專(zhuān)利名稱(chēng)：一種裝配式冷彎型鋼結(jié)構(gòu)連接的銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種裝配式冷彎型鋼結(jié)構(gòu)連接的銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及結(jié)構(gòu)工程鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種裝配式冷彎型鋼結(jié)構(gòu)連 接的銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。技術(shù)背景[0002]裝配式冷彎型鋼結(jié)構(gòu)建筑具有施工簡(jiǎn)便、裝拆方便、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，符合住宅產(chǎn) 業(yè)化發(fā)展方向，有利于我國(guó)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，具有良好的綜合效 益。其中，梁柱節(jié)點(diǎn)受力特性對(duì)鋼框架的承載性能有較大影響。目前裝配式冷彎型鋼結(jié)構(gòu) 中采用的梁柱節(jié)點(diǎn)形式主要有焊接及栓焊連接。其中焊接剛度較大，易發(fā)生脆性斷裂，抗 震性能差；而栓焊連接施工不能較好滿(mǎn)足裝配式冷彎型鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化、建造裝配化的 要求。[0003]為充分發(fā)揮裝配式冷彎型鋼結(jié)構(gòu)施工周期短、低碳環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，并保證結(jié)構(gòu)受力 可靠，抗震性能好，有必要發(fā)明一種新型節(jié)點(diǎn)應(yīng)用于裝配式冷彎型鋼結(jié)構(gòu)。對(duì)梁柱新型節(jié) 點(diǎn)形式的研究以及其在裝配式冷彎型鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用研究對(duì)裝配式冷彎型鋼結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng) 用以至整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義，是科學(xué)研究及工程實(shí)踐中亟待解決的 問(wèn)題。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的目的是針現(xiàn)有技術(shù)中斜支撐冷彎型鋼裝配式建筑結(jié)構(gòu)不能滿(mǎn)足標(biāo) 準(zhǔn)化、生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化、建造裝配化及承載性能好的要求，而提出一種裝配式冷彎型鋼結(jié)構(gòu)連接 的銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。其特征在于，柱套管4上下兩端焊上套管法蘭2，桁架梁的上下兩根 弦桿8焊于柱套管4上，弦桿8與柱套管4連接處焊上加勁肋7，并在上下兩根弦桿8之間 焊接腹桿9 ;上下兩根柱管10通過(guò)柱襯管11在柱套管4內(nèi)插接,柱管10與套管4間的連 接由螺栓12將柱法蘭I和套管法蘭2緊固，由此構(gòu)成銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。[0005]所述柱法蘭套在柱管上并進(jìn)行焊接固定，并在柱法蘭I與柱管10連接處焊上法蘭 加強(qiáng)板6[0006]所述柱法蘭為正方形方框，四邊上有等距離螺釘孔的整體結(jié)構(gòu)。[0007]所述套管法蘭與柱法蘭具有相同尺寸和形狀結(jié)構(gòu)，但是被分成2半或四半。[0008]所述在柱套管4內(nèi)插接的上下兩根柱管10內(nèi)各焊接柱封板3，柱襯管11兩端固定 柱襯管封板5，柱襯管11放置在上下兩根柱管10的柱封板3之間；用于增加柱套管4的承 荷載能力。[0009]本實(shí)用新型的有益效果是因本發(fā)明的銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)具有下面特點(diǎn)[0010]1.施工簡(jiǎn)便、裝拆方便等優(yōu)點(diǎn)，且由于此種連接形式的節(jié)點(diǎn)中桁架梁變形通過(guò)套 管、法蘭帶動(dòng)柱管變形，柱管在套管內(nèi)插接，因此在地震作用下，當(dāng)套管法蘭與柱法蘭螺栓 連接失效時(shí)，仍能承受一定的荷載，仍具有一定的變形能力及耗能能力，抗震延性較好。[0011]2.通過(guò)有限元計(jì)算分析結(jié)果表示，梁柱連接的銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)構(gòu)造合理，剛度較大，具有較大的承載力富余，節(jié)點(diǎn)連接可靠，可以滿(mǎn)足“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件”的設(shè)計(jì)要求。應(yīng)用此種節(jié)點(diǎn)的裝配式斜支撐冷彎型鋼結(jié)構(gòu)樓蓋具有足夠的承載力并能滿(mǎn)足正常使用的要求。


[0012]圖1是銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)在裝配單元中應(yīng)用的平面示意圖。[0013]圖2是銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)的法蘭平面圖，其中A圖為柱法蘭，B圖為套管法蘭。[0014]圖3是銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)的具體構(gòu)造圖。
具體實(shí)施方式
[0015]本實(shí)用新型提出一種裝配式冷彎型鋼結(jié)構(gòu)連接的銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。
