[发明专利]一种H型实体板梁与格构式钢柱的连接方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢结构工程梁柱连接领域，尤其涉及一种适用于H型实体板梁与格构式钢柱的连接方法。

背景技术

钢结构以其强度高、抗震性能好、自重轻、施工方便等优点在民用和工业建筑中得到广泛应用。钢框架结构中，连接节点的性能直接影响整个结构体系的刚度、稳定性和承载能力，因此连接节点是保证梁柱协同工作、构成整体结构的关键部分。

钢结构工程中，梁柱的连接方法按照传力方式的不同分为刚性连接、铰接连接和半刚性连接；按照连接方式的不同可分为全焊节点连接、高强螺栓连接和栓焊混合连接。在目前钢结构工程中，梁柱连接技术主要是针对型钢梁和型钢柱的连接技术。格构式钢柱不仅具有受力合理、抗侧刚度大、经济美观等性能，而且在钢结构加固工程中，在既有柱不受影响情况下可以在原柱位新立格构式钢柱进行加固和扩建，因此格构式钢柱在钢结构工程中将会得到广泛的应用。格构式钢柱与实体板梁间的连接节点设计非常复杂，这就对格构式钢柱和实体板梁间的连接方法提出了很大的挑战。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种H型实体板梁与格构式钢柱的连接方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种钢结构H型实体板梁与格构式钢柱的连接方法，该方法包括以下步骤：

（1）利用连接钢板连接四根方钢管柱形成内外筒状节点结构：格构式钢柱由第一方钢管柱、第二方钢管柱、第三方钢管柱和第四方钢管柱构成。利用第一连接钢板、第二连接钢板将第一方钢管柱和第二方钢管柱的内侧与外侧通过角焊接方式分别相互连接；同样，利用第三连接钢板、第四连接钢板将第三方钢管柱和第四方钢管柱的内侧与外侧通过角焊接方式分别相互连接；然后利用第五连接钢板、第六连接钢板在第一方钢管柱和第三方钢管柱的内侧与外侧相应位置处通过对接施焊方式连接第一连接钢板和第三连接钢板；利用第七连接钢板、第八连接钢板在第二方钢管柱和第四方钢管柱的内侧与外侧相应位置处通过对接施焊方式连接第一连接钢板和第三连接钢板。利用连接钢板将四根方钢管柱连接后就形成了以第一方钢管柱、第二方钢管柱、第三方钢管柱和第四方钢管柱为四角点的内外筒状节点结构。

（2）利用加劲板连接H型实体板梁与格构式钢柱：在第一连接钢板和第二连接钢板、第三连接钢板和第四连接钢板、第五连接钢板和第六连接钢板、第七连接钢板和第八连接钢板之间设置与H型实体板梁腹板等厚度的加劲板，以便于连接钢板间协同受力，加劲板与内侧及外侧连接钢板均采用对接施焊方式连接；同时，加劲板外伸以连接H型实体板梁和格构式钢柱。利用高强螺栓将H型实体板梁与加劲板相连接，实现H型实体板梁与格构式钢柱之间的铰接连接。

（3）利用加强钢板加强连接：在内外筒状节点结构的顶部和底部分别设置加强钢板，加强钢板连接处通过对接施焊方式连接，加强钢板与连接钢板、加劲板及方钢管柱间也均采用对接施焊方式连接。形成的环形加强钢板加强了格构式钢柱以及连接钢板之间的协同受力。

本发明的有益效果是，本发明中采用的格构式钢柱不仅具有抗侧刚度大、经济等性能，同时在现有结构的加固和扩建工程中可以在不影响既有柱的情况下在原柱位新立格构式钢柱。本发明为连接格构式钢柱和实体板梁提供的连接方法中形成的梁柱连接节点具有良好的受力性能，能够顺利有效地完成H型实体板梁与格构式钢柱之间的荷载传递功能，是一种可以广泛应用于钢结构工程中的梁柱连接方法，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明H型实体板梁与格构式钢柱的连接示意图；

图2为图1的A-A剖面图；

图3为图1的B-B剖面图；

图4为图1的C-C剖面图；

图中，加强钢板1、H型实体板梁2、第一方钢管柱31、第二方钢管柱32、第三方钢管柱33、第四方钢管柱34、第一连接钢板41、第二连接钢板42、第三连接钢板43、第四连接钢板44、第五连接钢板45、第六连接钢板46、第七连接钢板47、第八连接钢板48、加劲板5、高强螺栓6。

具体实施方式

本发明为某实际电厂烟气脱硝改造工程中脱硝钢支架的一个复杂节点的详细设计，如图1所示，将H型实体板梁2分别与格构式钢柱相连接。由于实体板梁的尺寸较大而格构式钢柱单根柱尺寸较小，因此需要设计实体板梁与格构式钢柱的连接方式，以确保实体板梁的内力顺利传递至格构式钢柱上并最终传递至柱脚基础。本发明H型实体板梁与格构式钢柱的连接方法，包括以下步骤：

1、利用连接钢板连接四根方钢管柱形成内外筒状节点结构：