箱形柱-工形梁預制裝配式高延性梁柱節點的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型的發明屬于結構工程鋼結構技術領域，尤其涉及箱形柱-工形梁預制裝配式高延性梁柱節點。
【背景技術】
[0002]隨著社會和經濟的發展，在鋼結構的設計和施工中對結構抗震性能的要求越來越高，對施工工期的要求越來越短。箱形柱是鋼結構中重要的柱截面形式，由于其強軸與弱軸的性能差異較小或沒有差異，在抗震要求較高的鋼結構中應用越來越多。工形梁是鋼結構中最常用的一種梁截面形式。目前箱形柱和工形梁之間的連接主要采用現場焊接，安裝速度較慢，且節點的抗震性能受現場焊接質量影響很大；采用螺栓連接方式時，由于箱形柱一般不能在柱壁板與其他板件之間直接采用螺栓連接，通常需要在柱上預先焊接短梁，將短梁與工形梁進行連接，連接位置需離開柱表面一定距離，會在一定程度上影響結構的使用功能。如何在不影響結構使用功能的情況下在箱形柱與工形梁之間直接進行快速、可靠的螺栓連接，是工程實際中亟待解決的一個問題。

【發明內容】

[0003]針對箱形柱與工形梁之間如何直接進行快速、可靠的螺栓連接這一問題，本實用新型的發明提供了一種箱形柱-工形梁預制裝配式高延性梁柱節點。該節點允許構件在工廠預制，施工現場只需進行螺栓拼裝作業而不需焊接，并且能提供良好的延性和變形能力。
[0004]本發明提供的梁柱節點包括:工形梁，由翼緣和腹板組成，端部帶有端板，以及箱形柱，其具有四塊柱壁板；所述端板與對應的所述柱壁板通過螺栓連接；其中所述端部預先焊接所述端板，所述端板采用平齊式、一端外伸式或兩端外伸式
[0005]箱形柱內部設有多個螺栓孔，在所述螺栓孔的各自對應位置預先焊接套筒，并且在所述套筒內預先放置螺栓用來連接所述端板與所述柱壁板。現場拼接時螺栓通過柱壁板和端板上的螺栓孔從套筒內抽出后安裝螺母。
[0006]所述箱形柱可采用焊接箱形柱，也可采用乳制或冷成型箱形柱。箱形柱的內部可根據需要采用或不采用橫隔板、以及其他布置方式的加勁板件。
[0007]當所述箱形柱采用焊接箱形柱時，先將螺栓布置在套筒內，將除橫隔板之外的其他加勁板件、布置有螺栓的套筒與相應柱壁板焊接，然后將其中三塊柱壁板焊接為槽形，進行橫隔板與槽形的三面柱壁板的焊接，然后再焊接最后一面柱壁板，最后一面柱壁板與橫隔板之間采用熔嘴電渣焊進行焊接。
[0008]當所述箱型柱采用乳制或冷成型箱形柱時，一種技術方案為在四塊柱壁板之一上開洞口，通過所開洞口完成柱內部螺栓布置、套筒焊接和橫隔板焊接、以及其他布置方式的加勁板件的焊接，然后焊接鋼板將洞口補全；另一種技術方案為，將箱形柱在適當的位置截斷，通過斷口完成柱內部的螺栓布置、套筒焊接和橫隔板焊接、以及其他布置方式的加勁板件的焊接，最后再將箱形柱的各截斷部分焊接拼接。
[0009]所述端板可根據需要采用平齊式、一端外伸式或兩端外伸式；當所述端板采用一端外伸式或兩端外伸式時，端板外伸部分可根據需要采用或不采用加勁肋。
[0010]有益作用:(I)梁、柱構件可以在工廠預制，現場只需要進行螺栓拼接而不需要進行焊接，便于快速施工且避免了焊接缺陷對節點抗震性能的不利影響；
[0011](2)端板直接與柱翼緣通過螺栓連接，避免了在梁中間進行螺栓連接對結構使用功能的影響；
[0012](3)套筒可以保證運輸和安裝過程中螺栓不會脫落；
[0013](4)可以通過調整螺栓布置方式、螺栓規格、端板厚度、柱壁板厚度、箱形柱內部橫隔板和其他加勁板件的厚度和布置來調整節點的承載力、剛度和屈服模式，提高節點的變形能力和延性。
【附圖說明】
[0014]圖1是根據本發明的一種【具體實施方式】描述箱形柱-工形梁預制裝配式高延性梁柱節點的立體示意圖。
[0015]圖2是根據圖1所示【具體實施方式】的側視圖。
[0016]圖3是根據圖1所示【具體實施方式】的俯視圖。
[0017]圖4是根據圖1所示【具體實施方式】的立面圖。
[0018]圖5是根據本發明的一種【具體實施方式】描述箱形柱的開洞口做法立體示意圖。
[0019]圖6是根據本發明的一種【具體實施方式】描述箱形柱的截斷做法立體示意圖。
【具體實施方式】
[0020]在對本實用新型的發明作進一步描述之前，應當理解本發明并不局限于下述有關發明的【具體實施方式】。同時也應當理解，本文所使用的術語只是用于針對特定的實施方式進行描述，而不是用來對本申請要求保護的范圍進行限制。
