箱型框架梁与H型钢柱全栓接刚接连接节点及施工方法

技术领域

本发明涉及箱型框架梁施工技术领域，特别涉及箱型框架梁与H型钢柱全栓接刚接连接节点及施工方法。

背景技术

H型截面为常用作框架柱的截面类型，与其刚性连接相连的框架梁一般均为开口截面框架梁(如H型截面)，主要原因是框架梁与框架柱刚性连接时，在框架梁上下翼缘、腹板对应位置的钢柱内侧，需要增加加劲肋，以保证框架梁弯矩能够有效传递给框架柱以及框架柱板件不失稳，H型钢梁与H型钢柱强轴刚性连接时，梁腹板与钢柱腹板在中心对齐，无需额外增加竖向加劲肋，只需翼缘处增加横向加劲肋即可；当H型钢梁与H型钢柱弱轴刚性连接时，H型钢柱内在梁翼缘、腹板对应位置可较为方便增加横向和竖向加劲肋。但是若框架梁为箱型截面，框架柱为H型截面，箱型梁两侧腹板不居中，与H型钢柱无论强轴还是弱轴刚性连接时，腹板对应的位置难以在H型钢柱内侧增加竖向加劲肋，此时需要补焊多块加劲肋，加劲肋布置极其复杂的，施工难度极大，材料用量浪费，因此为该类节点的使用和普及带来限制。

在现行的规范、国标图集中，并无箱型框架梁与H型截面框架柱的连接节点做法。

在钢结构建筑中，框架梁多采用H型钢梁，因为H型截面是开口截面，其与钢柱的连接无论采用焊接连接还是螺栓连接，操作都非常简单，刚接连接或者铰接连接都极易实现。箱型截面是一种闭口型截面，在箱型梁与钢柱连接时，无论刚接还是铰接，由于操作人员无法在箱梁截面内侧进行任何操作，所以现场作业困难极大。

在现行的规范、国标图集中，钢结构箱型梁的连接节点只能通过现场焊接实现。当箱型梁截面板厚较大时，焊接难度大，焊缝质量难以保证，在工地现场完成一根箱型梁节点的焊接甚至需要数个小时的时间。这不但影响工期，还对工程质量控制造成隐患。

因此，当采用箱型框架梁与H型框架柱刚性连接时，如何保证无论面对框架柱的强轴还是弱轴，都能够方便有效进行节点连接，同时减少箱型梁与钢柱连接节点的现场操作难度和动火作业，降低现场安装作业时间，同时保证工程质量，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供箱型框架梁与H型钢柱全栓接刚接连接节点及施工方法，实现的目的是解决现有的技术困难，提高效率、保障质量，施工现场仅需要工人安装螺栓，操作简单，速度快。

