箱型钢梁的刚性连接节点及施工方法与流程

本申请涉及钢结构连接节点技术领域，尤其涉及一种箱型钢梁的刚性连接节点及施工方法。

背景技术：

钢结构建筑在需要钢梁具有一定的平面外刚度时，会考虑采用箱型钢梁，相关技术中一般是通过对相邻的箱型钢梁进行对接焊接以实现箱型钢梁间的刚性连接，然而，在实践中发现，这种采用对接焊接方法形成的箱型钢梁的刚性连节点翼缘焊缝与腹板焊缝集中，容易产生热变形，残余应力影响也较大，从而导致箱型钢梁的刚性连接节点质量较低。

技术实现要素：

本申请公开了一种箱型钢梁的刚性连接节点及施工方法，能够避免箱型钢梁的刚性连接节点连接产生较大的热形变，也能消弱焊接后残余应力的影响，从而提高箱型钢梁的刚性连接节点的质量。

为了实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供了一种箱型钢梁的刚性连接节点，所述刚性连接节点包括：

第一箱型钢梁，所述第一箱型钢梁具有第一上翼缘、第一下翼缘、第一腹板、第二腹板，所述第一腹板连接于所述第一上翼缘和所述第一下翼缘的一侧之间，所述第二腹板与所述第一腹板平行且所述第二腹板连接于所述第一上翼缘和所述第一下翼缘的另一侧之间；

第二箱型钢梁，所述第二箱型钢梁具有第二上翼缘、第二下翼缘、第三腹板和第四腹板，所述第三腹板连接于所述第二上翼缘和所述第二下翼缘的一侧之间，所述第四腹板与所述第三腹板平行且所述第四腹板连接于所述第二上翼缘和所述第二下翼缘的另一侧之间，所述第二上翼缘与所述第一上翼缘焊接，所述第二下翼缘与所述第一下翼缘焊接；以及

第一高强螺栓板，所述第一高强螺栓板的一侧焊接于所述第一腹板，所述第一高强螺栓板的另一侧通过第一高强螺栓连接所述第三腹板，以连接所述第一腹板和所述第三腹板；以及

第一连接板，所述第一连接板与所述第一高强螺栓板平行，且所述第一连接板焊接于所述第一腹板和所述第四腹板，以连接所述第一腹板和所述第四腹板。

作为一种可选的实施方式，在本申请第一方面实施例中，所述第一连接板的一侧与所述第一腹板通过第一坡口焊缝焊接，所述第一连接板的另一侧与所述第四腹板通过第一单面角焊缝焊接；所述第一高强螺栓板与所述第一腹板通过第一双面角焊缝焊接。

作为一种可选的实施方式，在本申请第一方面实施例中，所述刚性连接节点还包括第三箱型钢梁、第二高强螺栓板和第二连接板；所述第三箱型钢梁与所述第二箱型钢梁分别位于所述第一箱型钢梁的两侧；

所述第三箱型钢梁具有第三上翼缘、第三下翼缘、第五腹板、第六腹板，所述第五腹板连接于所述第三上翼缘和所述第三下翼缘的一侧之间，所述第六腹板与所述第五腹板平行，且所述第六腹板连接于所述第三上翼缘和所述第三下翼缘的另一侧之间；

所述第三上翼缘与所述第一上翼缘焊接，所述第三下翼缘与所述第一下翼缘焊接；所述第二高强螺栓板的一侧焊接于所述第二腹板，所述第二高强螺栓板的另一侧通过第二高强螺栓连接所述第五腹板；

所述第二连接板与所述第二高强螺栓板平行，且所述第二连接板焊接于所述第二腹板和所述第六腹板，以连接所述第二腹板和所述第六腹板。

作为一种可选的实施方式，在本申请第一方面实施例中，所述第二箱型钢梁的端部焊接有第一端部封板，所述第三箱型钢梁的端部焊接有第二端部封板。

作为一种可选的实施方式，在本申请第一方面实施例中，所述第一端部封板的厚度为ts1，所述第三腹板的厚度为tw3，第四腹板的厚度为tw4，所述第二上翼缘的厚度为tf21，所述第二下翼缘的厚度为tf22，其中，

ts1≥max{10mm，tw3，tw4，(tf21*0.7)，(tf22*0.7)}；

所述第二端部封板的厚度为ts2，所述第五腹板厚度为tw5，第六腹板的厚度为tw6，所述第三上翼缘的厚度为tf31，所述第三下翼缘的厚度为tf32

其中，

ts2≥max{10mm，tw5，tw6，(tf31*0.7)，(tf32*0.7)}。

作为一种可选的实施方式，在本申请第一方面实施例中，所述第一腹板与所述第二腹板之间焊接有第一加劲板和第二加劲板，所述第一加劲板与所述第二加劲板平行，所述第一高强螺栓板、所述第一加劲板与所述第二连接板位于同一平面，所述第一连接板、所述第二加劲板与所述第二高强螺栓板位于同一平面，所述第一高强螺栓板、所述第二连接板、所述第二高强螺栓板和所述第一连接板交叉对称设置。

