一種h型實體板梁與格構式鋼柱的連接方法
【專利摘要】本發明公開了一種H型實體板梁與格構式鋼柱的連接方法，格構式鋼柱由4根方鋼管柱組成，利用鋼板將4根方鋼管柱的內、外側通過對接施焊方法相互連接，形成以方鋼管柱為四角點的內外筒狀節點結構。在格構式鋼柱的連接節點處焊接與H型實體板梁的腹板等厚度的加勁板，再將H型實體板梁與加勁板利用高強螺栓相連接。在內外筒狀節點結構的頂部和底部均設置環形加強鋼板以加強相互間連接。該技術能夠順利有效地完成H型實體板梁與格構式鋼柱之間的荷載傳遞功能，且傳力體系明確、受力合理、施工方便。
【專利說明】一種H型實體板梁與格構式鋼柱的連接方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋼結構工程梁柱連接領域，尤其涉及一種適用于H型實體板梁與格構式鋼柱的連接方法。
【背景技術】
[0002]鋼結構以其強度高、抗震性能好、自重輕、施工方便等優點在民用和工業建筑中得到廣泛應用。鋼框架結構中，連接節點的性能直接影響整個結構體系的剛度、穩定性和承載能力，因此連接節點是保證梁柱協同工作、構成整體結構的關鍵部分。
[0003]鋼結構工程中，梁柱的連接方法按照傳力方式的不同分為剛性連接、鉸接連接和半剛性連接；按照連接方式的不同可分為全焊節點連接、高強螺栓連接和栓焊混合連接。在目前鋼結構工程中，梁柱連接技術主要是針對型鋼梁和型鋼柱的連接技術。格構式鋼柱不僅具有受力合理、抗側剛度大、經濟美觀等性能，而且在鋼結構加固工程中，在既有柱不受影響情況下可以在原柱位新立格構式鋼柱進行加固和擴建，因此格構式鋼柱在鋼結構工程中將會得到廣泛的應用。格構式鋼柱與實體板梁間的連接節點設計非常復雜，這就對格構式鋼柱和實體板梁間的連接方法提出了很大的挑戰。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種H型實體板梁與格構式鋼柱的連接方法。
[0005]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:一種鋼結構H型實體板梁與格構式鋼柱的連接方法，該方法包括以下步驟:
(I)利用連接鋼板連接四根方鋼管柱形成內外筒狀節點結構:格構式鋼柱由第一方鋼管柱、第二方鋼管柱、第三方鋼管柱和第四方鋼管柱構成。利用第一連接鋼板、第二連接鋼板將第一方鋼管柱和第二方鋼管柱的內側與外側通過角焊接方式分別相互連接；同樣，利用第三連接鋼板、第四連接鋼板將第三方鋼管柱和第四方鋼管柱的內側與外側通過角焊接方式分別相互連接；然后利用第五連接鋼板、第六連接鋼板在第一方鋼管柱和第三方鋼管柱的內側與外側相應位置處通過對接施焊方式連接第一連接鋼板和第三連接鋼板；利用第七連接鋼板、第八連接鋼板在第二方鋼管柱和第四方鋼管柱的內側與外側相應位置處通過對接施焊方式連接第一連接鋼板和第三連接鋼板。利用連接鋼板將四根方鋼管柱連接后就形成了以第一方鋼管柱、第二方鋼管柱、第三方鋼管柱和第四方鋼管柱為四角點的內外筒狀節點結構。
[0006](2)利用加勁板連接H型實體板梁與格構式鋼柱:在第一連接鋼板和第二連接鋼板、第三連接鋼板和第四連接鋼板、第五連接鋼板和第六連接鋼板、第七連接鋼板和第八連接鋼板之間設置與H型實體板梁腹板等厚度的加勁板，以便于連接鋼板間協同受力，加勁板與內側及外側連接鋼板均采用對接施焊方式連接；同時，加勁板外伸以連接H型實體板梁和格構式鋼柱。利用高強螺栓將H型實體板梁與加勁板相連接，實現H型實體板梁與格構式鋼柱之間的鉸接連接。
[0007](3)利用加強鋼板加強連接:在內外筒狀節點結構的頂部和底部分別設置加強鋼板，加強鋼板連接處通過對接施焊方式連接，加強鋼板與連接鋼板、加勁板及方鋼管柱間也均采用對接施焊方式連接。形成的環形加強鋼板加強了格構式鋼柱以及連接鋼板之間的協同受力。
[0008]本發明的有益效果是，本發明中采用的格構式鋼柱不僅具有抗側剛度大、經濟等性能，同時在現有結構的加固和擴建工程中可以在不影響既有柱的情況下在原柱位新立格構式鋼柱。本發明為連接格構式鋼柱和實體板梁提供的連接方法中形成的梁柱連接節點具有良好的受力性能，能夠順利有效地完成H型實體板梁與格構式鋼柱之間的荷載傳遞功能，是一種可以廣泛應用于鋼結構工程中的梁柱連接方法，具有廣闊的應用前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明H型實體板梁與格構式鋼柱的連接示意圖；
圖2為圖1的A-A剖面圖；
圖3為圖1的B-B剖面圖；
圖4為圖1的C-C剖面圖；
圖中，加強鋼板1、H型實體板梁2、第一方鋼管柱31、第二方鋼管柱32、第三方鋼管柱33、第四方鋼管柱34、第一連接鋼板41、第二連接鋼板42、第三連接鋼板43、第四連接鋼板44、第五連接鋼板45、第六連接鋼板46、第七連接鋼板47、第八連接鋼板48、加勁板5、高強螺栓6。
【具體實施方式】
