超长不规则钢结构不设缝的梁柱连接结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种梁柱连接结构，具体涉及一种超长不规则钢结构不设缝的梁柱连接结构。


背景技术：

2.钢结构对温度变化较敏感，超长结构体在升降温等水平外因作用下产出的附加变形和内力，在地震作用下，不规则结构产生不协同的有害扭转。超长不规则钢结构不设缝的梁柱连接结构是在梁与柱之间采取一种可自由伸缩和旋转的连接技术，附加变形和内力遇到本连接结构时自由伸缩、变形和内力自动释放，有效降低附加应力，相邻单元体的独立扭转变形不相互影响。此连接技术合理地截断力流，有效地释放有害变形、不利内力和刚度，起到类变形缝的作用。
3.在工程设计和建造领域中，经常出现钢结构建构筑物的平面尺度达数较长，甚至达到百米的情况，在温度作用下，这种结构受热膨胀，遇冷收缩，水平构件在温度升降时会伸长和缩短，升温时，膨胀变形从平面中心向四周累积和延伸，中心最小，四周最大，如膨胀变形过大，会在结构内部产生温度应力，该附加荷载如不考虑是承受还是释放，将给结构带来安全隐患。目前，在工程设计和建造过程中，对于超长钢结构，主要是按《钢结构设计标准》的第335条执行，常规做法是设置温度伸缩缝，而《多、高层民用建筑钢结构节点构造详图》(16g519)提供的铰接和刚接梁柱连接结构不能适应梁柱的相对变形，为解决超长钢结构的温度问题，常常是按规范长度将结构平面分为若干段或区，缝两侧设置双柱；在抗震设计方面，经常出现平面凹凸不规则的建筑，当结构平面的规则性超过了《建筑抗震设计规范》(2016年版)第343条的规定时，一般是设置双柱脱开，以形成抗震缝，将不规则平面拆分为多个规则平面。
4.这与超长不规则钢结构不设缝的梁柱连接结构有很大区别，上述两种设置双柱的处理方案常规，增加了结构柱，但是这种方案，一方面是更多的柱网影响建筑平面功能的布局，消减了有效使用面积，另一方面增加了用钢量，同时也增加了基础工程量，从而使建造成本提高。