为实现上述目的，本发明公开了箱型框架梁与H型钢柱全栓接刚接连接节点，包括H型钢框架柱和箱型钢框架梁；所述H型钢框架柱通过侧面的外伸段与所述箱型钢框架梁连接。

其中，所述箱型钢框架梁与所述外伸段连接的端部包括两块平行设置的框架梁翼缘板，以及设置在两块所述框架梁翼缘板之间的端部纵向加劲肋；

所述端部纵向加劲肋的上边缘和下边缘分别与两块所述框架梁翼缘板宽度的中心位置连接，并与每一所述框架梁翼缘板均垂直；

所述外伸段的横截面呈H形，包括两块外伸段翼缘板，以及设置在两块所述外伸段翼缘板之间的外伸段中腹板；

两块所述外伸段翼缘板的宽度、厚度和高度与两块所述框架梁翼缘板完全相同；

所述外伸段中腹板宽度、厚度和高度与所述端部纵向加劲肋相同；

所述箱型钢框架梁与所述外伸段连接的端部与所述外伸段之间通过设置第一翼缘节点连接板、腹板节点连接板、第二翼缘节点连接板和“盒式”节点连接件，及相应的螺栓进行固定。

优选的，所述箱型钢框架梁内，在靠近与所述外伸段连接的一端的位置设有所述端部纵向加劲肋；

所述端部纵向加劲肋与所述箱型钢框架梁的两块框架梁腹板均平行；

所述端部纵向加劲肋朝向两块所述框架梁腹板的侧面均设有第一框架梁横向加劲肋；

每一所述架梁横向加劲肋朝向所述延伸段的一面均与相应一侧的所述“盒式”节点连接件的所述竖向侧壁紧贴，并通过多个横隔螺栓紧固；

每一所述第一框架梁横向加劲肋与所述框架梁翼缘板、每一所述框架梁腹板均垂直，覆盖所述端部纵向加劲肋与相应一侧的两块所述框架梁翼缘板围成的矩形空间，一面与相应一侧的所述框架梁腹板连接，隔断相应一侧的所述框架梁腹板向所述外伸段方向的延伸。

优选的，所述外伸段两侧凹入部分分别设有一组根据所述外伸段中腹板对称的外伸段横隔板和外伸段边腹板；

每一所述外伸段横隔板与所述外伸段中腹板、每一所述外伸段翼缘板均垂直，覆盖所述外伸段中腹板与相应一侧的两块所述外伸段翼缘板围成的矩形空间；

每一所述外伸段横隔板朝向所述箱型钢框架梁的一面均与相应一侧的所述“盒式”节点连接件的所述竖向侧壁紧贴，并通过多个横隔螺栓紧固；

两块所述外伸段边腹板均与所述外伸段中腹板平行，与相应一侧的每一所述外伸段翼缘板边缘之间的距离与两块所述框架梁腹板距离相应一侧每一所述框架梁翼缘板边缘之间的距离相同。

优选的，每一所述外伸段翼缘板与相应的所述框架梁翼缘板的外侧面均设有第一翼缘节点连接板，内侧面靠近相应的所述外伸段中腹板和相应的所述端部纵向加劲肋的部分均设有第二翼缘节点连接板；

所述外伸段中腹板与所述端部纵向加劲肋的两面均设有腹板节点连接板；

每一侧的两个所述第二翼缘节点连接板的外侧均设有“盒式”节点连接件；

每一所述“盒式”节点连接件均为一面开口的箱形结构，均包括与所述外伸段中腹板、所述端部纵向加劲肋平行的矩形底板，以及设置在所述矩形底板四周，且互相平行的两块横向侧壁和两块竖向侧壁；

