[发明专利]H型钢梁‑柱弱轴连接顶底角钢节点及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种H型钢梁-柱弱轴连接顶底角钢节点及制备方法，属于建筑结构工程领域。

背景技术

钢框架是一种安全可靠、轻质高强、施工快捷的结构体系，已在建筑结构工程中得到广泛的应用。在地震灾害中，由于设计和施工的不合理，框架节点常易出现先于结构构件的破坏，致使结构抗震性能无法满足抗震设计的要求。一般情况下，钢框架体系纵横两个方向均为框架，即H型钢柱的强轴和弱轴均存在与H型钢梁的连接。但是，由于H型钢梁柱弱轴连接存在分析、设计和安装的困难，目前针对H型钢梁柱弱轴节点的研究较少，可投入实际使用的节点更是数量有限。因此，一种既能满足承载能力和抗震性能要求，施工安装又简单可行的新型H型钢梁-柱弱轴连接节点非常必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能满足承载能力和抗震性能要求，施工安装又简单可行的H型钢梁-柱弱轴连接顶底角钢节点及其制备方法。

本发明采用的技术方案是：一种H型钢梁-柱弱轴连接顶底角钢节点，包括H型钢柱，其特征在于：H型钢柱上焊接有T形组合体，T形组合体上对称设有角钢，角钢与H型钢梁固定连接，所述T形组合体底部焊接有托板，所述H型钢柱、T形组合体及托板围成的两个空间内填充有混凝土填充料。

所述T形组合体由节点板及加劲板垂直焊接组成，所述加劲板为梯形，梯形加劲板短底边设置于节点板竖向中线处，长底边设置于H型钢柱腹板竖向中线处，加劲板与节点板、H型钢柱腹板均垂直，所述节点板两端与H型钢柱翼缘平齐焊接。

所述角钢由两个结构相同的顶角钢和底角钢组成，角钢一肢上设有双排布置的高强螺栓孔，双排高强螺栓孔以H型钢梁的腹板为对称轴对称设置，所述H型钢梁的腹板与加劲板位置相对应，角钢与H型钢梁通过高强螺栓固定，角钢另一肢与T形组合体上的节点板焊接，对称设置的角钢与H型钢梁过盈配合，H型钢梁与节点板之间有一定的间隙。

所述托板为整体托板，或由两块托板组成。

所述H型钢梁或H型钢柱为焊接或热轧H型钢。

所述高强螺栓为大六角高强螺栓或扭剪型高强螺栓。

所述角钢为等边或不等边角钢。

所述混凝土为普通混凝土。

本发明还提供了一种H型钢梁-柱弱轴连接顶底角钢节点的制备方法，其特征在于包括以下步骤： 

步骤1，在所述节点板竖向中线位置焊接加劲板：加劲板为梯形，梯形短底边长度与节点板长度相等，短底边与加劲板焊接，使加劲板与节点板相互垂直，二者构成T形组合体；

步骤2，在所述H型钢柱上焊接节点板：将所述T形组合体中的节点板两边焊接在所述H型钢柱的两个翼缘上，使节点板外表面与所述H型钢柱两个翼缘外缘平齐；

步骤3，在所述H型钢柱上焊接梯形加劲板：梯形加劲板长底边焊接在所述H型钢柱的腹板上，焊接从梯形加劲板长底边外端向长底边中点延伸，在施焊空间允许的情况下，应尽量使焊缝趋近于长底边中点位置，以避免焊缝长度不足带来的焊接强度不足；

步骤4，在所述H型钢柱上焊接托板：将托板与H型钢柱进行焊接，使托板紧贴于节点板下缘且与H型钢柱的腹板、两个翼缘均垂直；

步骤5，固定所述角钢及连接所述H型钢梁、H型钢梁柱：角钢为两个，分别为顶、底角钢，所述两个角钢对称设置于节点板上，角钢的一肢与节点板焊接，另一肢设有双排布置的高强螺栓孔，两排高强螺栓孔以H型钢梁的腹板为对称轴对称设置，所述H型钢梁腹板与加劲板位置相对应，角钢与H型钢梁通过高强螺栓固定，固定后H型钢梁与节点板之间有一定的间隙；

步骤6，填充混凝土：将所述混凝土填充于H型钢柱腹板与两个翼缘、节点板、托板、加劲板围成的两个长方体区域内，使混凝土上缘与节点板上缘平齐，并将混凝土振捣均匀。

比较现有的H型钢梁-柱弱轴连接顶底角钢节点，本发明具有以下优点：

一，由节点板、加劲板焊接而成的T形组合体一方面可以将H型钢梁-柱弱轴连接的位置调整到与H型钢柱翼缘外缘平齐的位置，为安装提供了空间，另一方面，加劲板的存在补强了节点板平面外刚度不足的弱点，提高了节点的整体刚度和承载力；

二，节点域中填充的混凝土在整个结构受力的状态下以受压力为主，充分发挥了混凝土抗压强度高的特性，可有效延缓节点域各钢构件局部屈曲和鼓曲的发生，从而提高节点的抗震性能和承载能力；

三，该节点施工简单，有效减少了节点核心受力构件的高空施焊作业，易于保证施工质量。

附图说明

图1为本发明节点主视图；

图2为图1的A-A剖面图；