作为一种可选的实施方式，在本申请第一方面实施例中，所述第一加劲板的厚度为ts3，所述第二加劲板的厚度为ts4，所述第一高强螺栓板的厚度为t1，所述第一连接板的厚度为t2，所述第二高强螺栓板的厚度为t3，所述第二连接板的厚度为t4，所述第三腹板的厚度为tw3，第四腹板的厚度为tw4，所述第五腹板的厚度为tw5，所述第六腹板的厚度为tw6，其中，

ts3≥max{8mm，t1，t2，t3，t4，tw3，tw4，tw5，tw6}；

ts4≥max{8mm，t1，t2，t3，t4，tw3，tw4，tw5，tw6}。

作为一种可选的实施方式，在本申请第一方面实施例中，所述第一高强螺栓板的厚度为t1，所述第一连接板的厚度为t2，所述第三腹板的厚度为tw3，第四腹板的厚度为tw4，其中，

t1≥max{6mm，(tw3+2mm)，(tw4+2mm)}；

t2≥max{6mm，(tw3+2mm)，(tw4+2mm)}。

作为一种可选的实施方式，在本申请第一方面实施例中，所述第一上翼缘的凸翼的长度为b1，所述第一下翼缘的凸翼的长度为b2，所述第一下翼缘的厚度为tf12，其中，

b1≥100mm；

b2≥max{25mm，tf12}。

第二方面，本申请实施例还公开了一种箱型钢梁的刚性连接节点的施工方法，所述施工方法包括：

加工第一箱型钢梁和第二箱型钢梁，以使所述第一箱型钢梁的截面形状和所述第二箱型钢梁的截面形状均为预设的箱型形状；

将所述第一箱型钢梁的第一上翼缘、第一下翼缘分别与所述第二箱型钢梁的第二上翼缘、第二下翼缘焊接；

将所述第一箱型钢梁的第一腹板和所述第二箱型钢梁的第三腹板通过第一高强螺栓板连接；

将所述第一腹板和所述第二箱型钢梁的第四腹板通过第一连接板焊接。

作为一种可选的实施方式，在本申请第二方面实施例中，所述将所述第一箱型钢梁的第一腹板和所述第二箱型钢梁的第三腹板通过第一高强螺栓板连接，包括：

将所述第一高强螺栓板的一侧通过双面角焊缝焊接于所述第一箱型钢梁的第一腹板，并将所述第一高强螺栓板的另一侧通过第一高强螺栓与所述第二箱型钢梁的第三腹板栓接，以连接所述第一腹板和所述第三腹板；

所述将所述第一腹板和所述第二箱型钢梁的第四腹板通过第一连接板焊接，包括：

将所述第一腹板与第一连接板的一侧通过坡口焊缝焊接，并将所述第二箱型钢梁的第四腹板与所述第一连接板的另一侧与通过单面角焊缝焊接。

作为一种可选的实施方式，在本申请第二方面实施例中，所述将所述第一箱型钢梁的第一上翼缘、第一下翼缘分别与所述第二箱型钢梁的第二上翼缘、第二下翼缘焊接之前，所述施工方法还包括：

将第一高强螺栓板的另一侧通过定位螺栓与所述第二箱型钢梁的第三腹板栓接，以固定所述第一箱型钢梁和所述第二箱型钢梁；

所述将所述第一高强螺栓板的另一侧通过第一高强螺栓与所述第二箱型钢梁的第三腹板栓接之前，所述施工方法还包括：

拆除所述定位螺栓。

作为一种可选的实施方式，在本申请第二方面实施例中，所述方法还包括：

加工第三箱型钢梁，以使所述第三箱型钢梁的截面形状为预设的箱型形状；

将所述第一上翼缘、所述第一下翼缘分别与所述第三箱型钢梁的第三上翼缘、第三下翼缘焊接；

将所述第一箱型钢梁的第二腹板和所述第三箱型钢梁的第五腹板通过第二高强螺栓板连接；

将所述第二腹板和所述第三箱型钢梁的第六腹板通过第二连接板焊接。

作为一种可选的实施方式，在本申请第二方面实施例中，所述将所述第一箱型钢梁的第二腹板和所述第三箱型钢梁的第五腹板通过第二高强螺栓板连接，包括：

将所述第二高强螺栓板的一侧通过第一双面角焊缝焊接于所述第一箱型钢梁的第二腹板，并将所述第二高强螺栓板的另一侧通过第二高强螺栓与所述第三箱型钢梁的第五腹板栓接，以连接所述第一腹板和所述第三腹板；

所述将所述第二腹板和所述第三箱型钢梁的第六腹板通过第二连接板焊接，包括：

将所述第二腹板与第二连接板的一侧通过第一坡口焊缝焊接，并将所述第三箱型钢梁的第六腹板与所述第二连接板的另一侧通过第一单面角焊缝焊接。

作为一种可选的实施方式，在本申请第二方面实施例中，所述将所述第一箱型钢梁的第一上翼缘、第一下翼缘分别与所述第二箱型钢梁的第二上翼缘、第二下翼缘焊接之前，所述施工方法还包括：

将第一端部封板焊接于所述第二箱型钢梁的端部。

作为一种可选的实施方式，在本申请第二方面实施例中，所述将所述第一箱型钢梁的第一上翼缘、第一下翼缘分别与所述第二箱型钢梁的第二上翼缘、第二下翼缘焊接之前，所述施工方法还包括：

将第一加劲板和将第二加劲板平行焊接于所述第一腹板与所述第二腹板之间。

与现有技术相比，本申请的一种箱型钢梁的刚性连接节点及施工方法具有以下有益效果：

本申请提供一种箱型钢梁的刚性连接节点及施工方法，该箱型钢梁的刚性连接节点由第一箱型钢梁、第二箱型钢梁、第一高强螺栓板和第一连接板组成，其中，第一箱型钢梁的第一上翼缘和第一下翼缘分别与第二箱型钢梁的第二上翼缘和第二下翼缘焊接，并且通过第一高强螺栓板以及第一连接板连接第一箱型钢梁的腹板与第二箱型钢梁的腹板，该刚性连接节点使箱型钢梁腹板螺栓连接得以实现，相比全焊接，减少了现场焊接量，降低了实施难度，且栓焊结合的方式避免了翼缘焊缝与腹板焊缝的集中，减小了热变形，并削弱了焊接残余应力的影响，从而提高该箱型钢梁的刚性连接节点的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的箱型钢梁的刚性连接节点的结构示意图；

