一种斜向咬合式装配式钢框架节点单元及其连接方法与流程

本发明公开了一种配式钢框架结构梁柱节点及其连接方法，特别涉及一种现场施工无需焊接，施工速度快，装配化程度高的配式钢框架节点及其连接方法。

背景技术：

在装配式钢框架结构施工中，梁柱节点连接一直是施工的重点控制内容，传统连接方法多为焊接，现场焊接需要大量的人力、物力，施工速度慢，且焊接质量受焊接工人水平影响。因此，在装配式钢框架梁柱节点施工中，迫切需要一种能代替焊接的施工工艺，既要满足工艺要求，又要提高施工速度。

技术实现要素：

为了解决传统装配式钢框架结构梁柱节点施工复杂、施工质量难以得到保证等问题，本发明提供一种斜向咬合式装配式钢框架节点单元，工艺简单，施工速度快。

本发明采用如下技术方案：

一种斜向咬合式装配式钢框架节点单元，包括方钢管、工字梁、w型贴板，所述工字梁的一端安装于方钢管的侧面上，且工字梁该端的翼缘处设置有斜向钢卡口，所述工字梁的另一端向方钢管的外侧延伸，所述w型贴板包括w型竖向钢板和带斜向卡口水平钢板，所述w型竖向钢板的两端上下各设置两个斜向卡口水平钢板，所述斜向卡口水平钢板上的斜向卡口凹槽沿着工字梁上的斜向钢卡口向方钢管的方向插入，从而使w型贴板安装于方钢管拐角处的工字梁翼缘内侧，所述w型贴板与工字梁固定连接。

更进一步的，所述方钢管包括上层方钢管、下层方钢管、节点处方钢管及钢托板，其中节点处方钢管的尺寸小于上层方钢管和下层方钢管，所述钢托板设置在节点下部，用于支承工字梁。

更进一步的，在工字梁的腹板处开设第一预留洞口，在w型贴板的两端各开设第二预留洞口，所述第一预留洞口和第二预留洞口对应并穿设有高强螺栓，通过高强螺栓将工字梁的腹板与w型贴板连接起来，形成装配式钢框架梁柱节点单元。

更进一步的，所述斜向卡口水平钢板上的斜向卡口凹槽和工字梁上的斜向钢卡口均呈45°角倾斜。

更进一步的，所述工字梁的翼缘通过斜向钢卡口与w型贴板的斜向卡口凹槽相互咬合连接，所述工字梁的腹板通过四个w型贴板包裹后螺栓连接，整个连接不包括焊接连接结构。

一种斜向咬合式装配式钢框架节点单元的连接方法，包括：

1)将方钢管安装固定；

2)沿着方钢管四个方向将工字梁搁置在方钢管的钢托板上，搁置定位后对工字梁临时固定；

3)将w型贴板沿着柱45°、135°、225°及315°四个方向斜向插入，此时w型贴板的上下侧的斜向卡口凹槽正好与工字梁端部翼缘的斜向钢卡口互补，相互咬合，w型竖向钢板的中间两个钢板与方钢管贴合，w型竖向钢板的端部两个钢板与工字梁的腹板贴合，工字梁的腹板两侧均有w型贴板与之贴合；

4)通过高强螺栓将工字梁的腹板与w型贴板连接起来，形成装配式钢框架梁柱节点单元。

本发明的有益效果如下：

本发明在方钢管柱在梁柱节点处设置托板，工字梁翼缘端部布置斜向卡口，斜向卡口与腹板呈45°，沿四个方向将工字梁搁置在托板上。沿着梁柱节点45°方向分别包裹w型贴板，贴板水平带卡口钢板凹槽正好与梁翼缘斜向卡口相互咬合，贴板一部分与方钢管柱贴合，一部分与梁腹板贴合，最后东莞高强螺栓将型贴板与工字梁腹板连接，形成梁柱节点单元。通过本发明进行梁柱节点施工，现场无需焊接，施工速度快，装配化程度高。