每一所述“盒式”节点连接件的开口方向均与所述外伸段相应一侧的所述凹入部分的开口方向相同；

每一所述横向侧壁均紧贴相应的所述外伸段翼缘板，及相应的所述框架梁翼缘板内侧面；

每一所述横向侧壁与相应的所述外伸段翼缘板、相应的所述框架梁翼缘板，以及相应的所述第一翼缘节点连接板之间均通过多个第一翼缘螺栓紧固；

每一所述第二翼缘节点连接板与相应的所述外伸段翼缘板、相应的所述框架梁翼缘板，以及相应的所述第一翼缘节点连接板之间均通过多个第二翼缘螺栓紧固；

两块所述腹板节点连接板与所述外伸段中腹板、所述端部纵向加劲肋之间均通过多个腹板螺栓紧固。

优选的，所述箱型钢框架梁的宽度与所述H型钢框架柱侧面的内凹相匹配，其每一框架梁翼缘板的宽度均能够满足插入所述内凹并与所述内凹的侧壁连接；

所述外伸段与所述H型钢框架柱内凹的一侧形成弱轴连接；

每一所述外伸段翼缘板均伸入所述内凹，端部及侧边与所述内凹的底部和侧壁连接；

所述外伸段中腹板随每一所述外伸段翼缘板伸入所述内凹与所述内凹的底部连接；

所述外伸段两侧凹入部分在对应所述内凹的开口位置均设有一块外伸段端板；

每一所述外伸段端板与所述外伸段中腹板、每一所述外伸段翼缘板均垂直，对应所述外伸段外侧的一端均从相应的所述凹入部分伸出与所述内凹的侧壁连接；

每一所述外伸段端板朝向相应一侧的所述外伸段边腹板的一面均与相应的所述外伸段边腹板连接，隔断相应一侧的所述外伸段边腹板向所述H型钢框架柱方向的延伸。

更优选的，所述H型钢框架柱背向所述外伸段的另一所述内凹内，对应每一所述外伸段翼缘板的位置均设有与所述H型钢框架柱长度方向垂直的柱内节点板。

优选的，所述外伸段与所述H型钢框架柱呈平面的一侧形成强轴连接；

所述外伸段中腹板、每一所述外伸段翼缘板和每一所述外伸段边腹板均与所述H型钢框架柱呈平面的一侧的外壁连接。

更优选的，所述H型钢框架柱侧面的两个内凹内对应每一所述外伸段翼缘板的位置均设有与所述H型钢框架柱长度方向垂直的柱内节点板。

优选的，所述端部纵向加劲肋朝所述箱型钢框架梁内部延伸的一端与设置在两块所述框架梁腹板之间的第二框架梁横向加劲肋连接；

所述第二框架梁横向加劲肋与所述箱型钢框架梁的长度方向垂直，四边分别与两块所述框架梁翼缘板和两块所述框架梁腹板朝内的一面连接。

优选的，每一所述“盒式”节点连接件、每一所述第一翼缘节点连接板、每一所述腹板节点连接板和每一所述第二翼缘节点连接板的表面均采用抛丸/喷砂处理。

本发明还提供箱型框架梁与H型钢柱全栓接刚接连接节点的施工方法，包括如下步骤：

步骤1、在工厂内加工H型钢框架柱，在所述H型钢框架柱通过全熔透焊将柱内节点板与所述H型钢框架柱焊接为整体；

步骤2、厂内加工所述外伸段；

步骤3、在厂内加工箱型钢框架梁，将每一框架梁翼缘板、每一框架梁腹板、每一第一框架梁横向加劲肋和每一端部纵向加劲肋采用全熔透焊接连接；

步骤4、加工每一“盒式”节点连接件、每一第一翼缘节点连接板、每一腹板节点连接板和每一第二翼缘节点连接板，并对表面均采用抛丸/喷砂处理；

步骤5，将所述H型钢框架柱、所述箱型钢框架梁、每一所述“盒式”节点连接件、每一所述第一翼缘节点连接板、每一所述腹板节点连接板和每一所述第二翼缘节点连接板均运送至施工现场；

步骤6、吊装就位所述H型钢框架柱和所述箱型钢框架梁；

在将所述外伸段和所述箱型钢框架梁对齐并保持10毫米至20毫米间隙后，安装每一所述第一翼缘节点连接板、每一所述腹板节点连接板和每一所述第二翼缘节点连接板；

其中，每一所述第二翼缘节点连接板的每一腹板螺栓的梅花头均朝向外侧，并在所述箱型钢框架梁的一端固定好后，再将相应端的每一所述腹板螺栓进行终拧；

步骤7、安装每一所述“盒式”节点连接件，并对每一第一翼缘螺栓进行初拧，在所述箱型钢框架梁的两端均固定好后，进行每一所述第一翼缘螺栓、每一横隔螺栓和每一第二翼缘螺栓的终拧。

优选的，所述外伸段与所述H型钢框架柱呈平面的一侧形成强轴连接，所述步骤2具体如下：

步骤A2.1、将外伸段中腹板与所有外伸段边腹板与所述H型钢框架柱通过全熔透焊连接；

步骤A2.2、在所述外伸段边腹板的端部，以及所述外伸段中腹板两侧采用全熔透焊接两块外伸段横隔板；

步骤A2.3、将两块外伸段翼缘板与已经完成焊接的所述H型钢框架柱、相应的所述外伸段边腹板、相应的所述外伸段横隔板和所述外伸段中腹板通过全熔透焊接成为整体。

优选的，所述外伸段与所述H型钢框架柱内凹的一侧形成弱轴连接，所述步骤2具体如下：

步骤B2.1、将外伸段中腹板与所述H型钢框架柱通过全熔透焊连接；

步骤B2.2、在所述H型钢框架柱外侧，所述外伸段中腹板两侧焊接两块外伸段端板；

步骤B2.3、在每一所述外伸段端板上对应位置焊接相应的外伸段边腹板；

步骤B2.4、在每一所述外伸段中腹板的两侧采用全熔透焊接两块外伸段横隔板；

步骤B2.5、将两块外伸段翼缘板与已经完成焊接的所述H型钢框架柱、相应的外伸段边腹板、相应的所述外伸段端板、相应的所述外伸段横隔板和所述外伸段中腹板通过全熔透焊接成为整体。

