一種實腹式斜撐與格構式鋼柱的連接方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種實腹式斜撐與格構式鋼柱的連接方法，格構式鋼柱由4根方鋼管柱組成，與格構式鋼柱相連的雙肢梁由2根工字梁組成。首先利用加強鋼板與格構式鋼柱形成整體受力體系以提高格構式鋼柱的受力性能和穩(wěn)定性，其次采用高強螺栓連接方式通過梁頭將格構式鋼柱與雙肢梁連接，在雙肢梁間相應位置處設置梁間梁以保證雙肢梁的整體受力性能；最后利用加勁板將實腹式斜撐與格構式鋼柱及雙肢梁連接以滿足連接節(jié)點內力傳遞的要求。該技術能夠順利有效地將實腹式斜撐所受的軸向荷載傳遞至格構式鋼柱和雙肢梁上，連接節(jié)點的傳力體系明確、受力合理且便于現(xiàn)場施工安裝。
【專利說明】一種實腹式斜撐與格構式鋼柱的連接方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼結構工程斜撐與柱連接領域，尤其涉及一種適用于實腹式斜撐與格構式鋼柱的連接方法。
【背景技術】
[0002]在鋼框架結構的立面設置斜撐是一種增大結構抗側移剛度、提高結構整體性能及抗震能力的有效措施。斜撐與柱連接節(jié)點的傳力性能直接影響著結構體系整體受力性能，因此連接節(jié)點必須有足夠的剛度和強度以可靠地傳遞結構構件的各種內力。
[0003]格構式鋼柱具有受力合理、抗側剛度大、經(jīng)濟、美觀等優(yōu)點，同時，能夠在既有柱不受影響的情況下在原柱位新立格構式鋼柱進行加固和改擴建的優(yōu)點，使格構式鋼柱在鋼結構工程中具有廣泛的應用前景。實腹式斜撐與格構式鋼柱的連接節(jié)點設計非常復雜，在現(xiàn)有的鋼結構工程中也較少涉及到關于實腹式斜撐與格構式鋼柱的連接方法。如何有效合理地將實腹式斜撐所受的軸向荷載順利傳遞至格構式鋼柱及鋼梁上對連接節(jié)點的設計提出了較大的挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種實腹式斜撐與格構式鋼柱的連接方法。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:一種實腹式斜撐與格構式鋼柱的連接方法，該方法包括以下步驟:
(1)構成格構式鋼柱及雙肢梁:由第一方鋼管柱、第二方鋼管柱、第三方鋼管柱、第四方鋼管柱構成格構式鋼柱，第一方鋼管柱和第二方鋼管柱為與實腹式斜撐相連一側兩個角點的兩根方鋼管柱，第三方鋼管柱和第四方鋼管柱為另外一側兩個角點的兩根方鋼管柱；方鋼管柱之間通過方鋼管梁連接以加強格構式柱之間的協(xié)同受力；由第一工字梁和第二工字梁構成雙肢梁；
(2)利用加強鋼板與格構式鋼柱形成整體受力體系:在格構式鋼柱兩根方鋼管柱間第二工字梁的下翼緣和上翼緣對應位置分別對接焊接第一加強鋼板和第二加強鋼板，在兩根方鋼管柱的外側對接焊接第三加強鋼板；在格構式鋼柱兩根方鋼管柱間第二加勁板對應位置對接焊接豎向的第四加強鋼板，在第二加勁板上側對應位置角焊接橫向的第五加強鋼板，在兩根方鋼管柱內側對接焊接豎向的第六加強鋼板；加強鋼板及格構式鋼柱形成的整體受力體系使格構式鋼柱的受力性能得到較大提高，保證了兩根方鋼管柱的協(xié)同受力，同時也能夠防止格構式鋼柱及加強鋼板在傳遞力時產生的局部失穩(wěn)現(xiàn)象；
(3)連接格構式鋼柱和雙肢梁:在雙肢梁與格構式鋼柱連接處對接焊接梁頭以便于雙肢梁與格構式鋼柱的連接；利用第一高強螺栓分別將第一工字梁和第二工字梁與梁頭相連，實現(xiàn)格構式鋼柱與雙肢梁的鉸接連接；
(4)在雙肢梁間設置梁間梁:在實腹式斜撐所在位置下方的雙肢梁間設置梁間梁，梁間梁的設置能夠順利有效地將實腹式斜撐承受的豎向內力傳遞至雙肢梁上，同時又保證了雙肢梁在實腹式斜撐傳遞內力引起的彎矩作用下的受力穩(wěn)定性；在第一工字梁和第二工字梁上與梁間梁連接的位置處對接焊接第一加勁板以保證工字梁的局部受力穩(wěn)定，同時也便于梁間梁與工字梁連接；利用第二高強螺栓將梁間梁和第一加勁板分別進行連接；
