一种箱形钢柱与箱形梁和工字梁连接异型节点及其施工方法

1.本发明涉及建筑物钢框架刚性连接节点，具体是一种箱形钢柱与箱形梁和工字梁连接异型节点及其施工方法。


背景技术：

2.建筑领域的工业化、现代化进程在不断演进，建筑工业化的提高推动城市现代化进程，装配式连接是建筑结构工业化的重要基础。其具有通用性强，安全可靠和装配方便等特点，钢结构布局灵活，机械化和工业化程度高，抗震性能好，是环保型的可持续发展产品。广泛应用在建筑结构工程领域。
3.但是目前采用的梁柱连接方式多以焊接为主，而焊接施工工序复杂，难以适应施工现场复杂的情况，操作复杂，容易导致连接变形能力不足，梁柱节点容易在焊缝处发生断裂；对于不等跨框架结构的连接，常采用相同截面的钢梁贯通整层，这样的话，会造成各节点和钢梁受力不均的情况发生。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种箱形钢柱与箱形梁和工字梁连接异型节点及其施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种箱形钢柱与箱形梁和工字梁连接异型节点，包括箱形钢柱、箱形梁、工字梁和柱梁连接件，所述柱梁连接件安装在所述箱形钢柱与箱形梁或工字梁的连接位置，所述工字梁端部设有与所述柱梁连接件配合的缺口，所述工字梁的腹板在缺口处伸出工字梁的下翼缘连接有第一支撑件，所述第一支撑件用于支撑所述工字梁，所述柱梁连接件与所述箱形梁和工字梁螺栓连接。
6.作为本发明进一步的方案：还包括连接件，所述连接件连接所述第一支撑件与下翼缘。
7.作为本发明再进一步的方案：所述柱梁连接件的截面面积大于所述箱形梁和工字梁的截面面积。
8.作为本发明再进一步的方案：所述柱梁连接件的两端分别设有凸台，所述凸台与所述缺口及所述箱形梁的内孔相配。
9.作为本发明再进一步的方案：所述凸台的竖直面及侧面错位设置有供螺栓穿过的连接孔。
10.作为本发明再进一步的方案：两个所述凸台呈“吕”字型设置。
11.作为本发明再进一步的方案：所述箱形梁与所述柱梁连接件连接的内孔设有第二支撑件，用于限位支撑所述箱形梁。
12.作为本发明再进一步的方案：所述工字梁上也设有供螺栓穿过的连接孔。
13.本发明提供的另一个技术方案：采用如上任一所述的箱形钢柱与箱形梁和工字梁
连接异型节点，包括以下步骤：所述箱形钢柱与箱形梁或工字梁的连接位置安装有柱梁连接件，所述柱梁连接件设有的凸台上加工连接孔；所述箱形梁连接端的内孔设有第二支撑件，所述箱形梁上设有与所述柱梁连接件相配的连接孔；所述工字梁上设置与所述柱梁连接件相配的缺口和连接孔，并将所述第一支撑件固定在所述工字梁的腹板上；固定所述箱形钢柱后将所述箱形梁和工字梁与所述箱形钢柱对接并固定，使用连接件固定所述第一支撑件和工字梁的下翼缘。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：施工现场操作简单快捷，有效解决工程上不等高梁的梁柱连接，且能达到承载力的要求。
附图说明
15.图1是本发明的结构示意图。
16.图2是本发明中柱梁连接件的结构示意图。
17.图3是本发明中工字梁的结构示意图。
18.图4是本发明中箱形梁的结构示意图。
19.图5是本发明中连接件的结构示意图。
20.图6是本发明的主视图。
21.图7是本发明的俯视图。
22.附图中：1-箱形钢柱，2-柱梁连接件，3-工字梁，31-腹板，32-下翼缘，4-箱形梁，5-第一钢平板，6-第二钢平板，7-连接件，8-高强长杆螺栓，9-高强螺栓。
具体实施方式
23.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
24.请参阅图1-3，本发明实施例中，一种箱形钢柱与箱形梁和工字梁连接异型节点，包括箱形钢柱1、箱形梁4、工字梁3和柱梁连接件2，所述柱梁连接件2安装在所述箱形钢柱1与箱形梁4或工字梁3的连接位置，所述工字梁3端部设有与所述柱梁连接件2配合的缺口，所述工字梁3的腹板31在缺口处伸出工字梁3的下翼缘32连接有第一支撑件，所述第一支撑件用于支撑所述工字梁3，所述柱梁连接件2与所述箱形梁4和工字梁3螺栓连接。
25.具体的，如图6、7所示，将所述柱梁连接件2焊接在所述箱形钢柱1与箱形梁4和工字梁3的连接位置；将所述箱形梁4通过螺栓固定连接在所述柱梁连接件2上。工字梁的下翼缘在离箱形钢柱还有一段距离的时候缺失或去除形成缺口，所述缺口处供所述柱梁连接件2伸入，缺口处腹板31向下延伸，并在下侧增添一个第一支撑件，所述第一支撑件是第一钢平板5，所述第一钢平板5和腹板31通过焊接固定，第一钢平板5与工字梁的下翼缘32连接，起到加强筋的作用，将不等高的箱形梁4与工字梁3和第一钢平板5的组合对应，达到传力更均匀的效果，提升抗震性能和承载性能。
