[发明专利]一种装配式H型钢梁与钢柱刚性连接节点装置及其安装方法

说明书

本发明公开的装配式H型钢梁与钢柱刚性连接节点装置及其安装方法属于钢结构装配式建筑技术领域，所述装配式H型钢梁与钢柱刚性连接节点装置包括H型钢梁，H型钢梁的两端的上部和下部分别与角钢连接件的横向部分连接，上部和下部的角钢连接件的竖向部分设置为对向结构；上部的钢连接件的竖向部分与上层的箱型钢柱顶部的顶板连接，下部的钢连接件的竖向部分与下层的箱型钢柱底部的底板连接；其能够使得钢框架结构的连接节点在满足节点力学性能的前提下，仅使用高强度螺栓连接，并且避免出现柱构件由于自身长度不足而进行的拼接，并能简化施工工艺，便于多、高层钢框架装配式施工的实现。

技术领域

本发明属于钢结构装配式建筑技术领域，尤其涉及一种装配式H型钢梁与钢柱刚性连接节点装置及其安装方法。

背景技术

目前，钢结构因其符合可持续发展的政策，已经成为公认的绿色环保型产品，随着我国经济的发展和综合实力的增强，钢结构建筑将迅速发展。与此同时，装配式施工方法也一直为国家所倡导，而装配式钢结构建筑的技术难点主要集中在梁柱连接节点上。在钢结构中，梁柱刚接节点传统上有三种连接形式：（1）上下翼缘为全熔透焊缝连接，腹板用高強度螺栓连接，即栓焊混合连接；（2）翼缘和腹板均为焊缝连接，即全焊接连接；（3）上下翼缘和腹板都用高強度螺栓连接，即全螺栓连接。对于前两种连接方式，梁上下翼缘为全熔透连接，施工中需要先安装再施焊，施工进度较长，由于高空作业，焊缝质量难以保证，因此第三种全螺栓连接更符合装配式施工工艺的需求；但是，由于装配式钢框架通常需要将构件预制完成后运送现场进行拼装，所以因为受到制作工艺、运输能力、以及施工成本等多方面的限制，在多、高层钢框架中，柱构件长度通常不能满足要求，需要进行拼接。拼接会导致应力集中的出现，并产生薄弱部位，影响结构受力性能。

发明内容

本发明提供一种装配式H型钢梁与钢柱刚性连接节点装置及其安装方法，解决现有技术的梁柱刚接节点所存在的施工进度较长，高空作业焊缝质量难以保证，受到制作工艺、运输能力、以及施工成本等多方面的限制，在多、高层钢框架中，柱构件长度通常不能满足要求，需要进行拼接，而拼接会导致应力集中的出现，并产生薄弱部位，影响结构受力性能等问题，从而使得钢框架结构的连接节点在满足节点力学性能的前提下，仅使用高强度螺栓连接，并且避免出现柱构件由于自身长度不足而进行的拼接，并能简化施工工艺，便于多、高层钢框架装配式施工的实现。

为实现上述目的，本发明采用如下所述的技术方案：

本发明一方面提供一种装配式H型钢梁与钢柱刚性连接节点装置，所述装配式H型钢梁与钢柱刚性连接节点装置包括H型钢梁，H型钢梁的两端的上部和下部分别与角钢连接件的横向部分连接，上部和下部的角钢连接件的竖向部分设置为对向结构；上部的钢连接件的竖向部分与上层的箱型钢柱顶部的顶板连接，下部的钢连接件的竖向部分与下层的箱型钢柱底部的底板连接。

本发明的装配式H型钢梁与钢柱刚性连接节点装置，其H型钢梁、角钢连接件和箱型钢柱均不需要开模加工，其在车间焊接加工即可。H型钢梁和箱型钢柱连接，通过有限元分析，H型钢梁端部弯矩、轴力、剪力均可以有效的传递给箱型钢柱，避免不出现构件破坏。

本发明另一方面提供一种H型钢梁与钢柱刚性连接节点装置的安装方法，包括以下步骤：

将H型钢梁的两端的上部和下部分别与角钢连接件的横向部分通过螺栓连接，上部和下部的角钢连接件的竖向部分设置为对向结构；

将上部的钢连接件的竖向部分与上层的箱型钢柱顶部的顶板通过螺栓连接，将下部的钢连接件的竖向部分与下层的箱型钢柱底部的底板通过螺栓连接。

本发明的装配式H型钢梁与钢柱刚性连接节点装置的安装方法，能够避免箱型钢柱构件由于自身长度不足而进行直接拼接对结构受力性能的影响，并且使钢框架结构的连接节点不再使用焊接连接，从而避免焊接热对钢框架结构的影响，并且能够简化施工工艺，便于装配式施工的实现，大大提高现场装配的速度，更加适用于多、高层钢框架结构。