對穿鋼棒和對穿豎插板式梁柱雙向剛接節點的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種梁柱節點，尤其是涉及了一種對穿鋼棒和對穿豎插板式梁柱雙向剛接節點，可廣泛應用于多高層鋼結構中H型鋼梁與鋼管混凝土柱的剛接連接。
【背景技術】
[0002]多高層鋼結構中，鋼梁多為H型鋼梁，鋼柱多為矩形鋼管混凝土柱。鋼梁與鋼柱的剛接連接是提供結構整體剛度和抗震性能的最基本的措施。目前常用的剛性連接節點是在鋼柱對應梁翼緣的位置設置橫隔板，鋼梁翼緣的內力通過橫隔板傳遞給鋼柱，這種連接方式能夠提供所需的剛度和強度，從而形成剛接節點。橫隔板有內隔板與貫通橫隔板兩種，分別對應于箱型柱和冷彎成型高頻焊接矩形鋼管柱兩種構件。
[0003]為了方便鋼管柱內混凝土的澆灌，隔板上需要設置灌漿孔和透氣孔，灌漿孔的直徑不宜小于150mm。另外，為了節點域內力傳遞需要，灌漿孔對隔板的削弱不能過大，這限制了鋼柱的截面寬度不能過小，截面寬度一般不小于350?400mm。
[0004]在鋼結構住宅中，過大的鋼柱截面會在住宅的各個功能房間的四角出現凸柱陽角，影響室內建筑使用功能。建筑設計希望將結構構件的隱藏在墻體厚度內，比如剪力墻結構。這就要求住宅內采用的鋼構件截面寬度控制在300mm以下。較小的鋼管柱截面，采用橫隔板式節點會帶來混凝土灌注的困難。
[0005]同時在鋼結構的施工過程中，節點對裝配技術的要求較高，通過采用對穿鋼棒和對穿豎插板式梁柱雙向剛接節點，可以將梁柱部分中多數節點在工廠中完成，加快了現場的裝配施工的速度，跳過了設置橫隔板中所能遇到的困難，提高了整體施工的工業化水平。
[0006]國家目前在大力推廣建筑工業化以及住宅產業化，鋼結構是較好的綠色建筑產品，抗震性能極其優越。怎樣將鋼結構用于住宅體系，充分發揮鋼結構產業化的特性，并滿足住宅建筑的功能需求，是一項非常重要且迫切的工作。
[0007]基于以上技術背景，目前的隔板連接節點不方便混凝土澆注，加設橫隔板對應的施工量較大等問題，同時又要保持較高的節點受力性能。
【發明內容】
[0008]為了克服現有隔板式梁柱剛接節點澆注困難、工業化水平低的問題，并配合鋼管混凝土柱住宅結構體系的研究與開發，本發明提出了一種對穿鋼棒和對穿豎插板式梁柱雙向剛接節點，能滿足梁柱剛接節點的傳力需求，可應用于剛接連接H型鋼梁與鋼管混凝土柱，構造簡單、傳力明確、加工方便快捷和灌注混凝土容易，將對鋼結構在住宅建筑中的應用起到至關重要的作用。
[0009 ]本發明采用的技術方案是:
[0010]本發明包括鋼管混凝土柱、鋼梁、插板、鋼棒、插板牛腿和鋼棒牛腿，鋼管混凝土柱的一個方向插裝有垂直的插板，插板貫穿鋼管混凝土柱的兩端均連接各自的插板牛腿，插板牛腿經連接板與鋼梁固定對接;鋼管混凝土柱的另一個方向插裝有水平的鋼棒，鋼棒垂直于插板，鋼棒貫穿插板和鋼管混凝土柱后的兩端經端板或者鋼棒牛腿與鋼梁固定對接。
[0011]所述的插板牛腿包括分別位于上下的插板牛腿翼緣以及插板牛腿腹板，插板穿插連接在上下的插板牛腿翼緣一端部中間，插板牛腿腹板連接在兩個插板牛腿翼緣另一端部之間并與插板對接在同一平面上;插板牛腿翼緣一端部的中間均開有軸向的條形槽，插板插裝在插板牛腿翼緣的條形槽內并與插板牛腿翼緣通過焊縫焊接，插板牛腿腹板固定連接在上下插板牛腿翼緣另一端之間，插板牛腿腹板與插板平行對接。
[0012]更進一步地，所述的鋼梁腹板與插板牛腿腹板之間通過連接板固定連接，連接板通過高強螺栓分別與鋼梁腹板、插板牛腿腹板固定連接，鋼梁翼緣與插板牛腿翼緣之間通過對接焊縫焊接。
[0013]進一步地，包含有四根所述鋼棒，四根鋼棒分別與鋼棒牛腿腹板四角的鋼棒牛腿翼緣焊接，鋼梁腹板與鋼棒牛腿腹板之間通過連接板固定連接，連接板通過高強螺栓分別與鋼梁腹板、鋼棒牛腿腹板固定連接，鋼梁翼緣與鋼棒牛腿翼緣之間通過對接焊縫焊接。