图2是图1所示的箱型钢梁的刚性连接节点在ⅱ-ⅱ方向上的剖面示意图；

图3是图2中a处的放大图；

图4是图2中b处的放大图；

图5是本申请实施例公开的第一高强螺栓板的结构示意图；

图6是本申请实施例公开的第一连接板的结构示意图；

图7本申请实施例公开的一种箱型钢梁的刚性连接节点的施工方法的流程示意图；

图8是本申请实施例公开的预设的箱型形状的示例图；

图9本申请实施例公开的另一种箱型钢梁的刚性连接节点的施工方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是螺栓连接，或焊接连接；可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

此外，本申请中螺栓构造、焊缝构造要求、钢梁加工、防火、防腐要求等均要满足现行国家规范要求，比如螺栓强度要求、螺栓摩擦面要求、螺栓孔距要求、焊缝焊接工艺等。

本申请公开了一种箱型钢梁的刚性连接节点及施工方法，能够避免箱型钢梁的刚性连接节点连接产生较大的热形变，也能消弱焊接后残余应力的影响，从而提高箱型钢梁的刚性连接节点的质量。

下面将结合实施例和附图对本申请的技术方案作进一步的说明。

实施例一

请一并参阅图1～图4，本申请实施例公开了一种箱型钢梁的刚性连接节点，该刚性连接节点应用于非抗震连接，该刚性连接节点包括第一箱型钢梁1、第二箱型钢梁2、第一高强螺栓板3和第一连接板4。其中，第一箱型钢梁1具有第一上翼缘11、第一下翼缘12、第一腹板13、第二腹板14，第一腹板13连接于第一上翼缘11和第一下翼缘12的一侧之间，第二腹板14与第一腹板13平行且第二腹板14连接于第一上翼缘11和第一下翼缘12的另一侧之间。第二箱型钢梁2具有第二上翼缘21、第二下翼缘22、第三腹板23和第四腹板24，第三腹板23连接于第二上翼缘21和第二下翼缘22的一侧之间，第四腹板24与第三腹板23平行且第四腹板24连接于第二上翼缘21和第二下翼缘22的另一侧之间。第二上翼缘21与第一上翼缘11焊接，具体可通过第一翼缘焊缝1a焊接，第二下翼缘22与第一下翼缘12焊接，具体可通过第二翼缘焊缝1b焊接。第一高强螺栓板3的一侧焊接于第一腹板13，第一高强螺栓板3的另一侧通过第一高强螺栓31连接第三腹板23，以连接第一腹板13和第三腹板23；第一连接板4与第一高强螺栓板3平行，且第一连接板4焊接于第一腹板13和第四腹板24，以连接第一腹板13和第四腹板24。

本实施例的箱型钢梁的刚性连接节点中，第一箱型钢梁1的第一上翼缘11和第一下翼缘12分别与第二箱型钢梁2的第二上翼缘21和第二下翼缘22焊接，第一连接板4的两侧分别焊接于第一腹板13和第四腹板24，第一高强螺栓板3的一侧焊接于第一腹板13，且另一侧栓接于第三腹板23，该刚性连接节点的节点处弯矩由上述翼缘之间的焊缝承担，节点剪力由第一连接板4与第四腹板24之间的焊缝以及第一高强螺栓31共同承担，栓焊结合的方式避免了翼缘焊缝与腹板焊缝的集中，减小了热变形，并削弱了焊接残余应力的影响，从而提高该箱型钢梁的刚性连接节点的质量。

在一些实施例中，第一上翼缘11的凸翼111的长度为b1，第一下翼缘12的凸翼121的长度为b2，第一下翼缘12的厚度为tf12，其中，

b1≥100mm；

b2≥max{25mm，tf12}，即，第一下翼缘12的凸翼的长度取值大于或等于第一下翼缘12的厚度tf12和25mm二者的最大值。

示例性的，b1可为100mm、120mm或140mm；若tf12为18mm，其小于25mm，则b2≥25mm，而若tf12为30mm，其大于25mm，则b2≥30mm。示例性的b2可为30mm、32mm或35mm等，具体可根据实际情况设置，本实施例对此不作具体限定。

其中，b1≥100mm，使得第一上翼缘11的凸翼111能满足扭矩扳手的工具对操作空间的要求，且能够使得第一翼缘焊缝1a远离第一上翼缘11与第一腹板13之间的焊缝，从而避免在第一上翼缘11承受拉力时第一翼缘焊缝1a对第一上翼缘11与第一腹板13之间的焊缝的影响，也避开了腹板连接焊缝对翼缘受拉焊缝的影响。

结合图5和图6所示，图5是本申请实施例公开的第一高强螺栓板的结构示意图，图6是本申请实施例公开的第一连接板的结构示意图。第一高强螺栓板3可以是如图5所示的高强螺栓板结构，也可以是根据实际情况设置的其他高强螺栓板结构。第一连接板4可以是如图6所示的连接板结构，也可以是根据实际情况设置的其他连接板结构，本申请实施例不作限定。