本发明的有益效果：

本发明的加工方便，工厂中即可拼装完成，工地现场只需要安装螺栓即可完成有效连接，操作简单，质量有保障，有效减少工地现场焊接作业，减少动火，保障了工程安全。

本发明采用全螺栓连接，可以避免现场焊接，螺栓连接的质量易保障，而且质量检查方便快捷。

本发明采用常用的H型钢柱时，解决了箱型框架梁的使用限制，方便设计师更加灵活选用箱型截面框架梁。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1示出本发明一实施例呈强轴连接的结构示意图。

图2示出本发明一实施例呈弱轴连接的结构示意图。

图3示出本发明图1中A-A向剖面结构示意图。

图4示出本发明图2中B-B向剖面结构示意图。

图5示出本发明图3和图4中1-1向剖面结构示意图。

图6示出本发明图3和图4中2-2向剖面结构示意图。

图7示出本发明图3和图4中3-3向剖面结构示意图。

图8示出本发明图3和图4中4-4向剖面结构示意图。

图9示出本发明图3和图4中5-5向剖面结构示意图。

图10示出本发明一实施例中“盒式”节点连接件的结构示意图。

图11示出本发明一实施例中呈强轴连接的爆炸结构示意图。

图12示出本发明一实施例中呈弱轴连接的爆炸结构示意图。

具体实施方式

实施例

如图1至图12所示，箱型框架梁与H型钢柱全栓接刚接连接节点，包括H型钢框架柱100和箱型钢框架梁200；H型钢框架柱100通过侧面的外伸段与箱型钢框架梁200连接。

其中，箱型钢框架梁200与外伸段连接的端部包括两块平行设置的框架梁翼缘板201，以及设置在两块框架梁翼缘板201之间的端部纵向加劲肋205；

端部纵向加劲肋205的上边缘和下边缘分别与两块框架梁翼缘板201宽度的中心位置连接，并与每一框架梁翼缘板201均垂直；

外伸段的横截面呈H形，包括两块外伸段翼缘板101，以及设置在两块外伸段翼缘板101之间的外伸段中腹板105；

两块外伸段翼缘板101的宽度、厚度和高度与两块框架梁翼缘板201完全相同；

外伸段中腹板105宽度、厚度和高度与端部纵向加劲肋205相同；

箱型钢框架梁200与外伸段连接的端部与外伸段之间通过设置第一翼缘节点连接板302、腹板节点连接板303、第二翼缘节点连接板304和“盒式”节点连接件301，及相应的螺栓进行固定。

本发明通过将不方便全螺栓连接的箱型钢框架梁200转化为方便全螺栓连接的开口H型截面，然后通过增加“盒式”节点连接件301将转化段保持箱型截面的受力特征，不至于转化为开口型截面后截面承载力特性削弱。