附图说明

图1是方钢管柱示意图；

图2是工字梁示意图；

图3是w型贴板示意图；

图4是w型贴板斜向立面视图；

图5是w型贴板俯视图；

图6是钢框架拼装平面图一；

图7是钢框架拼装平面图二；

图8是钢框架拼装平面图三；

图9是钢框架拼装三维示意图一；

图10是钢框架拼装三维示意图二；

图11是钢框架拼装三维示意图三。

图中标记：1、方钢管；11、上层方钢管；12、下层方钢管；13、节点处方钢管；14、钢托板；2、工字梁；21、斜向钢卡口；22、第一预留洞口；3、w型贴板；31、w型竖向钢板；32、带斜向卡口水平钢板；33、斜向卡口凹槽；34、第二预留洞口；4、高强螺栓。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

本实施例提供一种如图11所示的斜向咬合式装配式钢框架节点单元，该装配式钢框架节点单元包括方钢管1、工字梁2、w型贴板3。

如图1所示，方钢管包括上层方钢管11和下层方钢管12、节点处方钢管13及钢托板14，上层方钢管11和下层方钢管12、节点处方钢管13及钢托板14整体在工厂预制完成，其中节点处方钢管13尺寸略小于上层和下层方钢管，钢托板设置在节点下部，用于支承工字梁。

如图2所示，工字梁2包括腹板和四个翼缘，在工字梁2端部四个翼缘处设置斜向钢卡口21，钢卡口与翼缘在工厂预制而成，在工字梁腹板处开设第一预留洞口22。

如图3-5所示，w型贴板3包括w型竖向钢板31、带斜向卡口水平钢板32，w型竖向钢板31两端上下各设置两个带斜向卡口水平钢板32，在w型竖向钢板两端各开设第二预留洞口34。

本实施例还提供一种上述斜向咬合式装配式钢框架节点单元的连接方法。

首先将方钢管柱1安装固定，沿着方钢管四个方向将工字梁2搁置在方钢管柱的钢托板14上，如图6-7所示，搁置定位后对工字梁临时固定，如图9所示。将w型贴板3沿着柱45°、135°、225°及315°四个方向斜向插入，如图8所示，此时w型贴板3的上下侧斜向卡口凹槽33正好与工字梁端部翼缘可口互补，相互咬合，w型竖向钢板31的中间两个钢板与方钢管柱贴合，w型竖向钢板31的端部两个钢板与工字梁腹板贴合，如图10所示。工字梁腹板两侧均有w型贴板与之贴合，最后，通过高强螺栓4将工字梁腹板与w型贴板连接起来，形成装配式钢框架梁柱节点单元，如图11所示。

综上所述，本发明斜向咬合式装配式钢框架节点单元主要由方钢管柱、工字梁、w型贴板、高强螺栓组成。方钢管柱在梁柱节点处设置托板，工字梁翼缘端部布置斜向卡口，斜向卡口与腹板呈45°，沿四个方向将工字梁搁置在托板上。沿着梁柱节点45°方向分别包裹w型贴板，贴板水平带卡口钢板凹槽正好与梁翼缘斜向卡口相互咬合，贴板一部分与方钢管柱贴合，一部分与梁腹板贴合，最后东莞高强螺栓将型贴板与工字梁腹板连接，形成梁柱节点单元。本发明的斜向咬合式装配式钢框架节点单元的连接方法，在此连接工艺中，工字梁翼缘完全是通过钢卡口与w型贴板凹槽相互咬合而连接，工字梁腹板则是通过四个w型贴板包裹后后螺栓连接而成。由于无需焊接，提高了施工速度，装配化程度高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种斜向咬合式装配式钢框架节点单元，其特征在于：包括方钢管(1)、工字梁(2)、w型贴板(3)，所述工字梁(2)的一端安装于方钢管(1)的侧面上，且工字梁(2)该端的翼缘处设置有斜向钢卡口(21)，所述工字梁(2)的另一端向方钢管(1)的外侧延伸，所述w型贴板(3)包括w型竖向钢板(31)和带斜向卡口水平钢板(32)，所述w型竖向钢板(31)的两端上下各设置两个斜向卡口水平钢板(32)，所述斜向卡口水平钢板(32)上的斜向卡口凹槽(33)沿着工字梁(2)上的斜向钢卡口(21)向方钢管(1)的方向插入，从而使w型贴板(3)安装于方钢管(1)拐角处的工字梁(2)翼缘内侧，所述w型贴板(3)与工字梁(2)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种斜向咬合式装配式钢框架节点单元，其特征在于：所述方钢管(1)包括上层方钢管(11)、下层方钢管(12)、节点处方钢管(13)及钢托板(14)，其中节点处方钢管(13)的尺寸小于上层方钢管(11)和下层方钢管(12)，所述钢托板(14)设置在节点下部，用于支承工字梁(2)。

