[发明专利]一种柱-柱-梁装配式一体化可变梁高节点及其施工方法

说明书

本发明涉及柱‑柱‑梁装配式一体化可变梁高节点及其施工方法，节点包括节点区上方钢管柱段、下方钢管柱段、节点区H型钢梁段和独立设置的连接件，上钢管柱端部设有T形法兰板，下钢管柱端部设有方形法兰盖板且侧边设有耳板，上柱法兰板通过高强螺栓与下柱法兰板连接，实现柱‑柱装配式连接；H型钢梁上翼缘通过高强螺栓与上柱T形法兰板连接，下翼缘通过高强螺栓和连接件与下柱耳板连接，实现柱‑梁的装配式连接，且所述耳板下部开有长圆孔，可调节螺栓与其相连高度，实现不同高度H型钢梁的装配式连接，具有现场零焊接、可同时实现柱‑柱及柱‑梁装配式连接、构件通用性好、对钢管无破坏、施工运输更便捷等一系列优点。

技术领域

本发明涉及一种建筑钢结构节点及其施工方法，特别是一种钢结构中的方钢管柱与H型钢梁的柱-柱-梁一体化装配式节点及其施工方法。

背景技术

装配式钢结构具有自重轻、强度高，抗震性能好、施工快捷、周期短、可重复利用、污染少等一系列优点，是我国建筑工业化的重要组成部分，具有良好的应用前景和市场潜力。而钢结构的装配化程度主要取决于其构件节点的连接形式。

方钢管是钢结构经常采用的主要竖向受力构件，“H”型钢也是最为常用的横向受力构件，方钢管柱-柱连接主要还是以焊接为主。方钢管柱与“H”型钢梁的连接也大多采用焊接连接、栓焊连接，现场施工较为复杂，不能满足工业化发展的要求，且每个节点尺寸均需根据梁高进行专门设计制作，通用型较差，不易实现节点的标准化；专利申请号为CN201210539116.3的文献公开了一种从钢管内设置螺栓的装配式连接，由于其需要对钢管本身进行开孔，对其截面造成了削弱，受力上容易产生应力集中、局部屈曲等问题，且工厂制作工序相对复杂，需要同时进行焊接和管壁开洞。专利申请号为CN201410338038.X的文献公开了中柱-梁连接需要设置上双连接件，柱侧耳板尺寸较大，螺栓安装空间受耳板影响较大，影响了装配施工的效率。且上述两份文献都是针对方钢管柱与H型钢梁的柱-梁装配式连接，无法解决柱-柱-梁一体化连接问题。

综上所述，目前只有少数节点涉及到方钢管柱与H型钢梁的装配式连接，但是也主要集中于柱-梁的装配式连接，还没有一个适用于方钢管柱、“H”型钢梁的柱-柱-梁一体化装配式节点。因此，有必要开发一种可以同时解决柱-柱连接和柱-梁连接的、刚度大、整体性好、连接简单、而又通用性强的可变梁高柱-柱-梁装配式一体化节点，提升钢结构的装配式能力，为采用该类构件的钢结构建筑工业化提供技术支持。

发明内容

本发明的目的是创建一种适用于方钢管柱与H型梁框架体系的新型柱-柱-梁一体化装配式节点及其施工方法，期望通过一个节点同时解决柱-柱-梁一体化装配式连接问题，解决现有节点只能实现单一的柱-柱或柱-梁装配式连接问题，实现该类体系真正意义上的纯装配式连接，更大程度上增加节点施工的便捷性。

为解实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种柱-柱-梁装配式一体化可变梁高节点，包括节点区上方钢管柱段、节点区下方钢管柱段、节点区H型钢梁段和连接件，所述连接件包括T形法兰板、下柱方形法兰板、耳板、端板以及独立设置的连接件。其中T形法兰板与上方钢管柱段焊接，方形法兰板及耳板与下方钢管柱段焊接，端板与H型梁段焊接；上柱T形法兰板与下柱方形法兰板通过高强螺栓连接，将上柱轴力、剪力和弯矩传递给下柱段，实现上下方钢管柱的连接，H型梁上翼缘通过高强螺栓与上柱T形法兰板连接，下翼缘通过连接件和高强螺栓与柱侧耳板连接，将梁段弯矩和剪力传递给耳板，实现H型钢梁与方钢管柱连接，进而同时实现柱-柱-梁装配式一体化连接。

所述上柱T形法兰板可同时与下柱方形法兰板和H型梁上翼缘连接，形成柱-柱-梁一体化连接。

优选地，所述下方钢管柱与方形法兰板及双侧对称耳板焊接连接，柱内焊接肋板，所述耳板对称焊接于下方钢管柱两侧，与柱子外边缘对齐，并通过高强螺栓与连接件联系。