一种梁柱的钢结构连接节点及方法

技术领域

本发明涉及钢结构连接节点技术领域，尤其是一种梁柱的钢结构连接节点及方法。

背景技术

随着目前钢材产量的不断增加和钢结构技术的不断发展完善，钢结构得到了迅速的发展，在工业和民用建筑中的应用越来越多，钢结构的智能加工生产线起着至关重要的作用。

发明人发现，传统的钢结构弱轴设计节点形式为钢柱弱轴焊接钢梁连接牛腿的方式，需要在钢柱翼缘及腹板形成的C型空间内产生多道焊缝，C型空间由于多道筋板的影响，焊接空间很小，只能使用人工焊接的方法，导致智能加工产线利用率较低。其次，因焊接钢梁连接牛腿的存在，严重影响运输效率。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种梁柱的钢结构连接节点及方法，钢柱与钢梁的连接节点，通过加劲板、补强筋板以及蒙皮板的设置，使得钢梁与钢柱的连接可取消焊接牛腿，从而减少了焊缝，并加大了焊接空间，以便于提高智能加工产线利用率；此外取消牛腿，保证钢柱占用空间小，提高运输效率、降低运输成本。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，一种梁柱的钢结构连接节点，包括钢柱和钢梁，沿高度方向的钢柱腹板和钢柱翼缘板之间连接一对补强筋板，补强筋板之间设置一对加劲板，并且加劲板端部伸出钢柱翼缘板设定长度，相邻加劲板以及加劲板和补强筋板之间通过蒙皮板连接，钢梁端部通过钢梁腹板连接板与加劲板之间的蒙皮板固定连接，加劲板和补强筋板之间的蒙皮板与钢梁外侧通过钢梁支撑连接板连接。

作为进一步的实现方式，所述蒙皮板包括沿钢柱高度方向从上至下的第一蒙皮板、第二蒙皮板和第三蒙皮板，第二蒙皮板位于加劲板之间，第一蒙皮板和第三蒙皮板位于加劲板和补强筋板之间。

作为进一步的实现方式，所述蒙皮板与钢柱翼缘板边缘焊接，焊脚高度与蒙皮板厚度相同。

作为进一步的实现方式，所述加劲板连接在钢柱翼缘板与钢柱腹板之间，加劲板厚度与钢梁翼缘板厚度相同，加劲板与钢梁翼缘板端部焊接。

作为进一步的实现方式，所述第二蒙皮板与钢梁腹板连接板垂直并焊接，钢梁腹板连接板一侧通过固定件与钢梁腹板端部固定连接。

作为进一步的实现方式，所述钢梁翼缘板外侧端部与第一蒙皮板和/或第三蒙皮板之间通过钢梁支撑连接板连接，第一蒙皮板和/或第三蒙皮板上垂直连接支撑螺栓连接板，支撑螺栓连接板通过支撑螺栓与钢梁支撑连接板固定连接。

作为进一步的实现方式，所述支撑螺栓连接板与钢梁翼缘板之间的距离为30-50mm。

作为进一步的实现方式，所述补强筋板与加劲板之间的距离大于钢梁的高度。

作为进一步的实现方式，所述补强筋板的边缘与钢柱翼缘板边缘平齐。

第二方面，一种梁柱的钢结构连接节点的施工方法，包括如下步骤：

根据钢梁高度将两个加劲板焊接在钢柱腹板和钢柱翼缘板之间，加劲板端部伸出钢柱翼缘板设定长度，之后将一对补强筋板焊接在钢柱腹板和钢柱翼缘板之间，加劲板位于补强筋板之间；将蒙皮板焊接在加劲板和补强筋板、相邻加劲板之间；将钢梁腹板连接板与第二蒙皮板垂直设置并焊接，支撑螺栓连接板与第一蒙皮板和/或第三蒙皮板垂直设置并焊接；将带有钢梁支撑连接板的钢梁端部与加劲板对接并焊接，钢梁腹板连接板通过高强螺栓与钢梁腹板固定，钢梁支撑连接板与支撑螺栓连接板通过支撑螺栓固定，形成如上任一所述的梁柱的钢结构连接节点。

上述本发明的有益效果如下：

1.本发明的钢柱与钢梁的连接节点，通过加劲板、补强筋板以及蒙皮板的设置，使得钢梁与钢柱的连接可取消焊接牛腿，从而减少了焊缝，并加大了焊接空间，以便于提高智能加工产线利用率；此外取消牛腿，保证钢柱占用空间小，提高运输效率、降低运输成本。

2.本发明的加劲板端部伸出钢柱翼缘板设定长度，方便了蒙皮板的焊接，同时也方便与钢梁翼缘板对接，增大了焊接空间。

3.本发明的支撑螺栓连接板高于钢梁上翼缘设定长度，以保证支撑螺栓连接板和钢梁支撑连接板具有足够的安装空间。

4.本发明的补强筋板和加劲板之间的距离大于钢梁的高度，保证支撑螺栓连接板和钢梁支撑连接板具有足够的高度，从而保证对钢梁足够的固定强度。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明实施例中梁柱的钢结构连接节点示意图；

图2是本发明实施例中梁柱的钢结构连接节点剖视图；

图3是本发明实施例中梁柱拼装前的结构示意图；

图4是本发明实施例中梁柱拼装后的结构示意图。

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。

其中：1.钢梁腹板连接板，2.加劲板，3.补强筋板，4.第一蒙皮板，5.第二蒙皮板，6.第三蒙皮板，7.高强螺栓，8.钢柱，9.钢梁，10.支撑螺栓连接板，11.钢梁支撑连接板，12.支撑螺栓，81.钢柱腹板，82.钢柱翼缘板。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