[0010]本發明為某實際電廠煙氣脫硝改造工程中脫硝鋼支架的一個復雜節點的詳細設計，如圖1所示，將H型實體板梁2分別與格構式鋼柱相連接。由于實體板梁的尺寸較大而格構式鋼柱單根柱尺寸較小，因此需要設計實體板梁與格構式鋼柱的連接方式，以確保實體板梁的內力順利傳遞至格構式鋼柱上并最終傳遞至柱腳基礎。本發明H型實體板梁與格構式鋼柱的連接方法，包括以下步驟:
1、利用連接鋼板連接四根方鋼管柱形成內外筒狀節點結構:
如圖2所示，格構式鋼柱由第一方鋼管柱31、第二方鋼管柱32、第三方鋼管柱33和第四方鋼管柱34構成。利用第一連接鋼板41、第二連接鋼板42將第一方鋼管柱31和第二方鋼管柱32的內側與外側通過角焊接方式分別相互連接；同樣，利用第三連接鋼板43、第四連接鋼板44將第三方鋼管柱33和第四方鋼管柱34的內側與外側通過角焊接方式分別相互連接；然后利用第五連接鋼板45、第六連接鋼板46在第一方鋼管柱31和第三方鋼管柱33的內側與外側相應位置處通過對接施焊方式連接第一連接鋼板41和第三連接鋼板43 ；利用第七連接鋼板47、第八連接鋼板48在第二方鋼管柱32和第四方鋼管柱34的內側與外側相應位置處通過對接施焊方式連接第一連接鋼板41和第三連接鋼板43。利用連接鋼板將四根方鋼管柱連接后就形成了以第一方鋼管柱31、第二方鋼管柱32、第三方鋼管柱33和第四方鋼管柱34為四角點的內外筒狀節點結構。
[0011]2、利用加勁板連接H型實體板梁與格構式鋼柱: 如圖3所示，在第一連接鋼板41和第二連接鋼板42、第三連接鋼板43和第四連接鋼板44、第五連接鋼板45和第六連接鋼板46、第七連接鋼板47和第八連接鋼板48之間設置與H型實體板梁2腹板等厚度的加勁板5，以便于連接鋼板間協同受力，加勁板5與內側及外側連接鋼板均采用對接施焊方式連接；同時，加勁板5外伸以連接H型實體板梁2和格構式鋼柱。利用高強螺栓6將H型實體板梁2與加勁板5相連接，實現H型實體板梁2與格構式鋼柱之間的鉸接連接。
[0012]3、利用加強鋼板加強連接:
如圖1所示，在內外筒狀節點結構的頂部和底部分別設置加強鋼板1，加強鋼板連接處通過對接施焊方式連接，加強鋼板與連接鋼板、加勁板及方鋼管柱間也均采用對接施焊方式連接。形成的環形加強鋼板加強了格構式鋼柱以及連接鋼板之間的協同受力。各層加強鋼板的形狀分別如圖2、3、4所示。
【權利要求】
1.一種H型實體板梁與格構式鋼柱的連接方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: (1)、利用連接鋼板連接四根方鋼管柱形成內外筒狀節點結構:格構式鋼柱由第一方鋼管柱(31)、第二方鋼管柱(32)、第三方鋼管柱(33)和第四方鋼管柱(34)等構成；利用第一連接鋼板(41)、第二連接鋼板(42)將第一方鋼管柱(31)和第二方鋼管柱(32)的內側與外側通過角焊接方式分別相互連接；同樣，利用第三連接鋼板(43)、第四連接鋼板(44)將第三方鋼管柱(33)和第四方鋼管柱(34)的內側與外側通過角焊接方式分別相互連接；然后利用第五連接鋼板(45)、第六連接鋼板(46)在第一方鋼管柱(31)和第三方鋼管柱(33)的內側與外側相應位置處通過對接施焊方式連接第一連接鋼板(41)和第三連接鋼板(43);利用第七連接鋼板(47)、第八連接鋼板(48)在第二方鋼管柱(32)和第四方鋼管柱(34)的內側與外側相應位置處通過對接施焊方式連接第一連接鋼板(41)和第三連接鋼板(43);利用連接鋼板將四根方鋼管柱連接后就形成了以第一方鋼管柱(31)、第二方鋼管柱(32)、第三方鋼管柱(33)和第四方鋼管柱(34)為四角點的內外筒狀節點結構； (2)、利用加勁板連接H型實體板梁與格構式鋼柱:在第一連接鋼板(41)和第二連接鋼板(42)、第三連接鋼板(43)和第四連接鋼板(44)、第五連接鋼板(45)和第六連接鋼板(46)、第七連接鋼板(47)和第八連接鋼板(48)之間設置與H型實體板梁(2)腹板等厚度的加勁板(5)，以便于連接鋼板間協同受力，加勁板(5)與內側及外側連接鋼板均采用對接施焊方式連接；同時，加勁板(5)外伸以連接H型實體板梁(2)和格構式鋼柱；利用高強螺栓(6)將H型實體板梁(2)與加勁板(5)相連接，實現H型實體板梁(2)與格構式鋼柱之間的鉸接連接； (3)、利用加強鋼板加強連接:在內外筒狀節點結構的頂部和底部分別設置加強鋼板(1)，加強鋼板連接處通過對接施焊方式連接，加強鋼板與連接鋼板、加勁板及方鋼管柱間也均采用對接施焊方式連接；形成的環形加強鋼板加強了格構式鋼柱以及連接鋼板之間的協同受力。
【文檔編號】E04B1/58GK103603432SQ201310492277
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年10月21日 優先權日:2013年10月21日
【發明者】龔順風, 任曉閣, 程鵬 申請人:浙江大學