26.请参阅图1、5，本发明实施例中，还包括连接件7，所述连接件7连接所述第一支撑件与下翼缘32。
27.具体的，所述连接件7采用u型钢材制成，在所述连接件7上设有若干通孔，若干高强螺栓9穿过所述通孔将所述连接件7固定在所述第一钢平板5与所述下翼缘32之间，支撑所述下翼缘32。在所述腹板两侧的所述第一钢平板5与所述下翼缘32之间对应设置所述连接件7，使受力均匀。
28.请参阅图1，本发明实施例中，所述柱梁连接件2的截面面积大于所述箱形梁4和工字梁3的截面面积。
29.具体的，将所述柱梁连接件2套装在所述箱形钢柱1与箱形梁4和工字梁3的连接位置后，进行焊接固定。
30.可选的，将所述柱梁连接件2套装在所述箱形钢柱1与箱形梁4和工字梁3的连接位置后，采用螺栓固定，或先进行螺栓连接，再焊接固定。
31.请参阅图2，本发明实施例中，所述柱梁连接件2的两端分别设有凸台，所述凸台与所述缺口及所述箱形梁4的内孔相配。
32.所述凸台的投影面积略小于所述箱形梁4的内孔的投影面积或所述缺口的投影面积。在装配时，便于将所述凸台对接在所述箱形梁4的内孔和缺口内，再用高强长杆螺栓8进行固定。
33.请参阅图2，本发明实施例中，所述凸台的竖直面及侧面错位设置有供螺栓穿过的连接孔。
34.具体的，两排所述连接孔设置在所述凸台的竖直面，另有两排所述连接孔错位设置在所述凸台的侧面，在所述柱梁连接件2与所述箱形梁4和工字梁3的连接后，再用高强长杆螺栓8穿过所述连接孔连接固定。
35.优选的，两个所述凸台呈“吕”字型设置。其留有的间隙略大于所述工字梁3的腹板31厚度，呈“吕”字型设置的两个所述凸台插接在工字梁3的缺口处，并用高强长杆螺栓8连接固定。
36.请参阅图4，本发明实施例中，所述箱形梁4与所述柱梁连接件2连接的内孔设有第二支撑件，用于限位支撑所述箱形梁4。
37.具体的，所述第二支撑件是第二钢平板6，所述第二钢平板6的厚度与所述腹板相等，且与所述所述柱梁连接件2的凸台间隙相配；所述第二钢平板6焊接在所述箱形梁4端部的内孔。
38.请参阅图3，本发明实施例中，所述工字梁3上也设有供螺栓穿过的连接孔。
39.具体的，所述工字梁3上设有供高强螺栓穿过的连接孔，相应的在所述第一钢平板5和下翼缘32上设有供高强螺栓穿过的连接孔；将所述连接件固定在所述所述第一钢平板5与所述下翼缘32之间。
40.请参阅图1，本发明的另一个实施例中，采用如上所述的箱形钢柱与箱形梁和工字梁连接异型节点，包括以下步骤：制作柱梁连接件2，所述箱形钢柱1与箱形梁4或工字梁3的连接位置安装有柱梁连接件2，所述柱梁连接件2设有的凸台上加工连接孔；制作箱形梁4，所述箱形梁4连接端的内孔设置有第二支撑件，在所述箱形梁4上加工与所述柱梁连接件2相配的连接孔；制作工字梁3，所述工字梁3上设有与所述柱梁连接件2相配的缺口和连接孔，并将所述第一支撑件固定在所述工字梁3的腹板31上；固定所述箱形钢柱1后，将所述箱形梁4和工字梁3与所述箱形钢柱1对接并固定，使用连接件7固定所述第一支撑件和工字梁
3的下翼缘32。
41.具体的，如图6、7所示，将所述柱梁连接件2焊接在所述箱形钢柱1与箱形梁4和工字梁3的连接位置；将所述箱形梁4通过螺栓固定连接在所述柱梁连接件2上。工字梁的下翼缘在离箱形钢柱还有一段距离的时候缺失或去除形成缺口，所述缺口处供所述柱梁连接件2伸入，缺口处腹板31向下延伸，并在下侧增添一个第一支撑件，所述第一支撑件是第一钢平板5，所述第一钢平板5和腹板31通过焊接固定，第一钢平板5与工字梁的下翼缘32连接，起到加强筋的作用，将不等高的箱形梁4与工字梁3和第一钢平板5的组合对应，达到传力更均匀的效果，提升抗震性能和承载性能。由于制作柱梁连接件2、箱形梁4和工字梁3的工序都在钢材厂进行，在施工的过程中，仅需要将生产好的所述柱梁连接件2、箱形梁4和工字梁3连接固定即可；解决了工程上不等高梁的梁柱连接，且能达到承载力的要求，还提高了施工现场的施工效率。
42.本发明的工作原理是：将所述柱梁连接件2焊接在所述箱形钢柱1与箱形梁4和工字梁3的连接位置；将所述箱形梁4通过螺栓固定连接在所述柱梁连接件2上。工字梁的下翼缘在离箱形钢柱还有一段距离的时候缺失或去除形成缺口，所述缺口处供所述柱梁连接件2伸入，缺口处腹板31向下延伸，并在下侧增添一个第一支撑件，所述第一支撑件是第一钢平板5，所述第一钢平板5和腹板31通过焊接固定，第一钢平板5与工字梁的下翼缘32连接，起到加强筋的作用，将不等高的箱形梁4与工字梁3和第一钢平板5的组合对应，达到传力更均匀的效果，提升抗震性能和承载性能。
43.本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
44.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。