(5)完成實腹式斜撐與格構式鋼柱及雙肢梁的連接:首先將實腹式斜撐和用于連接實腹式斜撐與格構式鋼柱、雙肢梁的第二加勁板通過角焊接方式連接；在雙肢梁及梁間梁上部角焊接第七加強鋼板以便于第二加勁板與雙肢梁及梁間梁相連接，使實腹式斜撐上的力均勻傳遞至雙肢梁和梁間梁上；將第二加勁板通過對接焊接的方式與第三加強鋼板、梁頭、第七加強剛板焊接以完成實腹式斜撐與格構式鋼柱及雙肢梁的連接；在第二加勁板之間焊接第八加強鋼板以防止第二加勁板在受力時發(fā)生局部失穩(wěn)。
[0006]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明中采用的格構式鋼柱不僅具有抗側剛度大、經(jīng)濟等性能，同時在現(xiàn)有結構的加固和擴建工程中可以在不影響既有柱的情況下在原柱位新立格構式鋼柱。本發(fā)明為連接格構式鋼柱和實腹式斜撐提供的連接方法中形成的連接節(jié)點具有良好的受力性能，能夠順利有效地完成將實腹式斜撐所受的軸向荷載傳遞至格構式鋼柱和雙肢梁的荷載傳遞功能，且現(xiàn)場施工方便，是一種可以廣泛應用于鋼結構工程中實腹式斜撐與格構式鋼柱的連接方法，具有廣闊的應用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明實腹式斜撐與格構式鋼柱的連接示意圖；
圖2為圖1的A-A剖面圖；
圖3為圖1的B-B剖面圖；
圖4為圖1的C-C剖面圖；
圖中，第一方鋼管柱11、第二方鋼管柱12、第三方鋼管柱13、第四方鋼管柱14、實腹式斜撐2、方鋼管梁3、第一工字梁41、第二工字梁42、第一加強鋼板51、第二加強鋼板52、第三加強鋼板53、第四加強鋼板54、第五加強鋼板55、第六加強鋼板56、第七加強鋼板57、第八加強鋼板58、梁頭6、第一高強螺栓71、第二高強螺栓72、梁間梁8、第一加勁板91、第二加勁板92。
【具體實施方式】
[0008]為使實腹式斜撐所受軸向荷載順利傳遞至格構式鋼柱的兩根方鋼管柱上及雙肢梁上，需要設計實腹式斜撐與格構式鋼柱的連接節(jié)點來完成傳遞力的功能。本發(fā)明一種實腹式斜撐與格構式鋼柱的連接方法，包括以下步驟:
1、構成格構式鋼柱及雙肢梁:
如圖2所示，由第一方鋼管柱11、第二方鋼管柱12、第三方鋼管柱13、第四方鋼管柱14構成格構式鋼柱，第一方鋼管柱11和第二方鋼管柱12為與實腹式斜撐2相連一側兩個角點的兩根方鋼管柱，第三方鋼管柱13和第四方鋼管柱14為另外一側兩個角點的兩根方鋼管柱；方鋼管柱之間通過方鋼管梁3連接以加強格構式柱之間的協(xié)同受力。
[0009]如圖3所示，由第一工字梁41和第二工字梁42構成雙肢梁。
[0010]2、利用加強鋼板與格構式鋼柱形成整體受力體系: 如圖1所示，在格構式鋼柱兩根方鋼管柱間第二工字梁42的下翼緣和上翼緣對應位置分別對接焊接第一加強鋼板51和第二加強鋼板52，在兩根方鋼管柱的外側對接焊接第三加強鋼板53。
[0011]如圖2所示，在格構式鋼柱兩根方鋼管柱間第二加勁板92對應位置對接焊接豎向的第四加強鋼板54，在第二加勁板92上側對應位置角焊接橫向的第五加強鋼板55，在兩根方鋼管柱內側對接焊接豎向的第六加強鋼板56。
[0012]加強鋼板及格構式鋼柱形成的整體受力體系使格構式鋼柱的受力性能得到較大提高，保證了兩根方鋼管柱的協(xié)同受力，同時也能夠防止格構式鋼柱及加強鋼板在傳遞力時產生的局部失穩(wěn)現(xiàn)象。
[0013]3、連接格構式鋼柱和雙肢梁:
如圖3所示，在雙肢梁與格構式鋼柱連接處對接焊接梁頭6以便于雙肢梁與格構式鋼柱的連接；利用第一高強螺栓71分別將第一工字梁41和第二工字梁42與梁頭6相連，實現(xiàn)格構式鋼柱與雙肢梁的鉸接連接。
[0014]4、在雙肢梁間設置梁間梁:
如圖4所示，在實腹式斜撐2所在位置下方的雙肢梁間設置梁間梁8，梁間梁的設置能夠順利有效地將實腹式斜撐承受的豎向內力傳遞至雙肢梁上，同時又保證了雙肢梁在實腹式斜撐傳遞內力引起的彎矩作用下的受力穩(wěn)定性。在第一工字梁41和第二工字梁42上與梁間梁8連接的位置處對接焊接第一加勁板91以保證工字梁的局部受力穩(wěn)定，同時也便于梁間梁與工字梁連接。利用第二高強螺栓72將梁間梁8和第一加勁板91分別進行連接。
[0015]5、完成實腹式斜撐與格構式鋼柱及雙肢梁的連接:
如圖1所示，首先將實腹式斜撐2和用于連接實腹式斜撐與格構式鋼柱、雙肢梁的第二加勁板92通過角焊接方式連接。在雙肢梁及梁間梁上部角焊接第七加強鋼板57以便于第二加勁板92與雙肢梁及梁間梁相連接，使實腹式斜撐上的力均勻傳遞至雙肢梁和梁間梁上。將第二加勁板92通過對接焊接的方式與第三加強鋼板53、梁頭6、第七加強剛板57焊接以完成實腹式斜撐2與格構式鋼柱及雙肢梁的連接。在第二加勁板92之間焊接第八加強鋼板58以防止第二加勁板92在受力時發(fā)生局部失穩(wěn)。
【權利要求】
1.一種實腹式斜撐與格構式鋼柱的連接方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: (1)構成格構式鋼柱及雙肢梁:由第一方鋼管柱(11)、第二方鋼管柱(12)、第三方鋼管柱(13)、第四方鋼管柱(14)等構成格構式鋼柱，第一方鋼管柱(11)和第二方鋼管柱(12)為與實腹式斜撐(2)相連一側兩個角點的兩根方鋼管柱，第三方鋼管柱(13)和第四方鋼管柱(14)為另外一側兩個角點的兩根方鋼管柱；方鋼管柱之間通過方鋼管梁(3)連接以加強格構式柱之間的協(xié)同受力；由第一工字梁41和第二工字梁42構成雙肢梁； (2)利用加強鋼板與格構式鋼柱形成整體受力體系:在格構式鋼柱兩根方鋼管柱間第二工字梁(42)的下翼緣和上翼緣對應位置分別對接焊接第一加強鋼板(51)和第二加強鋼板(52)，在兩根方鋼管柱的外側對接焊接第三加強鋼板(53);在格構式鋼柱兩根方鋼管柱間第二加勁板(92 )對應位置對接焊接豎向的第四加強鋼板(54)，在第二加勁板(92 )上側對應位置角焊接橫向的第五加強鋼板(55)，在兩根方鋼管柱內側對接焊接豎向的第六加強鋼板(56)； (3)連接格構式鋼柱和雙肢梁:在雙肢梁與格構式鋼柱連接處對接焊接梁頭(6)以便于雙肢梁與格構式鋼柱的連接；利用第一高強螺栓(71)分別將第一工字梁(41)和第二工字梁(42)與梁頭(6)相連，實現(xiàn)格構式鋼柱與雙肢梁的鉸接連接； (4)在雙肢梁間設置梁間梁:在實腹式斜撐(2)所在位置下方的雙肢梁間設置梁間梁(8)，在第一工字梁(41)和第二工字梁(42)上與梁間梁(8)連接的位置處對接焊接第一加勁板(91)以保證工字梁的局部受力穩(wěn)定，同時也便于梁間梁與工字梁連接；利用第二高強螺栓(72)將梁間梁(8)和第一加勁板(91)分別進行連接； (5)完成實腹式斜撐與格構式鋼柱及雙肢梁的連接:首先將實腹式斜撐(2)和用于連接實腹式斜撐與格構式鋼柱、雙肢梁的第二加勁板(92)通過角焊接方式連接；在雙肢梁及梁間梁上部角焊接第七加強鋼板(57)以便于第二加勁板(92)與雙肢梁及梁間梁相連接，使實腹式斜撐上的力均勻傳遞至雙肢梁和梁間梁上；將第二加勁板(92)通過對接焊接的方式與第三加強鋼板(56)、梁頭(6)、第七加強剛板(57)焊接以完成實腹式斜撐(2)與格構式鋼柱及雙肢梁的連接；在第二加勁板(92)之間焊接第八加強鋼板(58)以防止第二加勁板(92)在受力時發(fā)生局部失穩(wěn)。
【文檔編號】E04G21/14GK103696497SQ201310685568
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權日:2013年12月16日
【發(fā)明者】龔順風, 任曉閣, 程鵬, 陳文華, 邱鶴, 程波 申請人:浙江大學, 浙江天地環(huán)保工程有限公司