可选地，由于第一高强螺栓板3的螺栓连接处的截面最弱，为保证其满足刚性连接节点的受力要求，第一高强螺栓板3的厚度按扣除螺栓孔后的净截面抗剪承载力计算，第一连接板4需承担剪力，为保证其满足刚性连接节点的受力要求，第一连接板4按第一连接板4与第四腹板24之间的焊缝所需抗剪承载力计算，此外，第一连接板4的厚度还要满足第一连接板4与第四腹板24之间的焊缝高度要求，第一连接板4与第四腹板24之间的焊缝高度根据其所需抗剪承载力计算。第一高强螺栓板3的厚度为t1，第一连接板4的厚度为t2，第三腹板23的厚度为tw3，第四腹板24的厚度为tw4，则计算结果需满足：

t1≥max{6mm，(tw3+2mm)，(tw4+2mm)}，即，第一高强螺栓板3的厚度取值大于或等于6mm、第三腹板23的厚度与2mm的和、以及第四腹板24的厚度与2mm的和三者的最大值。

t2≥max{6mm，(tw3+2mm)，(tw4+2mm)}，即，第一连接板4的厚度取值大于或等于6mm、第三腹板23的厚度加2mm的和、以及第四腹板24的厚度与2mm的和三者的最大值。

其中，由于在最不利动荷载作用下，要求最小焊缝高度为5mm，因此t1以及t2均要求不小于6mm，从而能够提供足够的焊接空间，使得第一高强螺栓板3以及第一连接板4便于焊接。例如，由于第三腹板23与第四腹板24一般厚度相同，因此t1和t2的取值范围示例性的均可为4mm～40mm，当t1和t2均为10mm时，(tw3+2mm)和(tw4+2mm)均为12mm大于6mm，此时，t1≥12mm，t2≥12mm，t1和t2示例性的均可为12mm、14mm或16mm等，具体可根据实际情况设置，本实施例对此不作具体限定。

可选地，第一高强螺栓板3设置的螺栓孔列数不超过3列，且每列的螺栓孔的数量可以根据实际情况设置，在满足螺栓孔边距及中心间距要求的前提下，根据腹板高度，每列尽可能排满。举例来说，如果第一高强螺栓板3的螺栓孔数量为10，则第一高强螺栓31的螺栓孔可分2列设置，每列5个；如果第一高强螺栓板3只允许每列设置4个螺栓孔，第一高强螺栓31的螺栓孔数量为12，则可将第一高强螺栓31的螺栓孔分3列设置。

在一些实施例中，第一连接板4的一侧与第一腹板13通过第一坡口焊缝1f焊接，第一连接板4的另一侧与第四腹板24通过第一单面角焊缝2a焊接；第一高强螺栓板3与第一腹板13通过第一双面角焊缝1e焊接。不同部件之间的连接采用不同的焊缝类型，便于根据实际情况进行焊接，且使得上述刚性连接节点能够承受较大的荷载，同时也便于实施。上述不同部件之间的焊缝的类型还可以根据实际情况设置，本实施例对此不作具体限定。

在一些实施例中，第二箱型钢梁2的端部焊接有第一端部封板25。可选地，第一端部封板25可以通过第二坡口焊缝2b焊接于第二箱型钢梁2的端部。将第一端部封板25焊接于第二箱型钢梁2的端部，能够增强第二箱型钢梁2的节点处的抗扭性能，避免第二箱型钢梁2在节点附近出现扭转变形。

进一步地，第一端部封板25的厚度为ts1，第三腹板23的厚度为tw3，第四腹板24的厚度为tw4，第二上翼缘21的厚度为tf21，第二下翼缘22的厚度为tf22，其中，

ts1≥max{10mm，tw3，tw4，(tf21*0.7)，(tf22*0.7)}，即，第一端部封板25的厚度取值大于或等于10mm、第三腹板23的厚度、第四腹板24的厚度、第二上翼缘21的0.7倍厚度以及第二下翼缘22的0.7倍厚度五者中的最大值。

ts1满足上述要求能够避免第一端部封板25产生较大的变形，有利于进一步增强第二箱型钢梁2的节点处的扭转刚度。例如，由于第三腹板23与第四腹板24一般厚度相同，因此t1和t2的取值范围示例性的均可为4mm～40mm，由于第二上翼缘21与第二下翼缘22一般厚度相同，因此tf21和tf22的取值范围示例性的均可为4mm～40mm，当t1和t2均为10mm，而tf21和tf22均为20mm时，(tf21*0.7)和(tf22*0.7)均为14mm，因此，ts1≥14mm，示例性的可为14mm、16mm或18mm等，具体可根据实际情况设置，本实施例对此不作具体限定。

在一些实施例中，第一腹板13与第二腹板14之间焊接有第一加劲板15和第二加劲板16，第一加劲板15与第二加劲板16平行，第一加劲板15与第一高强螺栓板3位于同一平面，第二加劲板16与第一连接板4位于同一平面。具体的，第一加劲板15焊接于第一腹板13与第二腹板14之间对应第一高强螺栓板3的位置，第一加劲板15焊接于第一腹板13与第二腹板14之间对应第一连接板4的位置，这样能够有效传递剪力，并增强第一箱型钢梁1的强度，以避免第一箱型钢梁1在节点处出现翘曲或剪扭变形。

