一种螺母贴板一体式单边螺栓连接节点及其施工安装方法

技术领域

本发明属于装配式钢结构领域，涉及装配式钢结构施工技术，具体为一种螺母贴板一体式单边螺栓连接节点的施工安装方法。

背景技术

矩形钢管柱—H形钢梁节点在建筑结构中应用比较广泛，该类节点具有承载力高、刚度大、传力路径简洁明确等优点。但该类节点的现场焊接工作量大，耗时多且焊接质量不能得到有效保障，因此采用螺栓连接的矩形钢管柱—H形钢梁节点逐渐引起研究者和工程师的关注。而矩形钢管柱作为一种截面封闭的建筑材料，普通螺栓难以直接应用其中，单边螺栓紧固件的出现可以很好的解决以上问题，该类螺栓具有单边拧紧、施工方便等优点。单边螺栓连接虽然克服了矩形钢管柱封闭截面对于连接操作的影响，加快了施工进度，但现有的单边螺栓大多为特制的紧固件，螺栓结构复杂，操作差异性大且节点连接质量低，节点很容易被破坏。

针对以上问题，可以采取新的方式进行矩形钢管柱连接的设计，在保证节点连接区域和矩形钢管柱的稳定性的同时，提高单边螺栓连接的质量，降低施工操作难度。

发明内容

鉴于所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种构造简单、性能良好的单边螺栓连接节点及其施工安装方法，克服传统单边螺栓节点连接区域容易被破坏、特制单边螺栓操作复杂且容易被拔出的缺陷。

本发明公开了一种螺母贴板一体式单边螺栓连接节点，包括外伸端板、贴板、高强螺栓和螺母；所述外伸端板焊接在H形钢梁端部，贴板焊接在矩形钢管柱内壁上；所述外伸端板和矩形钢管柱沿纵向成对开设若干光圆孔，贴板开设与光圆孔对应的六边形孔并焊接螺母；所述高强螺栓依次穿过外伸端板和矩形钢管柱上的光圆孔，与贴板上对应的螺母连接固定。

优选的，所述贴板所开六边形的孔径略大于螺母的外径，螺母嵌入贴板的六边形孔内，周边与贴板焊接固定。

优选的，所述贴板的宽度略小于矩形钢管柱壁板内侧宽度，厚度小于螺母的厚度，长度与外伸端板的长度相同。

进一步，所述光圆孔孔径略大于高强螺栓外径。

进一步，所述矩形钢管柱同一截面的四个壁板上共连接一个、两个、三个或四个H形钢梁。

一种螺母贴板一体式单边螺栓连接节点的施工安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在矩形钢管柱壁板的指定位置开设若干光圆孔；

（2）在贴板上开设与矩形钢管柱相对应的六边形孔，把螺母嵌入孔中，使螺母与贴板的一侧齐平后，进行焊接固定；

（3）在外伸端板上开设若干光圆孔，孔位与矩形钢管柱所开光圆孔对应；

（4）将外伸端板焊于H形钢梁端部，外伸端板与H形钢梁的腹板和翼缘均垂直；

（5）将贴板与螺母齐平的一侧放置在开有光圆孔的矩形钢管柱内壁上，孔位对正后，将贴板两侧焊接在矩形钢管柱内壁上；

（6）将完成步骤2的H形钢梁吊升至矩形钢管柱外部相应位置，H形钢梁与矩形钢管柱两者中线垂直，用高强螺栓依次穿过外伸端板、矩形钢管柱壁板上的光圆孔，再拧入固定于贴板上的螺母内，按高强螺栓的设计预拉力拧紧，完成节点连接。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：

本发明通过贴板上的螺母代替攻丝螺栓孔，先将高强螺栓穿过外伸端板和矩形钢管柱壁上的光圆孔，再将其拧入螺母，完成紧固连接。贴板具有固定螺母和加强节点域的作用：通过贴板与螺母的结合，一方面，将贴板焊接在矩形钢管柱的内壁上，相当于增加了节点域矩形钢管柱的厚度，从而提高了节点域矩形钢管柱的稳定性和抗剪承载力，减小了局部变形和节点发生破坏的可能性；另一方面，将螺母固定在贴板上，使高强螺栓连接的稳固性得到了很好的保证，克服了单边螺栓容易被拔出的缺陷，进一步提升了高强螺栓连接的稳固性。

