[发明专利]芯筒式双法兰闭口截面柱连接节点及其连接方法

说明书

本发明涉及装配式钢结构技术领域，具体公开了一种芯筒式双法兰闭口截面柱连接节点及其连接方法。该连接节点包括：1号管柱、2号管柱、芯筒和节点柱座。其中，1号管柱底部端面设有1号法兰，2号管柱顶部端面具有4号法兰，节点柱座上端设有2号法兰，节点柱座下端设有3法兰；1号法兰与2号法兰、3号法兰与4号法兰能够通过法兰螺栓固定连接；芯筒能够穿设在1号管柱、节点柱座以及2号管柱中。本申请在保证箱形截面竖向构件柱与柱之间连接性能与传统焊接连接的力学性能接近的基础上，采用法兰板和八边形芯筒便于产业化生产，提高了节点的承载力，保证了连接结构的性能，实现了结构的高效装配，极大减少了焊接，有效的加快了施工进度。

技术领域

本发明涉及装配式钢结构技术领域，尤其涉及芯筒法兰闭口截面柱连接节点技术领域。

背景技术

装配式钢结构符合我国发展现状，现在装配式钢结构中常采用箱形钢柱，传统箱形柱连接为现场全熔透焊接，单根箱形钢柱需两个工人焊接半天完成，施工效率低，焊接所需人工成本较高。研究表明，焊接烟尘中含有20多种有害物质，严重污染环境。在阪神地震中，位于阪神地震区芦屋浜的52栋高层钢结构住宅，有57根钢柱发生水平裂缝破坏，箱形钢柱经工厂加工运到现场后涂装经常遭到破坏，现场涂装的质量又难以保证，多数钢柱焊接连接位置过早锈蚀，节点耐久性堪忧。目前规范中水平构件连接已有相应推荐，而竖向构件还没有一个可靠的连接形式。研发绿色、安全、施工效率高的竖向构件连接形式，构件装配式钢结构体系，解决传统箱形柱焊接存在的问题迫在眉睫。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种芯筒式双法兰闭口截面柱连接节点及其连接方法。

第一方面，本申请提供了一种芯筒式双法兰闭口截面柱连接节点，用于装配式钢结构，其包括：1号管柱、2号管柱、芯筒和节点柱座；

其中，所述1号管柱的下部端面具有1号法兰，所述2号管柱的上部端面具有4号法兰，所述节点柱座的上端面具有2号法兰，所述节点柱座的下端面具有3号法兰；

所述芯筒穿设在1号管柱、节点柱座以及2号管柱中；

所述1号法兰与所述2号法兰通过法兰螺栓固定连接，形成第一连接；

所述3号法兰与所述4号法兰通过法兰螺栓固定连接，形成第二连接。

在某些实施例中，所述1号管柱和/或2号管柱的柱壁内分别设置有安装隔板，所述2号管柱的安装隔板用于将芯筒的下半部分定位在2号管柱内，所述1号管柱的安装隔板用于防止在地震过程中，芯筒脱离1号管柱失效。

在某些实施例中，所述芯筒为八边形芯筒，所述八边形芯筒截面由八块钢板焊接而成，或者所述八边形芯筒由圆管直接冷弯成型，或者所述八边形芯筒采用将八块钢板依次与节点柱座的柱壁焊接的方式与节点柱座形成整体。

在某些实施例中，所述节点柱座通过外伸的梁段用高强度螺栓、连接板与钢梁连接，形成第三连接。

在某些实施例中，所述的1号管柱以及2号管柱为竖向构件柱。

在某些实施例中，若柱壁与芯筒的间隙较大可以选择增设补偿板，补偿板则为厚度1-2mm的薄钢板。

第二方面，本申请提供了一种芯筒式双法兰闭口截面柱连接节点的连接方法，用于装配式钢结构，该连接方法包括步骤如下：

第1步，2号管柱吊装就位；

第2步，吊装节点柱座，芯筒穿入2号管柱内部，同时对准位于2号管柱上4号法兰上的法兰螺栓孔以及柱座上3号法兰上的法兰螺栓孔，并通过法兰螺栓进行连接；

第3步，1号管柱吊装就位，芯筒穿入1号管柱内部；