在外伸段和箱型钢框架梁200连接处，需要首先将外伸段和箱型钢框架梁200转化为H型截面，具体为：

通过端部纵向加劲肋205和侧面的第一框架梁横向加劲肋204将箱型钢框架梁200转化为H型截面

将外伸段的两块外伸段翼缘板101的宽度、厚度和高度与两块框架梁翼缘板201完全相同；外伸段中腹板105宽度、厚度和高度与端部纵向加劲肋205相同；

然后，通过第一翼缘节点连接板302、腹板节点连接板303、第二翼缘节点连接板304以第二翼缘螺栓403、腹板螺栓404进行连接。

同时，由于箱型钢框架梁200是闭口截面，有两块框架梁腹板202，因此其承载力、侧向刚度等力学性能均好于H型截面，设置“盒式”节点连接件301；

“盒式”节点连接件301的矩形底板与外伸段边腹板102、框架梁腹板202相同，还包括设置在矩形底板四周，且互相平行的两块横向侧壁和两块竖向侧壁。

每一横向侧壁与相应的外伸段翼缘板101、相应的框架梁翼缘板201，以及相应的第一翼缘节点连接板302之间均通过多个第一翼缘螺栓401紧固；

每一竖向侧壁与相应的第一框架梁横向加劲肋204或者相应的外伸段横隔板104之间均通过多个横隔螺栓402紧固。

在某些实施例中，箱型钢框架梁200内，在靠近与外伸段连接的一端的位置设有端部纵向加劲肋205；

端部纵向加劲肋205与箱型钢框架梁200的两块框架梁腹板202均平行；

端部纵向加劲肋205朝向两块框架梁腹板202的侧面均设有第一框架梁横向加劲肋204；

每一架梁横向加劲肋204朝向延伸段的一面均与相应一侧的“盒式”节点连接件301的竖向侧壁紧贴，并通过多个横隔螺栓402紧固；

每一第一框架梁横向加劲肋204与框架梁翼缘板201、每一框架梁腹板202均垂直，覆盖端部纵向加劲肋205与相应一侧的两块框架梁翼缘板201围成的矩形空间，一面与相应一侧的框架梁腹板202连接，隔断相应一侧的框架梁腹板202向外伸段方向的延伸。

在某些实施例中，外伸段两侧凹入部分分别设有一组根据外伸段中腹板105对称的外伸段横隔板104和外伸段边腹板102；

每一外伸段横隔板104与外伸段中腹板105、每一外伸段翼缘板101均垂直，覆盖外伸段中腹板105与相应一侧的两块外伸段翼缘板101围成的矩形空间；

每一外伸段横隔板104朝向箱型钢框架梁200的一面均与相应一侧的“盒式”节点连接件301的竖向侧壁紧贴，并通过多个横隔螺栓402紧固；

两块外伸段边腹板102均与外伸段中腹板105平行，与相应一侧的每一外伸段翼缘板101边缘之间的距离与两块框架梁腹板202距离相应一侧每一框架梁翼缘板201边缘之间的距离相同。

在某些实施例中，每一外伸段翼缘板101与相应的框架梁翼缘板201的外侧面均设有第一翼缘节点连接板302，内侧面靠近相应的外伸段中腹板105和相应的端部纵向加劲肋205的部分均设有第二翼缘节点连接板304；

外伸段中腹板105与端部纵向加劲肋205的两面均设有腹板节点连接板303；

每一侧的两个第二翼缘节点连接板304的外侧均设有“盒式”节点连接件301；

每一“盒式”节点连接件301均为一面开口的箱形结构，均包括与外伸段中腹板105、端部纵向加劲肋205平行的矩形底板，以及设置在矩形底板四周，且互相平行的两块横向侧壁和两块竖向侧壁；

每一“盒式”节点连接件301的开口方向均与外伸段相应一侧的凹入部分的开口方向相同；

每一横向侧壁均紧贴相应的外伸段翼缘板101，及相应的框架梁翼缘板201内侧面；

每一横向侧壁与相应的外伸段翼缘板101、相应的框架梁翼缘板201，以及相应的第一翼缘节点连接板302之间均通过多个第一翼缘螺栓401紧固；

每一第二翼缘节点连接板304与相应的外伸段翼缘板101、相应的框架梁翼缘板201，以及相应的第一翼缘节点连接板302之间均通过多个第二翼缘螺栓403紧固；

两块腹板节点连接板303与外伸段中腹板105、端部纵向加劲肋205之间均通过多个腹板螺栓404紧固。

如图2和图4所示，在某些实施例中，箱型钢框架梁200的宽度与H型钢框架柱100侧面的内凹相匹配，其每一框架梁翼缘板201的宽度均能够满足插入内凹并与内凹的侧壁连接；