可选地，第一加劲板15的厚度为ts3，第二加劲板16的厚度为ts4，第一高强螺栓板3的厚度为t1，第一连接板4的厚度为t2，第三腹板23的厚度为tw3，第四腹板24的厚度为tw4，其中，

ts3≥max{8mm，t1，t2，tw3，tw4}，即，第一加劲板15的厚度取值大于或等于8mm、第一高强螺栓板3的厚度、第一连接板4的厚度、第三腹板23的厚度和第四腹板24的厚度五者中的最大值。

ts4≥max{8mm，t1，t2，tw3，tw4}，即，第二加劲板16的厚度取值大于或等于8mm、第一高强螺栓板3的厚度、第一连接板4的厚度、第三腹板23的厚度和第四腹板24的厚度五者中的最大值。

ts3和ts4满足上述条件能够避免第一加劲板15和第二加劲板16产生较大的变形，有利于进一步增强箱型钢梁的刚性连接节点处的刚度。例如，t1的取值范围示例性的可为6mm～40mm，第一连接板4的厚度的取值范围示例性的可为6mm～30mm，由于第三腹板23与第四腹板24一般厚度相同，因此t1和t2的取值范围示例性的均可为4mm～40mm，当t1为14mm、t2为16mm、t1和t2均为10mm时，ts3和ts4均大于或等于16mm，示例性的可为16mm、18mm、20mm等，具体可根据实际情况设置，本实施例对此不作具体限定。

一些实施例中，上述刚性连接节点还可以包括第三箱型钢梁5、第二高强螺栓板6和第二连接板7，第三箱型钢梁5与第二箱型钢梁2分别位于第一箱型钢梁1的两侧。其中，第三箱型钢梁5具有第三上翼缘51、第三下翼缘52、第五腹板53、第六腹板54，第五腹板53连接于第三上翼缘51和第三下翼缘52的一侧之间，第六腹板54与第五腹板53平行，且第六腹板54连接于第三上翼缘51和第三下翼缘52的另一侧之间。第三上翼缘51与第一上翼缘11焊接，具体可通过第三翼缘焊缝1c焊接，第三下翼缘52与第一下翼缘12焊接，具体可通过第四翼缘焊缝1d焊接。第二高强螺栓板6的一侧焊接于第二腹板14，第二高强螺栓板6的另一侧通过第二高强螺栓61连接第五腹板53。第二连接板7与第二高强螺栓板6平行，且第二连接板7焊接于第二腹板14和第六腹板54，以连接第二腹板14和第六腹板54。实施本实施方式，该刚性连接节点可以连接不同数量的箱型钢梁。

在一些实施例中，第二高强螺栓板6的结构可以与第一高强螺栓板3的结构相同，也可以是根据实际情况设置的其他高强螺栓板结构。第二连接板7的结构可以与第一连接板3的结构相同，也可以是根据实际情况设置的其他连接板结构。

可选地，由于第二高强螺栓板6的螺栓连接处的截面最弱，为保证其满足刚性连接节点的受力要求，第二高强螺栓板6的厚度按扣除螺栓孔后的净截面抗剪承载力计算，第二连接板7需承担剪力，为保证其满足刚性连接节点的受力要求，第二连接板7按第二连接板7与第六腹板54之间的焊缝所需抗剪承载力计算，此外，第二连接板7的厚度还要满足第二连接板7与第六腹板54之间的焊缝高度要求，第二连接板7与第六腹板54之间的焊缝高度根据其所需抗剪承载力计算。第二高强螺栓板6的厚度为t3，第二连接板7的厚度为t4，第五腹板53的厚度为tw5，第六腹板54的厚度为tw6，则计算结果需满足：

t3≥max{6mm，(tw5+2mm)，(tw6+2mm)}，即，第二高强螺栓板6的厚度取值大于或等于6mm、第五腹板53的厚度与2mm的和、以及第六腹板54的厚度与2mm的和三者的最大值。

t4≥max{6mm，(tw5+2mm)，(tw6+2mm)}，即，第二连接板7的厚度取值大于或等于6mm、第五腹板53的厚度与2mm的和、以及第六腹板54的厚度与2mm的和三者的最大值。

其中，由于最不利动荷载作用下，要求最小焊缝高度为5mm，因此t3以及t4均要求不小于6mm，从而能够提供足够的焊接空间以便于焊接。例如，由于第五腹板53的厚度和第六腹板54一般厚度相同，因此tw5和tw6的取值范围示例性的均可为4mm～40mm，当tw5和tw6均为10mm时，(tw5+2mm)和(tw6+2mm)均为为12mm大于6mm，此时，t3≥12mm，t4≥12mm，t3和t4示例性的均可为12mm、14mm或16mm等，具体可根据实际情况设置，本实施例对此不作具体限定。

进一步可选地，第二高强螺栓板6设置的螺栓孔列数不超过3列，且每列的螺栓孔的数量可以根据实际情况设置，在满足螺栓孔边距及中心间距要求的前提下，根据腹板高度，每列尽可能排满。举例来说，如果第二高强螺栓板6的螺栓孔数量为10，则第二高强螺栓板6的螺栓孔可分2列设置，每列5个；如果第二高强螺栓板6只允许每列设置4个螺栓孔，第二高强螺栓板6的螺栓孔数量为12，则可将第二高强螺栓板6的螺栓孔分3列设置。