[0021]實施例1 (參見圖1、圖2、圖3、圖4):本實施例為一種箱形柱-工形梁預制裝配式高延性梁柱節點。箱形柱I采用焊接箱形柱，由4塊壁板11組成，在與梁連接的柱壁板11上根據需要開螺栓孔，螺栓31預先置于套筒13中，套筒13焊接在壁板11上與螺栓孔對應的位置。柱內可根據需要采用或不采用橫隔板12。不采用橫隔板12時，將四面柱壁板11焊接成箱形柱I ;采用橫隔板12時，將三面柱壁板11焊接成槽形，將橫隔板12與槽形的三面柱壁板11焊接，再焊接最后一面柱壁板11組成箱形柱1，最后一面柱壁板11與橫隔板12通過熔嘴電渣焊完成焊接。工形梁2由翼緣21和腹板22組成，端部焊接端板23，端板23上根據需要開螺栓孔。端板23可以采用平齊式、一端外伸式或兩端外伸式，當端板23采用外伸式時，外伸部分根據需要可以采用或不采用加勁肋24。現場拼裝時，螺栓31通過壁板11和端板23上的螺栓孔伸出，安裝螺母32。
[0022]實施例2 (參見圖2、圖3、圖4、圖5):箱形柱I采用乳制或冷成型箱形柱，由4塊壁板11組成，在與梁連接的柱壁板11上根據需要開螺栓孔。在某一塊柱壁板11上開一合適大小的洞口(如圖5所示)，螺栓31預先置于套筒13中，套筒13通過所開洞口焊接在壁板11內側與螺栓孔對應的位置。柱內可根據需要采用或不采用橫隔板12，采用橫隔板12時，通過所開洞口焊接橫隔板12，然后焊接適宜大小的鋼板將洞口補全。工形梁2由翼緣21和腹板22組成，端部焊接端板23，端板23上根據需要開螺栓孔。端板23可以采用平齊式、一端外伸式或兩端外伸式，當端板23采用外伸式時，外伸部分根據需可以采用或不采用加勁肋24。現場拼裝時，螺栓31通過壁板11和端板23上的螺栓孔伸出，安裝螺母32。
[0023]實施例3 (參見圖2、圖3、圖4、圖6):箱形柱I采用乳制或冷成型箱形柱，由4塊壁板11組成，在與梁連接的柱壁板11上根據需要開螺栓孔。將箱形柱I在適宜的位置截斷(如圖6所示)。螺栓31預先置于套筒13中，套筒13通過斷口焊接在壁板11上與螺栓孔對應的位置。柱內可根據需要采用或不采用橫隔板12，采用橫隔板12時，通過所述斷口焊接橫隔板12。將箱形柱I的各截斷部分焊接拼接。工形梁2由翼緣21和腹板22組成，端部焊接端板23，端板23上根據需要開螺栓孔。端板23可以采用平齊式、一端外伸式或兩端外伸式，當端板23采用外伸式時，外伸部分根據需可以采用或不采用加勁肋24。現場拼裝時，螺栓31通過壁板11和端板23上的螺栓孔伸出，安裝螺母32。
[0024]在上述說明書中針對一些優選實施方式進行了具體的描述，并且為說明之目的提供了一些技術細節，然而本領域的技術人員應該能夠理解本發明可以有各種各樣的變化和更多不同的實施方式，而且本文所描述的細節可以有相當的變化而不會偏離本發明的精神和主旨，從而應當屬于本申請所要求保護的范圍。
【主權項】
1.箱形柱-工形梁預制裝配式高延性梁柱節點，其特征在于，所述梁柱節點包括:工形梁，其端部帶有端板，以及箱形柱，其具有柱壁板；所述端板與對應的所述柱壁板通過螺栓連接；其中所述端部預先焊接所述端板，所述端板采用平齊式、一端外伸式或兩端外伸式。2.根據權利要求1所述的節點，其進一步包括:在箱形柱內設有多個螺栓孔，在所述螺栓孔的各自對應位置預先焊接套筒，并且在所述套筒內預先放置螺栓用來連接所述端板與所述柱壁板。3.根據權利要求1或2所述的節點，其中，在所述箱形柱內部設置一道或多道橫隔板，或設置其他加勁板件。4.根據權利要求1或2所述的節點，其中所述箱形柱為焊接箱形柱，或者為乳制或冷成型箱形柱。
【專利摘要】本實用新型的發明提供了一種箱形柱-工形梁預制裝配式高延性梁柱節點，其特征在于，端板與工形梁采用全焊接連接，端板與箱形柱的壁板采用螺栓連接。箱形鋼柱內部與螺栓孔對應位置焊接套筒，螺栓預先置于套筒內。現場拼接時螺栓通過螺栓孔從套筒內抽出后安裝螺母。該節點允許構件在工廠預制而現場只進行螺栓拼裝作業；螺栓連接位置在柱表面，因而不影響結構的使用功能；可以通過調整螺栓布置方式、螺栓規格、端板厚度、柱壁板厚度、箱形柱內部橫隔板和其他加勁板件的厚度和布置來調整節點的承載力、剛度和屈服模式，提高節點的延性和變形能力。
【IPC分類】E04B1/98, E04B1/58
【公開號】CN204876088
【申請號】CN201520253026
【發明人】施剛, 張宏亮, 陳學森
【申請人】清華大學, 山東魯帆建設科技有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年4月24日