本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋼柱法蘭式拼接節(jié)點及其安裝方法。

背景技術(shù)：

隨著我國壞境污染加劇、資源約束增強、建筑業(yè)用工成本上升，傳統(tǒng)勞動力密集型的建筑業(yè)面臨轉(zhuǎn)型壓力，綠色建筑和建筑工業(yè)化逐漸成為當(dāng)前建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢。鋼結(jié)構(gòu)建筑具有工廠預(yù)制、現(xiàn)場安裝、材料輕質(zhì)高強、運輸成本低和綠色低碳環(huán)?？裳h(huán)利用的優(yōu)勢，是建筑工業(yè)化的最佳載體。

目前，我國鋼結(jié)構(gòu)建筑現(xiàn)場連接，如柱與柱拼接、梁與梁拼接、梁與柱連接等仍然以現(xiàn)場焊接或栓焊混合連接為主。按照《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99抗震設(shè)計時，柱與柱的拼接連接需要采用一級坡口全熔透焊縫；按照《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205設(shè)計要求全焊透的一、二級焊縫應(yīng)采用超聲波探傷進(jìn)行內(nèi)部缺陷檢驗，超聲波探傷不能對缺陷作出判斷時，應(yīng)采用射線探傷；當(dāng)焊縫質(zhì)量不能滿足要求時，需要進(jìn)行返修或加固處理。對于多高層建筑來說，由于高空作業(yè)條件較差、且受外部環(huán)境（風(fēng)、雨、雪、振動等）影響較大，現(xiàn)場焊接質(zhì)量很難保證，由此帶來的現(xiàn)場檢驗和返工/加固，增加了建設(shè)成本，延長了建設(shè)時間，降低了鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能夠避免現(xiàn)場焊接，提高施工效率的鋼柱法蘭式拼接節(jié)點；具體技術(shù)方案為：

一種鋼柱法蘭式拼接節(jié)點，包括法蘭柱肢、節(jié)點柱肢和節(jié)點區(qū)；所述節(jié)點區(qū)與所述節(jié)點柱肢焊接為一體，所述節(jié)點區(qū)的端面設(shè)置有與所述法蘭柱肢下端的法蘭適配的連接端板，所述法蘭與所述連接端板通過螺栓固定連接。

進(jìn)一步，所述法蘭柱肢為上柱肢或下柱肢，對應(yīng)地，所述節(jié)點柱肢為下柱肢或上柱肢。

進(jìn)一步，所述上柱肢為單肢柱、雙肢柱或多肢柱。

進(jìn)一步，所述下柱肢為單肢柱、雙肢柱或多肢柱。

進(jìn)一步，所述節(jié)點區(qū)由上環(huán)板、下環(huán)板和中間連接鋼管組成；所述中間連接鋼管與所述上環(huán)板和所述下環(huán)板分別焊接。

進(jìn)一步，所述上柱肢或下柱肢的鋼管截面形狀為圓形、方形、矩形和多邊形。

進(jìn)一步，所述節(jié)點區(qū)設(shè)置有1至4個柱側(cè)牛腿，所述柱側(cè)牛腿為H型截面，可為焊接H型鋼、熱軋H型鋼或者高頻焊接H型鋼。

進(jìn)一步，所述法蘭柱肢靠近法蘭的端部設(shè)置有加勁肋。

進(jìn)一步，所述法蘭的中心開設(shè)有圓孔。

本發(fā)明還公開了一種鋼柱法蘭式拼接節(jié)點安裝方法，包含以下步驟：

1）在工廠分別加工好法蘭柱肢和節(jié)點柱肢；

2）節(jié)點柱肢或法蘭柱肢作為下柱肢安裝就位后，吊裝上柱肢，將法蘭與節(jié)點區(qū)連接端板對齊；

3）將連接螺栓螺桿方向向下穿過法蘭柱肢和節(jié)點區(qū)連接端板上預(yù)留的螺栓安裝孔；

4）在節(jié)點區(qū)連接端板下側(cè)安裝墊片和螺母并擰緊；

5）將桁架鋼筋疊合板擱置在鋼梁下翼緣上；

6）敷設(shè)管線，現(xiàn)場綁扎樓面負(fù)筋，澆筑混凝土。混凝土可澆筑至腹板高度，然后上覆建筑面層至鋼梁上翼緣以上20~50mm；或者將混凝土澆筑至與鋼梁上翼緣平齊，或高出鋼梁上翼緣30~100mm；柱與柱拼接節(jié)點完全隱藏于樓蓋結(jié)構(gòu)中，螺栓和拼接板不外露。

本發(fā)明鋼柱法蘭式拼接節(jié)點采用高強度螺栓連接，能夠避免現(xiàn)場焊接帶來的問題，現(xiàn)場全螺栓連接，具有施工速度快等優(yōu)點；通過澆筑混凝土能夠?qū)⒐?jié)點板和高強螺栓隱藏在樓板高度范圍內(nèi)；不僅提高了防腐性能，而且避免外露的節(jié)點板影響室內(nèi)環(huán)境的美觀。

附圖說明

圖1為本發(fā)明鋼柱法蘭式拼接節(jié)點結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為拼接節(jié)點分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為節(jié)點區(qū)與橫梁連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、上柱肢；1-1、法蘭；2、下柱肢；3、節(jié)點區(qū)；4、橫梁；5、連接板。

具體實施方式

下面利用實施例對本發(fā)明進(jìn)行更全面的說明。本發(fā)明可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的示例性實施例。

為了易于說明，在這里可以使用諸如“上”、“下”“左”“右”等空間相對術(shù)語，用于說明圖中示出的一個元件或特征相對于另一個元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術(shù)語意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性術(shù)語“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位（旋轉(zhuǎn)90度或位于其他方位），這里所用的空間相對說明可相應(yīng)地解釋。