以下結(jié)合附圖予以說(shuō)明。[0016]在圖3中柱套管4上下兩端焊上套管法蘭2，桁架梁的上下弦桿8焊于柱套管4 上，上下兩根弦桿8與柱套管4連接處焊上加勁肋7，并在上下兩根弦桿8之間焊接腹桿9 ； 柱法蘭套在柱管上并進(jìn)行焊接固定，并在柱法蘭I與柱管10連接處焊上法蘭加強(qiáng)板6 ;在上下兩根柱管10內(nèi)各焊接柱封板3，柱襯管11兩端固定柱襯管封板5，所述削軸法蘭與上下兩根柱管10通過(guò)柱法蘭I在柱套管4內(nèi)插接，柱襯管11放置在上下兩根柱管10的柱封板3之間，用于增加柱套管4的承荷載能力；柱管與柱套管間連接由螺栓12將柱法蘭I和套管法蘭2緊固，由此構(gòu)成銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。[0017]樓板主板結(jié)構(gòu)及主板間拼接如圖1所示。[0018]所述柱法蘭為正方形方框，四邊上有等距離螺釘孔的整體結(jié)構(gòu)。所述套管法蘭與柱法蘭具有相同的形狀結(jié)構(gòu)，但是被分成2半或四半，便于裝配單元間的拼接，如圖2所示，其中A圖為柱法蘭，B圖為套管法蘭。·[0019]銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)的具體制作與安裝過(guò)程如下[0020]其主要設(shè)計(jì)思路是將桁架梁的上下兩個(gè)弦桿焊接于柱套管上，桁架梁、柱套管與其他支撐桿件焊接形成單層樓板主板結(jié)構(gòu)，每塊單層樓蓋主板結(jié)構(gòu)在工廠(chǎng)預(yù)制，樓板裝配單元平面示意圖如圖1所示；施工時(shí)，將方管柱與柱套管通過(guò)法蘭連接，上下兩根柱管在套管內(nèi)插接，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造如圖3所示。同時(shí)，為明確此種新型節(jié)點(diǎn)的受力性能，通過(guò)有限元方法， 對(duì)銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)及應(yīng)用此種特殊節(jié)點(diǎn)的裝配式冷彎型鋼結(jié)構(gòu)樓蓋承載性能及自振振型頻率進(jìn)行分析，從而得出應(yīng)用此種新型節(jié)點(diǎn)的裝配式冷彎型鋼結(jié)構(gòu)樓蓋的承載性能以及銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)對(duì)樓蓋承載性能的影響。[0021]主板結(jié)構(gòu)與柱組裝過(guò)程如下距柱管端部半套管高度處焊上柱法蘭，柱管與套管通過(guò)法蘭連接。上下兩根柱管在套管內(nèi)的連接為插銷(xiāo)式連接，即在柱端附近處(約IOcm)的柱管內(nèi)焊上柱封板，柱襯管焊于下柱的封板上，襯管外徑與柱管內(nèi)徑間預(yù)留一定間隙，上柱管與下柱管在套管內(nèi)通過(guò)襯管插接。柱管外徑與柱套管內(nèi)徑間預(yù)留一定間隙。節(jié)點(diǎn)具體構(gòu)造見(jiàn)附圖3。[0022]柱套管與立柱間的法蘭連接中螺栓按照國(guó)標(biāo)GB5783-2000標(biāo)準(zhǔn)，采用45#、8. 8級(jí)摩擦型高強(qiáng)螺栓，M20，孔徑為Φ24，預(yù)拉力為12. 5T。螺栓間距及螺栓孔邊距根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)及節(jié)點(diǎn)的承載能力要求確定，柱法蘭(見(jiàn)圖2中A圖)，及套管法蘭(見(jiàn)圖2中B圖)的平面圖。[0023]銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)相連構(gòu)件的具體尺寸及型號(hào)如下表[0024]
權(quán)利要求1.一種裝配式冷彎型鋼結(jié)構(gòu)連接的銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于，柱套管(4)上下兩端焊上套管法蘭(2)，桁架梁的上下兩根弦桿(8)焊于柱套管(4)上，弦桿(8)與柱套管(4)連接處焊上加勁肋(7)，并上下兩根弦桿(8)之間焊接腹桿(9);上下兩根柱管(10)通過(guò)柱襯管(11)在柱套管(4)內(nèi)插接，柱管(10)與套管(4)間的連接由螺栓(12)將柱法蘭(I)和套管法蘭(2)緊固，由此構(gòu)成銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種裝配式冷彎型鋼結(jié)構(gòu)連接的銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述柱法蘭套在柱管上并進(jìn)行焊接固定，并在柱法蘭(I)與柱管(10)連接處焊上法蘭加強(qiáng)板(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種裝配式冷彎型鋼結(jié)構(gòu)連接的銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述柱法蘭為正方形方框，四邊上有等距離螺釘孔的整體結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種裝配式冷彎型鋼結(jié)構(gòu)連接的銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述套管法蘭與柱法蘭具有相同尺寸和形狀結(jié)構(gòu)，但是被分成2半或四半。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種裝配式冷彎型鋼結(jié)構(gòu)連接的銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述在柱套管(4)內(nèi)插接的上下兩根柱管(10)內(nèi)各焊接柱封板(3)，柱襯管(11)兩端固定柱襯管封板(5)，柱襯管(11)放置上下兩根柱管(10)的柱封板(3)之間；用于增加柱套管(4)的承荷載能力。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了屬于結(jié)構(gòu)工程鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域的一種裝配式冷彎型鋼結(jié)構(gòu)連接的銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。柱套管上下兩端焊上套管法蘭，桁架梁的上下兩根弦桿焊于柱套管上，在兩根弦桿之間焊接腹桿；上下兩根柱管通過(guò)柱襯管在柱套管內(nèi)插接，柱管與套管間的連接由螺栓將柱法蘭和套管法蘭緊固，由此構(gòu)成銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型梁柱連接的銷(xiāo)軸法蘭節(jié)點(diǎn)構(gòu)造合理，剛度較大，具有較大的承載力富余，節(jié)點(diǎn)連接可靠，可以滿(mǎn)足“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件”的設(shè)計(jì)要求。應(yīng)用此種節(jié)點(diǎn)的裝配式斜支撐冷彎型鋼結(jié)構(gòu)樓蓋具有足夠的承載力并能滿(mǎn)足正常使用的要求。
文檔編號(hào)E04B1/58GK202831237SQ20122046396
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者王元清, 劉希月, 石永久 申請(qǐng)人:清華大學(xué)