[发明专利]完全装配式钢结构连接组件及安装方法

说明书

本发明涉及完全装配式钢结构连接组件及安装方法，属于建筑结构构件技术领域。本发明包括两段方钢管柱、外环板组件和连接构件，所述两段方钢管柱的拼接处为相互咬合的折线形凹凸槽，外环板组件包括横向单板组件和竖板组件，方钢管柱柱壁、内板、外板、水平板和连接板上均设有若干个螺栓孔，方钢管柱和外环板组件之间通过螺栓连接、外环板组件相互之间通过螺栓和滑槽装置连接。本发明防止局部应力集中现象的出现，改善了节点的受力性能，增强了节点和构件在水平方向的刚性，使得节点区应力分布比较均匀、刚度大、承载力高，避免了因焊接导致的初始缺陷以及可能出现的焊缝撕裂破坏。

技术领域

本发明涉及完全装配式钢结构连接组件及安装方法，属于建筑结构构件技术领域。

背景技术

钢管柱弥补了H型钢柱两个对称平面内刚度差别大的缺陷，能够有效避免结构出现弱轴方向承受较大荷载而产生过大变形的情况。伴随着我国钢材加工制造工艺的逐步提高，钢管柱在钢结构中的应用越来越多，而钢管柱与工字型钢梁节点的组合形式也因其特有的优越性能被越来越广泛的采用。

在框架结构中，梁柱连接节点在钢结构的整体抗震性能中起着重要的作用，且其形式的选择对于结构的整体性、可靠度、建设周期以及附属构件设计施工等有着直接的影响。外加强环板式的节点连接方式克服了内隔板式节点加工工序繁琐以及隔板贯通式节点在受较大力矩时内力分布不均匀的缺点。经过试验研究，梁柱节点采用外加强环形式安全可靠，加强环能和管柱共同工作，使得管壁受力均匀，防止局部应力集中现象的出现，从而改善节点的受力性能，亦可增强节点和构件在水平方向的刚性，使得节点区应力分布比较均匀、刚度大、塑性性能好、承载力高。

但是，受焊接工艺及环境等因素的影响，外环板与钢管柱之间的焊缝质量难以保证，并且节点区域受焊接应力的影响易产生初始缺陷。通过试验模拟及有限元分析发现，该种形式的节点极易在承受较大荷载及地震作用时发生焊缝的撕裂破坏，从而影响节点的承载力及整体抗震能力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有外环板式钢框架结构节点存在的上述缺陷，提出了完全装配式钢结构连接组件及安装方法。

本发明是采用以下的技术方案实现的：

一种完全装配式钢结构连接组件，包括上下两段方钢管柱、外环板组件和若干个连接构件，所述两段方钢管柱的拼接处为相互咬合的折线形凹凸槽，外环板组件包括八块横向单板组件和四块竖板组件，横向单板包括水平板和与水平板呈一定角度的连接板，竖板包括内板和与内板垂直呈T型的外板，方钢管柱柱壁、内板、外板、水平板和连接板上均设有若干个螺栓孔，方钢管柱和外环板组件之间通过螺栓连接、外环板组件相互之间通过螺栓和滑槽装置连接。

所述横向单板组件包括若干块横向单板连接板，横向单板连接板为两块，分别相对于水平板上折和下折，呈折线状，两块连接板弯折的角度相同。

所述横向单板组件包括若干块横向单板连接板，横向单板连接板为三块，连接板与水平板呈撮斗状，两侧连接板、中间连接板分别垂直于水平板，两侧连接板相对于中间连接板向外弯折，并分别与中间连接板构成的夹角相同。

所述外板的上下表面设有凸出的棱柱，水平板底面对应位置设有与棱柱对应形状的滑槽。

所述棱柱横截面为等腰梯形，滑槽为等腰梯形滑槽。

所述方钢管柱相邻拼接的柱角处设有拼接辅助装置。

所述拼接辅助装置为成对的设置在下段方钢管柱上方柱角处的凸起棒和设置在上段方钢管柱下方柱角处对应的凹陷槽。

所述外环板组件为铸钢构件。

所述连接构件为螺栓或长螺栓。

本发明还涉及一种完全装配式钢结构连接组件的安装方法，包括以下步骤：