼梁-柱弱軸連接端板節(jié)點(diǎn)的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
步驟1，在所述節(jié)點(diǎn)板豎向中線位置焊接加勁板:加勁板為梯形，梯形短底邊長度與節(jié)點(diǎn)板長度相等，短底邊與加勁板焊接，使加勁板與節(jié)點(diǎn)板相互垂直，二者構(gòu)成T形組合體；步驟2，在所述H型鋼柱上焊接節(jié)點(diǎn)板:將所述T形組合體中的節(jié)點(diǎn)板兩邊焊接在所述H型鋼柱的兩個(gè)翼緣上，使節(jié)點(diǎn)板外表面與所述H型鋼柱兩個(gè)翼緣外緣平齊；
步驟3，在所述H型鋼柱上焊接梯形加勁板:梯形加勁板長底邊焊接在所述H型鋼柱的腹板上，焊接從梯形加勁板長底邊外端向長底邊中點(diǎn)延伸，在施焊空間允許的情況下，應(yīng)盡量使焊縫趨近于長底邊中點(diǎn)位置，以避免焊縫長度不足帶來的焊接強(qiáng)度不足；
步驟4，在所述H型鋼柱上焊接托板:將托板與H型鋼柱進(jìn)行焊接，使托板緊貼于節(jié)點(diǎn)板下緣且與H型鋼柱的腹板、兩個(gè)翼緣均垂直；
步驟5，在所述H型鋼梁的一端焊接端板:將H型鋼梁一端垂直焊接于所述端板中部；步驟6，連接所述H型鋼梁、H型鋼梁柱:所述端板上設(shè)有兩排高強(qiáng)螺栓孔，兩排高強(qiáng)螺栓孔以H型鋼梁腹板為對稱軸對稱設(shè)置，端板與節(jié)點(diǎn)板通過高強(qiáng)螺栓連接；
步驟7，填充混凝土:將所述混凝土填充于H型鋼柱腹板與兩個(gè)翼緣、節(jié)點(diǎn)板、托板、力口勁板圍成的兩個(gè)長方體區(qū)域內(nèi)，使混凝土上緣與節(jié)點(diǎn)板上緣平齊，并將混凝土振搗均勻。
[0009]比較現(xiàn)有的H型鋼梁-柱弱軸連接端板節(jié)點(diǎn)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
一，由節(jié)點(diǎn)板、加勁板焊接而成的T形組合體一方面可以將H型鋼梁-柱弱軸連接的位置調(diào)整到與H型鋼柱翼緣外緣平齊的位置，為安裝提供了空間，另一方面，加勁板的存在補(bǔ)強(qiáng)了節(jié)點(diǎn)板平面外剛度不足的弱點(diǎn)，提高了節(jié)點(diǎn)的整體剛度和承載力；
二，節(jié)點(diǎn)域中填充的混凝土在整個(gè)結(jié)構(gòu)受力的狀態(tài)下以受壓力為主，充分發(fā)揮了混凝土抗壓強(qiáng)度高的特性，可有效遏制節(jié)點(diǎn)域各鋼構(gòu)件局部屈曲和鼓曲的發(fā)生，從而提高節(jié)點(diǎn)的抗震性能和承載能力；
三，該節(jié)點(diǎn)施工簡單，有效減少了節(jié)點(diǎn)核心受力構(gòu)件的高空施焊作業(yè)，易于保證施工質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明節(jié)點(diǎn)主視圖；
圖2為圖1的A-A剖面圖；
圖3為圖2的B-B剖面圖。
[0011]I 一節(jié)點(diǎn)板；2—加勁板； 3—托板；4 一端板:
5一混凝土； 6—H型鋼柱翼緣；7—H型鋼柱腹板；
8—H型鋼梁腹板；9一高強(qiáng)螺栓孔。

【具體實(shí)施方式】