可选地，第二连接板7的一侧与第一腹板13通过第三坡口焊缝1g焊接，第二连接板7的另一侧与第六腹板54通过第二单面角焊缝3a焊接；第二高强螺栓板6与第一腹板13通过第二双面角焊缝1h焊接。其中，第一坡口焊缝1f示例性的可为坡口t型对接焊缝，第一单面角焊缝2a示例性的可为单面搭接角焊缝，第一双面角焊缝1e示例性的可为t型双面角焊缝，不同部件之间的连接采用不同的焊缝类型，便于根据实际情况进行焊接，且使得上述刚性连接节点能够承受较大的荷载，同时也便于实施。上述不同部件之间的焊缝的类型还可以根据实际情况设置，本实施例对此不作具体限定。

在一些实施例中，第三箱型钢梁5的端部焊接有第二端部封板55。可选地，第二端部封板55可以通过第四坡口焊缝3b焊接于第三箱型钢梁5的端部。第二端部封板55焊接于第三箱型钢梁5的端部，能够增强第三箱型钢梁5的节点处的抗扭性能，避免第三箱型钢梁5在节点附近出现扭转变形。进一步可选地，第二端部封板55的厚度为ts2，第五腹板53厚度为tw5，第六腹板54的厚度为tw6，第三上翼缘51的厚度为tf31，第三下翼缘52的厚度为tf32其中，

ts2≥max{10mm，tw5，tw6，(tf31*0.7)，(tf32*0.7)}，即，第二端部封板55的厚度大于或等于10mm、第五腹板53的厚度、第六腹板54的厚度、第三上翼缘51的0.7倍厚度以及第三下翼缘52的0.7倍厚度中五者中的最大值。

ts2满足上述条件，能够避免第二端部封板55产生较大的变形，有利于进一步增强第三箱型钢梁5节点处的扭转刚度。例如，由于第五腹板53与第六腹板54一般厚度相同，因此ts2和tw5的取值范围示例性的均可为4mm～40mm，由于第三上翼缘51和第三下翼缘52一般厚度相同，因此tf31和tf32的的取值范围示例性的可为4mm～40mm，当ts2和tw5均为10mm、tf31和tf32均为20mm时，(tf31*0.7)和(tf32*0.7)均为14mm，因此，ts2≥14mm，示例性的可为14mm、16mm或18mm等，具体可根据实际情况设置，本实施例对此不作具体限定。

当上述箱型钢梁的刚性连接节点包括第三箱型钢梁5时，第一高强螺栓板3、第一加劲板15与第二连接板7位于同一平面，第一连接板4、第二加劲板16与第二高强螺栓板6位于同一平面，第一高强螺栓板3、第二连接板7、第二高强螺栓板6和第一连接板4交叉对称设置，这样能够避免发生偏转，有利于有效传递剪力，提高节点抗扭转性能，从而提高刚性连接节点的质量。并且此时，第一加劲板15的厚度为ts3，第二加劲板16的厚度为ts4，第一高强螺栓板3的厚度为t1，第一连接板4的厚度为t2，第二高强螺栓板6的厚度为t3，第二连接板7的厚度为t4，第三腹板23的厚度为tw3，第四腹板24的厚度为tw4，第五腹板53的厚度为tw5，第六腹板54的厚度为tw6，其中，

ts3≥max{8mm，t1，t2，t3，t4，tw3，tw4，tw5，tw6}，即，第一加劲板15的厚度大于或等于8mm、第一高强螺栓板3的厚度、第一连接板4的厚度、第二高强螺栓板6的厚度、第二连接板7的厚度、第三腹板23的厚度、第四腹板24的厚度、第五腹板53的厚度和第六腹板54的厚度中的最大值。

ts4≥max{8mm，t1，t2，t3，t4，tw3，tw4，tw5，tw6}，即，第二加劲板16的厚度大于或等于8mm、第一高强螺栓板3的厚度、第一连接板4的厚度、第二高强螺栓板6的厚度、第二连接板7的厚度、第三腹板23的厚度、第四腹板24的厚度、第五腹板53的厚度和第六腹板54的厚度中的最大值。

ts3和ts4满足上述条件能够避免第一加劲板15和第二加劲板16产生较大的变形，有利于进一步增强箱型钢梁的刚性连接节点处的刚度。例如，第一高强螺栓板3第二高强螺栓板6一般厚度相同，因此t1和t3的取值范围示例性的均可为6mm～40mm，第一连接板4和第二连接板7一般厚度相同，因此t2和t4的取值范围示例性的均可为6mm～30mm，第三腹板23、第四腹板24、第五腹板53和第六腹板54一般厚度相同，因此tw3、tw4、tw5和tw6的取值范围示例性的均可为4mm～40mm，当t1、t2、t3和t4均为12mm，且tw3、tw4、tw5和tw6均为10mm时，ts3和ts4均大于或等于12mm，示例性的可为12mm、14mm或16mm等，具体可根据实际情况设置，本实施例对此不作具体限定。

本实施例一公开的箱型钢梁的刚性连接节点，第一箱型钢梁1的第一上翼缘11和第一下翼缘12分别与第二箱型钢梁2的第二上翼缘21和第二下翼缘22焊接，并且通过第一高强螺栓板3以及第一连接板4连接第一箱型钢梁1的腹板与第二箱型钢梁2的腹板，该刚性连接节点使箱型钢梁腹板螺栓连接得以实现，相比全焊接，减少了现场焊接量，降低了实施难度，且栓焊结合的方式避免了翼缘焊缝与腹板焊缝的集中，减小了热变形，并削弱了焊接残余应力的影响，从而提高该箱型钢梁的刚性连接节点的质量。

实施例二

请参阅图7，图7本申请实施例公开的一种箱型钢梁的刚性连接节点的施工方法的流程示意图，为了更好的理解本申请实施例二公开的箱型钢梁的刚性连接节点的施工方法，请一并参阅实施例一所描述的箱型钢梁的刚性连接节点，如图7所示，该施工方法可以包括以下步骤：