如圖1所示，本實施例中的鋼柱法蘭式拼接節(jié)點，包括上柱肢1、下柱肢2和節(jié)點區(qū)3；上柱肢1的下端焊有法蘭，節(jié)點區(qū)3與下柱肢2焊接為一體，節(jié)點區(qū)3的上端面設(shè)置有與上柱肢1的法蘭1-1適配的連接端板，法蘭1-1與連接端板通過螺栓固定連接。連接螺栓為高強度螺栓、普通螺栓或單向螺栓。當(dāng)然，也可以將節(jié)點區(qū)3與上柱肢1焊接為一體作為節(jié)點柱肢，將下柱肢2上端設(shè)置法蘭1-1作為法蘭柱肢。

柱肢之間可以通過柱側(cè)牛腿與橫梁4連接；柱側(cè)牛腿與橫梁4之間可以通過連接板5用螺栓連接。也可以通過柱側(cè)牛腿與橫梁4的端部搭接，用螺栓固定連接。

法蘭為鋼板，厚度不低于10毫米，法蘭1-1的中間開設(shè)有圓孔，圓孔的直徑不小于120mm，以方便澆筑混凝土。為了提高法蘭1-1的強度，可在上柱肢1的下端部和法蘭1-1之間焊接有加勁肋。

本實施例中上柱肢1單肢柱，還可以是雙肢柱或多肢柱。同理，下柱肢既可以是單肢柱，也可以是雙肢柱或多肢柱。

節(jié)點區(qū)3由上環(huán)板、下環(huán)板和連接鋼管組成；上環(huán)板和下環(huán)板分別焊接在連接鋼管的上下端面上。柱側(cè)牛腿腹板與連接鋼管在工廠焊接，形成一個整體，有利于保證焊接質(zhì)量。將柱側(cè)牛腿腹板的上、下翼緣板分別與上環(huán)板和下環(huán)板采用同一塊鋼板，不采用焊接連接，不僅減少了焊接工序，還有利于提高牛腿與節(jié)點區(qū)3的連接強度。

柱側(cè)牛腿上翼緣可以低于橫梁4的上翼緣20~100mm，以便隱藏上柱肢1下端法蘭、連接螺栓和法蘭加勁肋。

節(jié)點區(qū)3與下柱肢2應(yīng)在工廠焊接為一體，連接鋼管應(yīng)大于下柱肢2的鋼管的尺寸，可以套在下柱肢2的鋼管外部；焊接時，重疊尺寸應(yīng)不小于10毫米。

還可以將下柱肢2的鋼管焊接在下環(huán)板上，下環(huán)板中間設(shè)置有圓孔，圓孔的直徑小于連接鋼管的口徑。下環(huán)板貫通連接鋼管，使得下環(huán)板可以采用更大的截面，從而提高了節(jié)點區(qū)3的強度。

上柱肢1或下柱肢2的鋼管截面形狀不限于正方形，還可以根據(jù)需要選擇圓形、矩形和多邊形等形式。

鋼管為冷彎成型或焊接成型。鋼管內(nèi)也可內(nèi)填混凝土形成鋼管混凝土。

節(jié)點區(qū)可以根據(jù)需要設(shè)置1至4個，或者更多柱側(cè)牛腿，柱側(cè)牛腿為H型截面，可為焊接H型鋼、熱軋H型鋼或者高頻焊接H型鋼。

圖3給出了節(jié)點區(qū)3和橫梁4之間連接的另一種形式。節(jié)點區(qū)3的腹板下部比上部長，腹板上設(shè)置有多寶格結(jié)構(gòu)的加勁肋。橫梁的連接端與節(jié)點區(qū)3腹板適配，其橫梁腹板的上部比下部長，在橫梁腹板上設(shè)置有多寶格結(jié)構(gòu)的加勁肋。節(jié)點區(qū)3和橫梁4上對應(yīng)的加勁肋設(shè)置有螺栓安裝孔，通過螺栓將節(jié)點區(qū)3和橫梁4連接。節(jié)點區(qū)3伸出的腹板托住橫梁4伸出的橫梁腹板，這種連接方式施工較為方便。

本發(fā)明還提供了一種鋼柱法蘭式拼接節(jié)點安裝方法，包含以下步驟：

1）在工廠分別加工好法蘭柱肢和節(jié)點柱肢；

2）節(jié)點柱肢或法蘭柱肢作為下柱肢安裝就位后，吊裝上柱肢，將法蘭與節(jié)點區(qū)連接端板對齊；

3）將連接螺栓螺桿方向向下穿過法蘭柱肢和節(jié)點區(qū)連接端板上預(yù)留的螺栓安裝孔；

4）在節(jié)點區(qū)連接端板下側(cè)安裝墊片和螺母并擰緊；

5）將桁架鋼筋疊合板擱置在鋼梁下翼緣上；

6）敷設(shè)管線，現(xiàn)場綁扎樓面負(fù)筋，澆筑混凝土?；炷量蓾仓粮拱甯叨?，然后上覆建筑面層至鋼梁上翼緣以上20~50mm；或者將混凝土澆筑至與鋼梁上翼緣平齊，或高出鋼梁上翼緣30~100mm；柱與柱拼接節(jié)點完全隱藏于樓蓋結(jié)構(gòu)中，螺栓和拼接板不外露。

上述示例只是用于說明本發(fā)明，除此之外，還有多種不同的實施方式，而這些實施方式都是本領(lǐng)域技術(shù)人員在領(lǐng)悟本發(fā)明思想后能夠想到的，故，在此不再一一列舉。