[0014]更進一步地，所述的四根鋼棒同時焊接在鋼棒牛腿翼緣的上表面、下表面或者穿插焊接在內部。
[0015]所述的鋼棒穿插在鋼棒牛腿翼緣沿軸向中間設有的條形槽中并通過焊縫焊接，使得穿插焊接在內部。鋼棒中心可以和鋼棒牛腿翼緣的中心對準，此時鋼棒牛腿翼緣相應的部位要開槽，鋼棒插入鋼棒牛腿翼緣開槽位置后通過焊縫焊接。
[0016]所述鋼棒和鋼梁之間連接有端板，鋼棒穿過端板后連接螺帽緊固，鋼梁端面焊接在端板上。端板所在平面與鋼梁軸線垂直，鋼梁端板超出鋼梁上下翼緣一定的距離并開螺栓孔，鋼棒端部帶有螺紋，鋼棒穿過鋼梁端板的螺栓孔，并用螺帽固定。
[0017]所述的插板穿插鋼管混凝土柱壁板的開槽，并與壁板通過焊縫焊接。
[0018]所述的插板和鋼管混凝土柱壁板被鋼棒貫穿處均設有孔洞，鋼棒和鋼管混凝土柱壁板的孔洞通過焊縫焊接。
[0019]所述的鋼管混凝土柱周圍的鋼梁和各個牛腿的高度相同，均在同一水平面上。
[0020]本發明的技術原理和有益效果體現在:
[0021]本發明的節點構造加工簡單，由于都是鋼板零部件，不用組裝內隔板，不需要電渣焊，與傳統的箱形柱相比，加工制作難度和成本大幅降低。
[0022]由于鋼管混凝土內沒有內隔板，插板是豎向設置的，而鋼棒所占空間位置極小，所以混凝土的澆灌非常順利，不受任何影響。
[0023]由于鋼管混凝土柱通過一種對穿鋼棒和對穿豎插板式梁柱雙向剛接節點，可以實現梁各個方向上的連接，方便柱的布置。
[0024]本發明節點可廣泛應用于鋼結構住宅、公寓等居住建筑中各類鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點中。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發明的軸測圖；
[0026]圖2是本發明的平面圖；
[0027]圖3是本發明鋼棒位于鋼棒牛腿翼緣上表面的前視圖；
[0028]圖4是本發明鋼棒位于鋼棒牛腿翼緣下表面的前視圖；
[0029]圖5是本發明鋼棒中心位于鋼棒牛腿翼緣中部軸線上的前視圖；
[0030]圖6是本發明鋼棒位于鋼棒牛腿翼緣上表面的側視圖；
[0031 ]圖7是本發明鋼棒位于鋼棒牛腿翼緣下表面的側視圖；
[0032]圖8是本發明鋼棒中心位于鋼棒牛腿翼緣中部軸線上的側視圖；
[0033]圖9是本發明帶端板結構的平面圖；
[0034]圖10是本發明帶端板結構的前視圖；
[0035]圖11是本發明帶端板結構的左視圖。
[0036]圖中:1、鋼管混凝土柱;2、鋼梁;3、插板;4、焊縫;5、插板牛腿翼緣;6、連接板;7、高強螺栓;8、對接焊縫;9、插板牛腿腹板；10、鋼棒；11、鋼棒牛腿翼緣；12、鋼棒牛腿腹板；13、螺帽；14、端板。
【具體實施方式】
[0037]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0038]本發明在力學受力方面，其梁端所受的彎矩、剪力、軸力傳遞到插板牛腿時，可分解為壓力、拉力和剪力。其中壓力和拉力主要由插板牛腿翼緣承擔，剪力主要由插板牛腿腹板承擔。插板牛腿翼緣與鋼梁的翼緣焊接;插板牛腿腹板與鋼梁腹板通過高強螺栓固定連接，保證節點處的抗剪性能;插板牛腿主要將剪力傳遞到插板，插板自身可以抵抗剪力;插板牛腿翼緣和插板焊接，共同抵抗彎矩。
[0039]梁端所受的彎矩、剪力、軸力傳遞到鋼棒牛腿時，可分解為壓力、拉力和剪力。其中壓力和拉力主要由鋼棒牛腿翼緣承擔，剪力主要由鋼棒牛腿腹板承擔。鋼棒牛腿翼緣與鋼梁的翼緣焊接;鋼棒牛腿腹板與鋼梁腹板通過高強螺栓固定連接，保證節點處的抗剪性能；鋼棒的面積不小于相應的鋼棒牛腿翼緣的面積，保證了鋼棒牛腿翼緣的壓力和拉力的傳遞;鋼棒牛腿腹板與鋼管混凝土柱的表面焊接，傳遞剪力至鋼管混凝土柱。
[0040]本發明的節點結構處的鋼梁端面與端板焊接，鋼梁所受的力分解為拉力、壓力、剪力傳遞到端板;端板與鋼管