701、加工第一箱型钢梁和第二箱型钢梁，以使第一箱型钢梁的截面形状和第二箱型钢梁的截面形状均为预设的箱型形状。

结合图8所示，图8是本申请实施例公开的预设的箱型形状的示例图。在其他实施例中，预设的箱型形状也可以是其他箱型形状，根据实际情况加工即可，本申请实施例对此不作具体限定。

本申请实施例中，可以在现场施工之前在工厂先完成步骤701，以减少现场施工的焊接工作量。

702、将第一箱型钢梁的第一上翼缘、第一下翼缘分别与第二箱型钢梁的第二上翼缘、第二下翼缘焊接。

在步骤702之前，步骤702具体可以在现场实施焊接，将第一箱型钢梁和第二箱型钢梁按施工要求的位置进行摆放，示例性地，第二箱型钢梁摆放至靠近第一箱型钢梁的第一腹板的一侧。

703、将第一箱型钢梁的第一腹板和第二箱型钢梁的第三腹板通过第一高强螺栓板连接。

在一些实施例中，上述将第一箱型钢梁的第一腹板和第二箱型钢的第三腹板通过第一高强螺栓板连接的过程具体可以包括：

将第一高强螺栓板的一侧通过第一双面角焊缝焊接于第一箱型钢梁的第一腹板，并将第一高强螺栓板的另一侧通过第一高强螺栓与第二箱型钢梁的第三腹板栓接，以连接第一腹板和第三腹板。第一高强螺栓板焊接于第一腹板的操作可以在现场施工之前在工厂完成，以减少现场施工的焊接工作量以及降低现场的施工难度，从而提高焊接质量。

作为一种可选的实施方式，在将第一箱型钢梁的第一上翼缘、第一下翼缘分别与第二箱型钢梁的第二上翼缘、第二下翼缘焊接之前，将第一高强螺栓板的另一侧通过定位螺栓与第二箱型钢梁的第三腹板栓接，以固定第一箱型钢梁和第二箱型钢梁，定位螺栓具体可以通过第一高强螺栓板的螺栓孔与第二箱型钢梁的第三腹板栓接。其中，定位螺栓采用非高强螺栓的普通螺栓，以便于在施工完成之前调节第一箱型钢梁和第二箱型钢梁的相对位置。并在将第一高强螺栓板的另一侧通过第一高强螺栓与第二箱型钢梁的第三腹板栓接之前，以及在第一上翼缘与第一上翼缘之间的焊缝、第一下翼缘与第一下翼缘之间的焊缝冷却之后，拆除定位螺栓，使得第一高强螺栓板的螺栓孔能够用于安装第一高强螺栓。

作为另一种可选的实施方式，可以在正确摆放第一箱型钢梁和第二箱型钢梁之后进行第一高强螺栓的初拧，以便于在施工完成之前调节第一箱型钢梁和第二箱型钢梁的相对位置，在步骤704之后进行第一高强螺栓的终拧，以栓接第一高强螺栓板和第三腹板。

在本实施例中，第一高强螺栓板的螺栓孔的数量均可以根据实际情况设置，例如设置4个或6个螺栓孔，第一高强螺栓的数量与第一高强螺栓板设置的螺栓孔的数量相匹配，例如，当第一高强螺栓板设置4个螺栓孔，则对应地，第一高强螺栓的数量为4个。此外，第一高强螺栓板3设置的螺栓孔列数不超过3列，且每列的螺栓孔的数量可以根据实际情况设置，在满足螺栓孔边距及中心间距要求的前提下，根据腹板高度，每列尽可能排满。举例来说，如果第一高强螺栓板3的螺栓孔数量为10，则第一高强螺栓板3的螺栓孔可分2列设置，每列5个；如果第一高强螺栓板3只允许每列设置4个螺栓孔，第一高强螺栓板3的螺栓孔数量为12，则可将第一高强螺栓板3的螺栓孔分3列设置。

704、将第一腹板和第二箱型钢梁的第四腹板通过第一连接板焊接。

本申请实施例通过采用栓焊结合的施工方式，减少现场焊接量，降低施工难度，并提高箱型钢梁的刚性连接节点的质量。

在一些实施例中，上述述将第一腹板和第二箱型钢梁的第四腹板通过第一连接板焊接的过程具体可以包括：

将第一腹板与第一连接板的一侧通过第一坡口焊缝焊接，并将第二箱型钢梁的第四腹板与第一连接板的另一侧通过第一单面角焊缝焊接。

本实施例二公开的箱型钢梁的刚性连接节点的施工方法生成上述实施例一所描述的箱型钢梁的刚性连接节点，能够避免箱型钢梁的刚性连接节点连接产生较大的热形变，也能消弱焊接后残余应力的影响，从而提高箱型钢梁的刚性连接节点的质量。

此外，上述施工方法可以在现场施工之前完成加工第一箱型钢梁1和第二箱型钢梁以及将第一高强螺栓板焊接于第一腹板的操作，并采用栓焊结合的施工方式，能够减少现场施工的焊接工作量，并降低现场施工的难度。

实施例三

请参阅图9，图9本申请实施例公开的另一种箱型钢梁的刚性连接节点的施工方法的流程示意图，为了更好的理解本申请实施例三公开的箱型钢梁的刚性连接节点的施工方法，请一并参阅上述实施例所描述的箱型钢梁的刚性连接节点，如图9所示，该施工方法可以包括以下步骤：