[0012]本發(fā)明中，H型鋼柱由腹板7和設(shè)置于腹板7兩端的兩個(gè)翼緣6構(gòu)成，在兩個(gè)翼緣6之間，與翼緣6外緣平齊的位置焊接有節(jié)點(diǎn)板I。節(jié)點(diǎn)板I內(nèi)側(cè)豎向中線位置焊接有加勁板2，節(jié)點(diǎn)板I與加勁板2相互垂直。加勁板2為梯形，其中梯形短底邊與節(jié)點(diǎn)板I焊接，長底邊與H型鋼柱腹板7焊接。兩塊托板3焊接于H型鋼柱上，兩塊托板3與節(jié)點(diǎn)板I下緣平齊，并與H型鋼柱腹板7、兩個(gè)翼緣6、加勁板2垂直，且以加勁板2為對稱軸對稱。H型鋼梁與長方形端板4垂直焊接，使H型鋼梁的H形截面豎向中線、幾何中心與端板4的豎向中線、幾何中心重合。端板4上設(shè)有雙排布置的高強(qiáng)螺栓孔9，兩排高強(qiáng)螺栓孔9以H型鋼梁的腹板8為對稱軸對稱設(shè)置，所述H型鋼梁腹板8與加勁板2位置相對應(yīng)，端板4與T形組合體通過高強(qiáng)螺栓固定，端板4與H型鋼梁焊接。H型鋼柱兩個(gè)翼緣6、腹板7、節(jié)點(diǎn)板1、托板3、加勁板2共同圍成的兩個(gè)長方體空間內(nèi)填充有混凝土 5。
[0013]上述H型鋼梁-柱連接端板節(jié)點(diǎn)的具體制備方法包括以下步驟:
步驟I，在節(jié)點(diǎn)板I豎向中線位置焊接加勁板2:加勁板2為梯形，梯形短底邊長度與節(jié)點(diǎn)板I長度相等，短底邊與加勁板2焊接，使加勁板2與節(jié)點(diǎn)板I相互垂直，二者構(gòu)成T形組合體；
步驟2，在所述H型鋼柱上焊接T形組合體中的節(jié)點(diǎn)板1:將所述T形組合體中的節(jié)點(diǎn)板I兩邊焊接在所述H型鋼柱的兩個(gè)翼緣6上，使節(jié)點(diǎn)板I外表面與所述H型鋼柱兩個(gè)翼緣6外緣平齊；
步驟3，在所述H型鋼柱上焊接T形組合體中的加勁板2:將所述T形組合體中的梯形加勁板2長底邊焊接在所述H型鋼柱的腹板7上，焊接從梯形加勁板2長底邊外端向長底邊中點(diǎn)延伸，在施焊空間允許的情況下，應(yīng)盡量使焊縫趨近于長底邊中點(diǎn)位置，以避免焊縫長度不足帶來的焊接強(qiáng)度不足；
步驟4，在所述H型鋼柱上焊接托板3:將兩塊托板3與H型鋼柱進(jìn)行焊接，使兩塊托板3緊貼于節(jié)點(diǎn)板I下緣且與H型鋼柱的腹板7、兩個(gè)翼緣6均垂直，兩塊托板3以加勁板2為對稱軸對稱；
步驟5，在所述H型鋼梁的一端焊接端板4:將H型鋼梁垂直焊接于所述端板4上，使H型鋼梁的H形截面豎向中線、幾何中心與所述端板4豎向中線、幾何中心均重合；
步驟6，連接所述H型鋼梁、柱:端板4上設(shè)有雙排布置的高強(qiáng)螺栓孔9，兩排高強(qiáng)螺栓孔9以H型鋼梁的腹板8為對稱軸對稱設(shè)置，所述H型鋼梁腹板8與加勁板2位置相對應(yīng)，使用高強(qiáng)螺栓將端板4與T形組合體固定；
步驟7，填充混凝土 5:將所述混凝土 5填充于H型鋼柱腹板7與兩個(gè)翼緣6、節(jié)點(diǎn)板1、托板3、加勁板2圍成的兩個(gè)長方體區(qū)域內(nèi)，使混凝土 5上緣與節(jié)點(diǎn)板I上緣平齊，并將混凝土 5振搗均勻。
[0014] 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施方法，并非對本發(fā)明做任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施方法所做的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種H型鋼梁-柱弱軸連接端板節(jié)點(diǎn)，包括H型鋼柱，其特征在于:H型鋼柱上焊接有T形組合體，T形組合體上設(shè)有端板(4)，端板(4)上焊接有H型鋼梁，所述T形組合體底部焊接有托板(3)，所述H型鋼柱、T形組合體及托板(3)圍成的兩個(gè)空間內(nèi)填充有混凝土填充料(5)。