技术实现要素：

5.为解决现有技术的不足，本实用新型目的在于提供一种突破传统的双柱变形缝方案，在连接处不传递水平变形、内力和刚度，对抗震有利的梁柱连接结构。
6.为了实现上述目的，本实用新型涉及：一种超长不规则钢结构不设缝的梁柱连接结构，包括钢柱、钢梁、连接劲板、j形腹板、滑移式橡胶垫块、缓冲孔、限位螺杆和支承竖板；所述钢梁端部的翼缘板长度大于钢梁端部的腹板长度；所述连接劲板有两块，分别设置于钢梁端部的上下端，连接劲板超出钢梁的部分和钢柱固定套接，所述j形腹板有两块，均位于钢梁端部并整体围成u型结构，u型结构开口朝向限位螺杆；缓冲孔包括翼缘板缓冲孔及与括翼缘板缓冲孔位于同一轴线上的连接劲板缓冲孔，分别设置在j形腹板围成u型结构范
围内的翼缘板和连接劲板上,翼缘板缓冲孔和连接劲板缓冲孔直径大于限位螺杆直径，用于位移和刚度释放；限位螺杆穿过位于上下两端的翼缘板缓冲孔和连接劲板缓冲孔，并通过双螺母锁紧；连接劲板和翼缘板之间设置有滑移式橡胶垫块。
7.进一步的，所述位于下端的连接劲板的下端面和钢柱侧壁之间还固定设有支承竖板。
8.进一步的，所述连接劲板和限位螺杆端部之间设置有找平垫块。
9.进一步的，所述两块连接劲板之间的钢柱侧壁上还设有竖向加强板。
10.进一步的，所述连接劲板超出钢梁的部分的结构成圆环型。
11.进一步的，所述滑移式橡胶垫块由普通橡胶垫块及粘贴于其表面的聚四氟乙烯板组成。
12.总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
13.1本发明的超长不规则钢结构不设缝的梁柱连接结构，是基于变形缝的理论知识和设置原理而提出，突破传统的双柱变形缝方案，该连接处不传递水平变形、内力和刚度，对抗震有利。
14.2本发明的超长不规则钢结构不设缝的梁柱连接结构，结构安装方便、现场无焊接作业、装配式施工、环保，安装后的外观与其他常规梁柱节点无异，对平面利用率和工程造价都能够起到有益效应，有利于节省造价。
附图说明
15.图1为本实用新型较佳实施例的整体结构示意图；
16.图2为图1a-a处的剖面图；
17.图3为图2虚线放大处的剖面图；
18.图中1—钢柱，11-连接劲板，12-支承竖板，2—钢梁，21-翼缘板，22-常规腹板，23-j形腹板，3—滑移式橡胶垫块，4—缓冲孔，41-翼缘板缓冲孔，42-连接劲板缓冲孔，5—限位螺杆，51-双螺母，52-找平垫块，6—竖向加强板。
具体实施方式
19.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
20.实施例1：
21.请参考图1-图3，一种超长不规则钢结构不设缝的梁柱连接结构，包括钢柱1、钢梁2、连接劲板11、j形腹板23、滑移式橡胶垫块3、缓冲孔4、限位螺杆5和支承竖板12；所述钢梁2端部的翼缘板21长度大于钢梁2端部的腹板长度；所述连接劲板11有两块，分别设置于钢梁2端部的上下端，连接劲板11超出钢梁2的部分(圆环型结构)和钢柱1固定套接，所述j形腹板23有两块，均位于钢梁端部并整体围成u型结构，u型结构开口朝向限位螺杆5，为限位螺杆对穿时留出安装空间。
22.缓冲孔4包括翼缘板缓冲孔41及与括翼缘板缓冲孔位于同一轴线上的连接劲板缓冲孔42，分别设置在j形腹板23围成u型结构范围内的翼缘板21和连接劲板11上,翼缘板缓冲孔41和连接劲板缓冲孔42直径大于限位螺杆5直径，可以适应多向平动变形，起到截断力流和变形的缓冲作用，用于位移和刚度释放；限位螺杆5穿过位于上下两端的翼缘板缓冲孔41和连接劲板缓冲孔42，并通过双螺母锁紧；
23.连接劲板11和翼缘板21之间设置有滑移式橡胶垫块3；滑移式橡胶垫块3可以由普通橡胶垫块及粘贴于其表面的聚四氟乙烯板组成；一方面可以避免钢板与钢板长时间接触造成锈蚀咬合而使本结构失效的问题，另一方面可以在钢梁与钢柱发生相对平移或旋转变形时减少钢板与钢板之间的接触摩擦，形成一种机构，类铰接或半钢接，有利于内力和刚度释放。
24.所述位于下端的连接劲板的下端面和钢柱侧壁之间还固定设有支承竖板12，以支承竖向荷载。
25.实施例2：
26.与实施例1不同在于，所述连接劲板11和限位螺杆5端部之间设置有找平垫块52，其作用是增大螺栓或螺母与零件表面的接触面积，防止零件表面被磨坏；保护被紧固件的表面，使螺栓的转动更容易，加大接触面，使接触面受力更均匀；所述两块连接劲板11之间的钢柱1侧壁上还设有竖向加强板6，用于进一步加强承载竖向载荷能力。
27.当钢结构在升温膨胀或降温收缩和受地震作用时产生的变形和内力通过钢梁等水平构件传递到本连接结构时，较大的水平内力很容易克服翼缘板21与连接劲板11之间的较小接触摩擦，将产生的变形在缓冲孔内4进行释放，以不传递和影响到相邻结构。
28.具体施工方法：
29.支承竖板和上下连接劲板(包括缓冲孔)在钢柱加工时一并制作；j形腹板与钢梁翼缘板(包括缓冲孔)在钢梁加工时一并制作。安装方法为：
30.(1)钢柱1吊装或安装前，按照工程设计找形制作连接劲板11，并在所述连接劲板上制作缓冲孔4，所述连接劲板和支承竖板12通过焊接的方式固定于钢柱上，上下连接劲板的定位距离满足与钢柱相连钢梁2的高度和滑移式橡胶垫块3的厚度适应要求。
31.(2)将钢梁2的常规腹板22端头切除一小段，把事先制作好的两块j形腹板23对称焊接固定的常规腹板22两侧，再与钢梁翼缘板21内侧焊接固定。
32.(3)翼缘板缓冲孔41和连接劲板缓冲孔42，可以采取冲或钻而成，所述孔上下中心对齐，孔径按具体工程设计确定。同理，在滑移式橡胶垫块3的中部也成孔，其孔径以能够满足限位螺杆5穿过即可，与钢梁对孔临时粘贴在上翼缘的顶面和下翼缘的底面。
33.(4)包含连接劲板11、支承竖板12的钢柱吊装稳定就位。在钢柱连接劲板11的内表面和钢梁翼缘板21的外表面涂抹一遍润滑脂。将包括j形腹板23和滑移式橡胶垫块3的钢梁2水平平移或旋转平移至钢柱1的两块连接劲板11之间，使钢柱的连接劲板11和钢梁的翼缘板21(带有滑移式橡胶垫块3)二者上的缓冲孔4中心对齐。
34.(5)与限位螺杆5配套的两件找平垫块52分别安装在缓冲孔4的两端，限位螺杆5自上而下穿过缓冲孔4，所述螺杆端头安装双螺母51紧固。
35.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改
进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。