3.根据权利要求1所述的一种斜向咬合式装配式钢框架节点单元，其特征在于：在工字梁(2)的腹板处开设第一预留洞口(22)，在w型贴板(3)的两端各开设第二预留洞口(34)，所述第一预留洞口(22)和第二预留洞口(34)对应并穿设有高强螺栓(4)，通过高强螺栓(4)将工字梁(2)的腹板与w型贴板(3)连接起来，形成装配式钢框架梁柱节点单元。

4.根据权利要求1所述的一种斜向咬合式装配式钢框架节点单元，其特征在于：所述斜向卡口水平钢板(32)上的斜向卡口凹槽(33)和工字梁(2)上的斜向钢卡口(21)均呈45°角倾斜。

5.根据权利要求1所述的一种斜向咬合式装配式钢框架节点单元，其特征在于：所述工字梁(2)的翼缘通过斜向钢卡口(21)与w型贴板(3)的斜向卡口凹槽(33)相互咬合连接，所述工字梁(2)的腹板通过四个w型贴板(3)包裹后螺栓连接，整个连接不包括焊接连接结构。

6.一种斜向咬合式装配式钢框架节点单元的连接方法，包括：

1)将方钢管(1)安装固定；

2)沿着方钢管(1)四个方向将工字梁(2)搁置在方钢管(1)的钢托板(14)上，搁置定位后对工字梁(2)临时固定；

3)将w型贴板(3)沿着柱45°、135°、225°及315°四个方向斜向插入，此时w型贴板(3)的上下侧的斜向卡口凹槽(33)正好与工字梁(2)端部翼缘的斜向钢卡口(21)互补，相互咬合，w型竖向钢板(31)的中间两个钢板与方钢管(1)贴合，w型竖向钢板(31)的端部两个钢板与工字梁(2)的腹板贴合，工字梁(2)的腹板两侧均有w型贴板(3)与之贴合；

4)通过高强螺栓(4)将工字梁(2)的腹板与w型贴板(3)连接起来，形成装配式钢框架梁柱节点单元。

技术总结
本发明公开了一种斜向咬合式装配式钢框架节点单元及其连接方法。该钢框架节点单元包括方钢管、工字梁、W型贴板，所述工字梁的一端安装于方钢管的侧面上，且工字梁该端的翼缘处设置有斜向钢卡口，所述工字梁的另一端向方钢管的外侧延伸，所述W型贴板包括W型竖向钢板和带斜向卡口水平钢板，所述W型竖向钢板的两端上下各设置两个斜向卡口水平钢板，所述斜向卡口水平钢板上的斜向卡口凹槽沿着工字梁上的斜向钢卡口向方钢管的方向插入，从而使W型贴板安装于方钢管拐角处的工字梁翼缘内侧，所述W型贴板与工字梁固定连接。通过本发明进行梁柱节点施工，现场无需焊接，施工速度快，装配化程度高。

技术研发人员：任国亮;程和平;司强;俞鑫;姚文驰;乔玉涛;单大发;段佳祥
受保护的技术使用者：常州工程职业技术学院
技术研发日：2020.05.14
技术公布日：2020.07.14