[发明专利]一种翼缘栓焊混合连接装配式梁柱节点的制作方法

摘要

本发明属于建筑钢结构梁柱节点设计领域，涉及一种翼缘栓焊混合连接装配式梁柱节点的制作方法。制作方法包括以下步骤：计算钢梁腹板处的高强螺栓数量，确定节点板尺寸；计算框架梁下翼缘的高强螺栓数量；计算悬臂梁下翼缘与拼接板连接处的焊缝长度，确定拼接板尺寸；根据计算结果，制作构件；在施工现场，将各构件吊装就位；通过螺栓连接各构件。在悬臂梁的下翼缘布置拼接板，现场安装时，拼接板充当就位板，便于构件就位；悬臂梁下翼缘与框架梁下翼缘、悬臂梁腹板与框架梁腹板均通过螺栓连接，悬臂梁上翼缘与框架梁上翼缘则通过对接焊缝连接，该种连接方式方便楼板安装，同时，焊接数量减少可以提高安装效率，结构合理、安全可靠。

主权项

1.一种翼缘栓焊混合连接装配式梁柱节点的制作方法，包括以下步骤：(1) 初步假定布置于钢梁下翼缘的拼接板宽度bp=b+4tf，厚度tp=tf+2mm，其中b为钢梁翼缘宽度，tf为钢梁翼缘厚度，布置于钢梁腹板的节点板厚度tj与钢梁腹板厚度tw相等；(2) 计算钢梁腹板处的高强螺栓数量，确定节点板尺寸：钢梁由悬臂梁和框架梁两部分组成，由于框架梁下翼缘和钢梁腹板处的螺栓配置不能确定，近似取框架梁下翼缘和钢梁腹板的净截面面积为其毛截面面积的85%；钢梁腹板净截面面积：  (1)钢梁腹板上单个高强螺栓的抗剪承载力：  (2)钢梁腹板上的高强螺栓数量：  (3)式中：h_w—钢梁腹板高度；t_w—钢梁腹板厚度；n—单个高强螺栓上的抗减面数量；—高强螺栓的摩擦系数；P—高强螺栓预紧力；f_v—高强螺栓的抗剪强度；根据《钢结构设计规范》（GB20017‑2003）对螺栓最大、最小容许间距的规定及公式(1)~(3)计算所得高强螺栓数量，确定节点板尺寸及螺栓排列；(3) 计算框架梁下翼缘的高强螺栓数量：框架梁的毛截面惯性矩：  (4)框架梁的净截面惯性矩：  (5)框架梁的净截面模量：  (6)框架梁下翼缘上单个高强螺栓的抗剪承载力：  (7)框架梁下翼缘上的高强螺栓数量：  (8)式中：t_f—钢梁翼缘厚度；n_f1—框架梁翼缘上的螺栓孔数量；d—螺栓孔径；—框架梁翼缘上单个高强螺栓的抗剪承载力；根据《钢结构设计规范》（GB20017‑2003）对螺栓最大、最小容许间距的规定和公式(4)~ (8)计算所得高强螺栓数量，确定框架梁翼缘上的螺栓排列；(4) 计算拼接板处的焊缝长度，确定拼接板尺寸：钢梁下翼缘所能承受的最大轴力：  (9)框架梁与悬臂梁通过对接焊缝连接，对接焊缝所能承受的最大轴力：  (10)根据公式(9)和(10)确定钢梁翼缘所能承受的最大轴力：N=min(N’，N’’)  (11)拼接板与悬臂梁下翼缘通过三面角焊缝连接，其中，正面角焊缝所能承受的轴力：  (12)侧面角焊缝所需承担的轴力：N2=N﹣N2  (13)侧面角焊缝总长度：  (14)每条侧面角焊缝的长度：  (15)式中：A_nf—悬臂梁下翼缘净截面面积；f_y—钢材的抗拉强度；——对接焊缝、角焊缝的抗拉强度；——对接焊缝的抗剪强度；h_e—角焊缝的有效厚度；t_p—拼接板厚度；根据《钢结构设计规范》（GB20017‑2003）对螺栓最大、最小容许间距的规定及公式(9)~ (15)计算所得高强螺栓数量，确定拼接板尺寸及螺栓排列；(5) 根据上述计算所得，在工厂内制作节点板、拼接板，在悬臂梁腹板、框架梁腹板、框架梁下翼缘、拼接板、节点板的相应位置开设螺栓孔，将拼接板焊接于悬臂梁下翼缘，悬臂梁焊接于钢柱；(6) 在施工现场，布置于悬臂梁下翼缘的拼接板充当就位板，协助框架梁吊装就位；(7) 布置于悬臂梁下翼缘的拼接板与框架梁下翼缘通过螺栓连接，悬臂梁腹板、框架梁腹板、节点板通过螺栓连接，悬臂梁上翼缘与框架梁上翼缘通过对接焊缝连接。