外伸段与H型钢框架柱100内凹的一侧形成弱轴连接；

每一外伸段翼缘板101均伸入内凹，端部及侧边与内凹的底部和侧壁连接；

外伸段中腹板105随每一外伸段翼缘板101伸入内凹与内凹的底部连接；

外伸段两侧凹入部分在对应内凹的开口位置均设有一块外伸段端板103；

每一外伸段端板103与外伸段中腹板105、每一外伸段翼缘板101均垂直，对应外伸段外侧的一端均从相应的凹入部分伸出与内凹的侧壁连接；

每一外伸段端板103朝向相应一侧的外伸段边腹板102的一面均与相应的外伸段边腹板102连接，隔断相应一侧的外伸段边腹板102向H型钢框架柱100方向的延伸。

在某些实施例中，H型钢框架柱100背向外伸段的另一内凹内，对应每一外伸段翼缘板101的位置均设有与H型钢框架柱100长度方向垂直的柱内节点板106。

在实际应用中，设置柱内节点板106能够使箱型钢框架梁200的弯矩能有效传递给H型钢框架柱100。

如图1和图3所示，在某些实施例中，外伸段与H型钢框架柱100呈平面的一侧形成强轴连接；

外伸段中腹板105、每一外伸段翼缘板101和每一外伸段边腹板102均与H型钢框架柱100呈平面的一侧的外壁连接。

在某些实施例中，H型钢框架柱100侧面的两个内凹内对应每一外伸段翼缘板101的位置均设有与H型钢框架柱100长度方向垂直的柱内节点板106。

在实际应用中，设置柱内节点板106能够使箱型钢框架梁200的弯矩能有效传递给H型钢框架柱100。

在某些实施例中，端部纵向加劲肋205朝箱型钢框架梁200内部延伸的一端与设置在两块框架梁腹板202之间的第二框架梁横向加劲肋203连接；

第二框架梁横向加劲肋203与箱型钢框架梁200的长度方向垂直，四边分别与两块框架梁翼缘板201和两块框架梁腹板202朝内的一面连接。

在某些实施例中，每一“盒式”节点连接件301、每一第一翼缘节点连接板302、每一腹板节点连接板303和每一第二翼缘节点连接板304的表面均采用抛丸/喷砂处理。

本发明还提供箱型框架梁与H型钢柱全栓接刚接连接节点的施工方法，包括如下步骤：

步骤1、在工厂内加工H型钢框架柱100，在H型钢框架柱100通过全熔透焊将柱内节点板106与H型钢框架柱100焊接为整体；

步骤2、厂内加工外伸段；

步骤3、在厂内加工箱型钢框架梁200，将每一框架梁翼缘板201、每一框架梁腹板202、每一第一框架梁横向加劲肋204和每一端部纵向加劲肋205采用全熔透焊接连接；

步骤4、加工每一“盒式”节点连接件301、每一第一翼缘节点连接板302、每一腹板节点连接板303和每一第二翼缘节点连接板304，并对表面均采用抛丸/喷砂处理；

步骤5，将H型钢框架柱100、箱型钢框架梁200、每一“盒式”节点连接件301、每一第一翼缘节点连接板302、每一腹板节点连接板303和每一第二翼缘节点连接板304均运送至施工现场；

步骤6、吊装就位H型钢框架柱100和箱型钢框架梁200；

在将外伸段和箱型钢框架梁200对齐并保持10毫米至20毫米间隙后，安装每一第一翼缘节点连接板302、每一腹板节点连接板303和每一第二翼缘节点连接板304；

其中，每一第二翼缘节点连接板304的每一腹板螺栓404的梅花头均朝向外侧，并在箱型钢框架梁200的一端固定好后，再将相应端的每一腹板螺栓404进行终拧；

步骤7、安装每一“盒式”节点连接件301，并对每一第一翼缘螺栓401进行初拧，在箱型钢框架梁200的两端均固定好后，进行每一第一翼缘螺栓401、每一横隔螺栓402和每一第二翼缘螺栓403的终拧。