该节点连接时所用到的高强螺栓和螺母为标准连接紧固件，不需要特制生产，贴板加工和定位均在工厂内预制完成，性能可靠，现场施工无需焊接，拧紧高强螺栓即完成节点连接，大幅度提升施工效率。

附图说明

图1为本发明实例中所述的连接节点的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为一体式螺母贴板示意图。

图中：1-H形钢梁；2-矩形钢管柱；3-外伸端板；4-贴板；5-高强螺栓；

6-螺母。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释，而不是限定。

如图1～3所示，本发明提供一种螺母贴板一体式单边螺栓连接节点，包括外伸端板3、贴板4、高强螺栓5和螺母6；外伸端板3焊接在H形钢梁1端部，贴板4焊接在矩形钢管柱2内壁上；外伸端板3和矩形钢管柱2沿纵向成对开设若干光圆孔，贴板4开设与光圆孔对应的六边形孔并焊接螺母6；矩形钢管柱2与外伸端板3上所开光圆孔的孔径略大于高强螺栓5的外径，确保高强螺栓5可以顺利穿过光圆孔与贴板4上对应的螺母6连接固定。

本实例中，贴板4所开六边形的孔径略大于螺母6的外径，螺母6嵌入贴板4的六边形孔内，周边与贴板4焊接固定。贴板4的宽度略小于矩形钢管柱2壁板内侧宽度，厚度小于螺母6的厚度，长度与外伸端板3的长度相同。

具体实施时，本发明一种螺母贴板一体式单边螺栓连接节点的施工步骤为:

（1）在矩形钢管柱2壁板的指定位置开设若干光圆孔；

（2）在贴板4上开设与矩形钢管柱2相对应的六边形孔，把螺母6嵌入孔中进行焊接固定；

（3）在外伸端板3上开设若干光圆孔，孔位与矩形钢管柱2对应；

（4）将外伸端板3焊于H形钢梁1端部，外伸端板3与H形钢梁1的腹板和翼缘均垂直；

（5）将贴板4与螺母6齐平的一侧放置在开有光圆孔的矩形钢管柱2内壁上，孔位对正后，将贴板4两侧焊接在矩形钢管柱2内壁上；

（6）将完成步骤2的H形钢梁1吊升至矩形钢管柱2外部相应位置，H形钢梁1与矩形钢管柱2两者中线垂直，用高强螺栓5依次穿过外伸端板3、矩形钢管柱2壁板上的光圆孔，再拧入固定于贴板4上的螺母6内，按高强螺栓5的设计预拉力拧紧，完成节点连接；

（7）上述步骤中，1-5为工厂预制阶段，6为施工现场装配阶段。

如图1和图2所示，本实例为一根矩形钢管柱2与两根H形钢梁1连接的情况，即矩形钢管柱2的一个壁板外连接一根H形钢梁1，两根H形钢梁1对称设置；若矩形钢管柱2与多根H形钢梁1连接时，只需采取与本例相同的连接方式即可完成，在矩形钢管柱2的同一截面上，矩形钢管柱2最多与四根H形钢梁1连接。

综上所述，本发明一种螺母贴板一体式单边螺栓连接节点及其施工安装方法，克服了传统单边螺栓节点连接区域容易被破坏、特制单边螺栓操作复杂且容易被拔出的缺陷。相比于现有的攻丝螺栓孔，本发明所设计的节点构造在实际施工作业时更加便捷，贴板与螺母一体的构造，既加强了节点处矩形钢管柱的强度，又提升了H形钢梁与矩形钢管柱连接的稳固性，对于装配式钢结构领域，提供了一种更加高效可靠的节点构造。