2.按照權(quán)利要求1所述的H型鋼梁-柱弱軸連接端板節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述T形組合體由節(jié)點(diǎn)板(I)及加勁板(2)垂直焊接組成，所述加勁板(2)為梯形，梯形加勁板(2)短底邊設(shè)置于節(jié)點(diǎn)板(I)豎向中線處，長底邊設(shè)置于H型鋼柱腹板(7)豎向中線處，加勁板(2)與節(jié)點(diǎn)板(I)、H型鋼柱腹板(7)均垂直，所述節(jié)點(diǎn)板(I)兩端與H型鋼柱翼緣(6)平齊焊接。
3.按照權(quán)利要求1所述的H型鋼梁-柱弱軸連接端板節(jié)點(diǎn)，其特征在于:端板(4)上設(shè)有雙排布置的高強(qiáng)螺栓孔(9)，雙排高強(qiáng)螺栓孔(9)以H型鋼梁腹板(8)為對稱軸對稱設(shè)置，所述H型鋼梁腹板(8)與加勁板(2)位置相對應(yīng)，端板(4)與T形組合體通過高強(qiáng)螺栓固定，端板(4)與H型鋼梁焊接。
4.按照權(quán)利要求1所述的H型鋼梁-柱弱軸連接端板節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述托板(3)為整體托板，或由兩塊托板組成。
5.按照權(quán)利要求1或3所述的H型鋼梁-柱弱軸連接端板節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述H型鋼梁或H型鋼柱均為焊接或熱軋H型鋼。
6.一種按照權(quán)利要求1所述的H型鋼梁-柱弱軸連接端板節(jié)點(diǎn)的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟1)，在所述節(jié)點(diǎn)板(I)豎向中線位置焊接加勁板(2):加勁板(2)為梯形，梯形短底邊長度與節(jié)點(diǎn)板(I)長度相等，短底邊與加勁板(2)焊接，使加勁板(2)與節(jié)點(diǎn)板(I)相互垂直，二者構(gòu)成T形組合體； 步驟2)，在所述H型鋼柱上焊接節(jié)點(diǎn)板(I):將所述T形組合體中的節(jié)點(diǎn)板(I)兩邊焊接在所述H型鋼柱的兩個(gè)翼緣(6)上，使節(jié)點(diǎn)板(I)外表面與所述H型鋼柱兩個(gè)翼緣(6)外緣平齊； 步驟3)，在所述H型鋼柱上焊接梯形加勁板(2):梯形加勁板(2)長底邊焊接在所述H型鋼柱的腹板(7)上，焊接從梯形加勁板(2)長底邊外端向長底邊中點(diǎn)延伸，在施焊空間允許的情況下，應(yīng)盡量使焊縫趨近于長底邊中點(diǎn)位置，以避免焊縫長度不足帶來的焊接強(qiáng)度不足； 步驟4 )，在所述H型鋼柱上焊接托板(3 ):將托板(3 )與H型鋼柱進(jìn)行焊接，使托板(3 )緊貼于節(jié)點(diǎn)板(I)下緣且與H型鋼柱的腹板(7)、兩個(gè)翼緣(6)均垂直； 步驟5)，在所述H型鋼梁的一端焊接端板(4):將H型鋼梁一端垂直焊接于所述端板(4)中部； 步驟6)，連接所述H型鋼梁、H型鋼梁柱:所述端板(4)上設(shè)有兩排高強(qiáng)螺栓孔(9)，兩排高強(qiáng)螺栓孔(9)以H型鋼梁腹板(8)為對稱軸對稱設(shè)置，端板(4)與節(jié)點(diǎn)板(I)通過高強(qiáng)螺栓連接； 步驟7 )，填充混凝土( 5 ):將所述混凝土( 5 )填充于H型鋼柱腹板(7 )與兩個(gè)翼緣(6 )、節(jié)點(diǎn)板(I)、托板(3)、加勁板(2)圍成的兩個(gè)長方體區(qū)域內(nèi)，使混凝土(5)上緣與節(jié)點(diǎn)板(I)上緣平齊，并將混凝土(5)振搗均勻。
【文檔編號】E04B1/58GK104213644SQ201410463733
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月13日
【發(fā)明者】趙根, 田高潮, 萬馨, 曹芙波 申請人:內(nèi)蒙古科技大學(xué)