在某些实施例中，外伸段与H型钢框架柱100呈平面的一侧形成强轴连接，步骤2具体如下：

步骤A2.1、将外伸段中腹板105与所有外伸段边腹板102与H型钢框架柱100通过全熔透焊连接；

步骤A2.2、在外伸段边腹板102的端部，以及外伸段中腹板105两侧采用全熔透焊接两块外伸段横隔板104；

步骤A2.3、将两块外伸段翼缘板101与已经完成焊接的H型钢框架柱100、相应的外伸段边腹板102、相应的外伸段横隔板104和外伸段中腹板105通过全熔透焊接成为整体。

在某些实施例中，外伸段与H型钢框架柱100内凹的一侧形成弱轴连接，步骤2具体如下：

步骤B2.1、将外伸段中腹板105与H型钢框架柱100通过全熔透焊连接；

步骤B2.2、在H型钢框架柱100外侧，外伸段中腹板105两侧焊接两块外伸段端板103；

步骤B2.3、在每一外伸段端板103上对应位置焊接相应的外伸段边腹板102；

步骤B2.4、在每一外伸段中腹板105的两侧采用全熔透焊接两块外伸段横隔板104；

步骤B2.5、将两块外伸段翼缘板101与已经完成焊接的H型钢框架柱100、相应的外伸段边腹板102、相应的外伸段端板103、相应的外伸段横隔板104和外伸段中腹板105通过全熔透焊接成为整体。

在实际应用中，假定H型钢框架柱100尺寸为500×500×20×30，型钢框架梁200截面尺寸为700×380300×20×25，钢梁钢柱均为Q355B级钢。

根据梁柱尺寸，可知框架梁翼缘板201宽度为380mm，厚度为25mm，框架梁腹板202内侧净间距为260mm，取第二框架梁横向加劲肋203的尺寸为260×650×20mm、第一框架梁横向加劲肋204的尺寸为380×650×20mm，与外伸段横隔板104相同。

取端部纵向加劲肋205厚度30mm，第一框架梁横向加劲肋204距离梁截断位置的距离取500mm，第一框架梁横向加劲肋204距离第二框架梁横向加劲肋203取400mm，则端部纵向加劲肋205的尺寸为920×650×30mm。

同样的，取外伸段横隔板104距离钢柱100距离取300mm，则外伸段翼缘板101尺寸为820×380×25mm，弱轴连接时为1080×380×25mm，外伸段边腹板102尺寸为300×650×20mm，外伸段端板103的尺寸为250×650×20mm，且仅弱轴连接时有，外伸段中腹板105的尺寸为820×650×30mm，弱轴连接时为1080×650×30mm。

箱型框架梁200与外伸段之间间隙取20mm，则“盒式”节点连接件301长度可取1020mm，板厚取25mm。第一翼缘节点连接板302、每一腹板节点连接板303和每一第二翼缘节点连接板304厚度取16mm。

初步确定框架梁翼缘板201在中部与第一翼缘节点连接板302、第二翼缘节点连接板304连接的螺栓为3排×2列，在端部纵向加劲肋205和外伸段中腹板105上的螺栓为5排×4列，在“盒式”节点连接件301与上下翼缘连接处的螺栓为3排×1列，“盒式”节点连接件301与第一框架梁横向加劲肋204和外伸段横隔板104连接的螺栓为4排×1列。假定在整体结构设计结果中提取梁端弯矩M＝100kN·m，梁端剪力V＝300kN，梁内轴力为0。

根据梁截面尺寸大小及板厚，初步选定第一翼缘螺栓401、横隔螺栓402紧固、第二翼缘螺栓403和腹板螺栓404均采用10.9级高强螺栓M20，螺栓间距不小于80mm，边距不小于75mm，则第一翼缘节点连接板302尺寸为640×380×16mm，腹板节点连接板303尺寸为480×470×16mm，第二翼缘节点连接板304尺寸为640×150×16mm。

根据《钢结构设计标准》11.4.2，螺栓均采用10.9级高强螺栓M20，横隔螺栓402单剪的抗剪承载力为——

横隔螺栓402的抗拉承载力为——

第一翼缘螺栓401、第二翼缘螺栓403、腹板螺栓404双剪的抗剪承载力为——

根据M＝100kN·m，梁端剪力V＝300kN，根据钢结构节点受力计算方式，所有的弯矩由第一翼缘螺栓401、第二翼缘螺栓403承担，根据《钢结构高强度螺栓连接技术规程》5.1.3，可计算出每个第一翼缘螺栓401、第二翼缘螺栓403弯矩M作用下承受的剪力为——