901、加工第一箱型钢梁、第二箱型钢梁以及第三箱型钢梁，以使第一箱型钢梁的截面形状、第二箱型钢梁和第三箱型钢梁的截面形状的截面形状为预设的箱型形状。

本申请实施例中，在实施了步骤901之后，可以将第一加劲板和将第二加劲板平行焊接于第一腹板与第二腹板之间的两个不同的预设位置。可选地，还可以将第一端部封板焊接于第二箱型钢梁的端部，具体可以将第一端部封板通过第二坡口焊缝焊接于第二箱型钢梁的端部；以及，将第二端部封板焊接于第三箱型钢梁的端部，具体可以将第二端部封板通过第四坡口焊缝焊接于第三箱型钢梁的端部。

本申请实施例中，可以在现场施工之前完成加工第一箱型钢梁、第二箱型钢梁和第三箱型钢梁的操作、将第一高强螺栓板焊接于第一腹板的操作、将第二高强螺栓板焊接于第二腹板的操作、将第一加劲板和将第二加劲板平行焊接于第一腹板与第二腹板之间的操作、将第一端部封板焊接于第二箱型钢梁2的端部的操作，以及将第二端部封板焊接于第三箱型钢梁的端部的操作等，从而减少现场施工的焊接工作量，并减小现场施工的难度。

902、将第一箱型钢梁的第一上翼缘、第一下翼缘分别与第二箱型钢梁的第二上翼缘、第二下翼缘焊接。

本实施例中，步骤902具体可以在现场实施焊接。

903、将第一箱型钢梁的第一腹板和第二箱型钢梁的第三腹板通过第一高强螺栓板连接，并将第一腹板和第二箱型钢梁的第四腹板通过第一连接板焊接。

904、将第一上翼缘、第一下翼缘分别与第三箱型钢梁的第三上翼缘、第三下翼缘焊接。

在步骤904之前，将第一箱型钢梁1和第三箱型钢梁5按施工要求的位置进行摆放，示例性地，第三箱型钢梁5摆放至靠近第一箱型钢梁1的第二腹板14的一侧。

905、将第一箱型钢梁的第二腹板和第三箱型钢梁的第五腹板通过第二高强螺栓板连接，并将第二腹板和第三箱型钢梁的第六腹板通过第二连接板焊接。

在一些实施例中，上述将第一箱型钢梁的第二腹板和第三箱型钢梁的第五腹板通过第二高强螺栓板连接的过程具体可以包括：

将第二高强螺栓板的一侧通过第二双面角焊缝焊接于第一箱型钢梁的第二腹板，并将第二高强螺栓板的另一侧通过第二高强螺栓与第三箱型钢梁的第五腹板栓接，以连接第一腹板和第三腹板。第二高强螺栓板焊接于第二腹板的操作可以在现场施工之前在工厂完成，以减少现场施工的焊接工作量。

作为一种可选的实施方式，在将第一箱型钢梁的第一上翼缘、第一下翼缘分别与第三箱型钢梁的第三上翼缘、第三下翼缘焊接之前，将第二高强螺栓板的另一侧通过定位螺栓与第三箱型钢梁的第三腹板栓接，以固定第一箱型钢梁和第三箱型钢梁，定位螺栓具体可以通过第二高强螺栓板的螺栓孔与第三箱型钢梁的第三腹板栓接。其中，定位螺栓采用非高强螺栓的普通螺栓，以便于在施工完成之前调节第一箱型钢梁和第三箱型钢梁的相对位置。并在将第二高强螺栓板的另一侧通过第一高强螺栓与第三箱型钢梁的第三腹板栓接之前，以及在第一上翼缘与第三上翼缘之间的焊缝、第一下翼缘与第三下翼缘之间的焊缝冷却之后，拆除定位螺栓，使得第二高强螺栓板的螺栓孔能够用于安装第二高强螺栓。

作为另一种可选的实施方式，可以在正确摆放第一箱型钢梁和第三箱型钢梁之后进行第二高强螺栓的初拧，以便于在施工完成之前调节第一箱型钢梁和第三箱型钢梁的相对位置，在步骤905之后进行第二高强螺栓的终拧，以栓接第二高强螺栓板和第五腹板。

上述将第二腹板和第三箱型钢梁的第六腹板通过第二连接板焊接的过程具体可以包括：

将第二腹板与第二连接板的一侧通过第三坡口焊缝焊接，并将第三箱型钢梁的第六腹板与第二连接板的另一侧与通过第二单面角焊缝焊接。

本实施例三公开的箱型钢梁的刚性连接节点的施工方法生成上述实施例一所描述的箱型钢梁的刚性连接节点，能够避免箱型钢梁的刚性连接节点连接产生较大的热形变，也能消弱焊接后残余应力的影响，从而提高箱型钢梁的刚性连接节点的质量。

此外，可以在现场施工之前在工厂完成加工第一箱型钢梁、第二箱型钢梁和第三箱型钢梁、将第一高强螺栓板焊接于第一腹板、将第二高强螺栓板焊接于第二腹板、将第一加劲板和将第二加劲板平行焊接于第一腹板与第二腹板之间、将第一端部封板焊接于第二箱型钢梁的端部，以及将第二端部封板焊接于第三箱型钢梁的端部等操作，从而减少现场施工的焊接工作量。

以上对本申请实施例公开的一种箱型钢梁的刚性连接节点及施工方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的一种箱型钢梁的刚性连接节点及施工方法；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。