实施例一

本发明的一种典型的实施方式中，参考图1-图4所示，一种梁柱的钢结构连接节点，包括钢柱8和钢梁9，在钢柱8弱轴侧沿高度方向的钢柱腹板81和钢柱翼缘板82之间连接一对补强筋板3，补强筋板3之间设置一对加劲板2。共焊接两个加劲板2和两个补强筋板3，其中两个加劲板2位于两个补强筋板3之间，并且两个加劲板2之间的距离与钢梁9的高度适配，以便于与钢梁9的两个钢梁翼缘板对接并焊接。

如图1所示，加劲板2端部伸出钢柱翼缘板82边缘设定长度，优选50mm。加劲板2在钢柱8上位于对应的所需焊接钢梁9高度处，加劲板2、补强筋板3与钢柱8的钢柱翼缘板82和钢柱腹板81采用角焊缝焊接，并且补强筋板3端部与钢柱翼缘板82边缘平齐。

如图1和图2所示，相邻加劲板2以及加劲板2和补强筋板3之间通过蒙皮板连接，蒙皮板包括沿钢柱8高度方向从上至下的第一蒙皮板4、第二蒙皮板5和第三蒙皮板6，第二蒙皮板5位于两个加劲板2之间，第一蒙皮板4和第三蒙皮板5位于加劲板2和补强筋板3之间。蒙皮板与钢柱翼缘板82边缘搭接3mm并用熔透焊接，焊脚高度与蒙皮板厚度相同。同样的，蒙皮板与补强筋板3的边缘角焊缝焊接，焊脚高度与蒙皮板厚度相同，第二蒙皮板5上下两侧与加劲板2采用角焊缝焊接，加劲板2伸出部分位于第二蒙皮板5外部。

加劲板2伸出钢柱翼缘范围50mm，将蒙皮板分割成第一蒙皮板4、第二蒙皮板5和第三蒙皮板6，并且加劲板2伸出钢柱翼缘，使得焊接蒙皮板时的操作空间增大，同时也增大了与钢梁的钢梁翼缘板对接并焊接的空间。本实施例的加劲板2厚度与钢梁翼缘板厚度相同，便于加劲板2与钢梁翼缘板端部焊接。

第二蒙皮板5中间位置焊接钢梁腹板连接板1，第一蒙皮板4中间位置焊接支撑螺栓连接板10，均采用角焊缝焊接牢靠，钢梁腹板连接板1和支撑螺栓连接板10均竖直设置且与蒙皮板垂直。

钢梁9端部的钢梁翼缘板外侧与钢梁支撑连接板11焊接在一起，之后与钢柱对接，并使得钢梁腹板端部与第二蒙皮板5焊接，钢梁腹板端部设有螺栓孔，钢梁腹板连接板1上也设有螺栓孔，钢梁腹板端部与钢梁腹板连接板1通过高强螺栓7固定连接。同样的，钢梁支撑连接板11与支撑螺栓连接板10和支撑螺栓12固定连接。

在进行钢梁9与钢柱8的焊接时，根据强度要求，可以选择钢梁9的两个钢梁腹板均通过钢梁支撑连接板11与支撑螺栓连接板10连接。此时第一蒙皮板和第三蒙皮板上均有支撑螺栓连接板10。或者选择第一蒙皮板通过支撑螺栓连接板10与钢梁支撑连接板11连接。第一种情况的强度大于第二种情况。

本实施例的补强筋板3与加劲板2之间的距离大于钢梁9的高度，以保证支撑螺栓连接板10和钢梁支撑连接板11具有足够的高度，从而保证对钢梁9固定强度。

本实施例经改良后的H型钢柱8与钢梁9的连接节点，取消了焊接牛腿，加大的焊接空间，提高智能加工产线利用率，提高运输效率、降低运输成本。

实施例二

本发明的一种典型的实施方式中，参考图1-图4所示，一种梁柱的钢结构连接节点的施工方法，包括如下步骤：

根据钢梁9的高度将两个加劲板2焊接在钢柱腹板81和钢柱翼缘板82之间，两个加劲板2的距离等于钢梁9的高度，加劲板2端部伸出钢柱翼缘板82设定长度(50mm)。

将一对补强筋板3焊接在钢柱腹板81和钢柱翼缘板82之间，两个加劲板2位于补强筋板3之间。其中补强筋板3和加劲板2均与钢柱腹板81和钢柱翼缘板82角焊缝焊接固定。加劲板2的厚度与钢梁翼缘板82厚度一致，方便二者对接。

如图2所示，将第一蒙皮板4、第二蒙皮板5、第三蒙皮板6焊接在加劲板2和补强筋板3、相邻加劲板2之间，采用角焊缝焊接。

将钢梁腹板连接板1与第二蒙皮板5垂直设置并角焊缝焊接，支撑螺栓连接板10与第一蒙皮板垂直设置并角焊缝焊接；钢梁腹板连接板1和支撑螺栓连接板10均竖直设置在蒙皮板中间位置。

将钢梁支撑连接板11一侧与钢梁端部的钢梁翼缘板外侧事先焊接好，钢梁支撑连接板11另一侧与支撑螺栓连接板10通过支撑螺栓固定。钢梁腹板端部通过高强螺栓7与钢梁腹板连接板1固定。为了保证强度，可将钢梁腹板端部与第二蒙皮板角焊缝焊接，钢梁支撑连接板11以第一蒙皮板角焊缝焊接。

焊接时，支撑螺栓连接板10需要高出钢梁上翼缘30至50mm以保证具有足够的安装空间。

经改良后的H型钢柱8与钢梁9的连接节点，取消了焊接牛腿，加大的焊接空间，提高智能加工产线利用率。同时取消牛腿，保证钢柱占用空间小，提高运输效率、降低运输成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。