节点连接4-4剖面处端部纵向加劲肋205所承担的剪力全部由腹板螺栓404担，根据端部纵向加劲肋205和“盒式”节点连接件301在截面受剪腹板面积比值分配，腹板节点连接板303所承担的剪力为总剪力的42.9％，根据《钢结构高强度螺栓连接技术规程》5.1.4，可计算出每个腹板螺栓404在剪力作用下承受的剪力为——

节点连接5-5剖面处“盒式”节点连接件301腹板所承担的剪力全部由横隔螺栓402承担，根据外伸段中腹板105和“盒式”节点连接件301在截面受剪腹板面积比值分配，单侧“盒式”节点连接件301腹板所承担的剪力为总剪力的28.6％，根据《钢结构高强度螺栓连接技术规程》5.3.3第四款，可计算出每个腹板螺栓404在剪力作用下承受的剪力为——

满足规范要求，设计通过。

在设计完成后，进行工程加工生产，在工厂内加工H型钢框架柱100，在钢柱100内将柱内节点板106在外伸段外伸段翼缘板101对应的位置通过全熔透焊与钢柱100焊接为整体，柱内节点板106板厚可以同外伸段翼缘板101厚度，取25mm；

在工厂内加工外伸段：

A对强轴方向：首先将外伸段边腹板102、外伸段中腹板105与钢柱100翼缘通过全熔透焊连接，然后在外伸段边腹板102的端部、外伸段中腹板105的两侧采用全熔透焊接两块外伸段横隔板104，之后将外伸段翼缘板101与已经完成的部分100、外伸段边腹板102、外伸段横隔板104、外伸段中腹板105全部通过全熔透焊接成为整体。

B对弱轴方向：首先将外伸段中腹板105与钢柱100的腹板通过全熔透焊连接，然后在钢柱100翼缘外侧、外伸段中腹板105两侧焊接两块外伸段端板103，之后在外伸段端板103上对应位置焊接外伸段边腹板102，在外伸段中腹板105的两侧采用全熔透焊接两块外伸段横隔板104，之后将外伸段翼缘板101与已经完成的部分100、外伸段边腹板102、外伸段端板103、外伸段横隔板104、外伸段中腹板105全部通过全熔透焊接成为整体。

在工厂内加工箱型框架梁200，在其内部设计位置将框架梁翼缘板201、框架梁腹板202、第二框架梁横向加劲肋203、第一框架梁横向加劲肋204、端部纵向加劲肋205均采用全熔透焊接连接。

在工厂内加工“盒式”节点连接件301、第一翼缘节点连接板302、腹板节点连接板303腹板节点连接板、第二翼缘节点连接板304，并按设计数量配置第一翼缘螺栓401、横隔螺栓402、第二翼缘螺栓403、腹板螺栓404，在构构件上预留螺栓孔501，并将螺栓连接面进行喷砂处理。

在工厂内将完成的钢柱100及外伸段，与完成好的箱型梁200分别发往工程施工现场，在现场进行下一步安装。

在工地现场，首先吊装各个点位的H型框架柱100包含外伸段，安装固定之后在两个框架柱之间需要安装钢梁的位置，吊装箱型框架梁200至指定位置，工人将箱型梁200与钢柱100对齐后，首先用第一翼缘节点连接板302、303、304及第二翼缘螺栓403、腹板螺栓404进行初拧固定，其中第二翼缘螺栓403应确保梅花头朝向外侧。确保箱型框架梁与外伸段之间保持一定间隙，一般为10毫米至20毫米，待箱型框架梁200梁端都固定好后，将腹板螺栓404进行终拧。

进行“盒式”节点连接件301的安装就位，并将第一翼缘螺栓401、横隔螺栓402进行初拧，待箱型框架梁200两端均固定好后，进行第一翼缘螺栓401、横隔螺栓402、第二翼缘螺栓403终拧。

最后，安装完成。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。