[发明专利]分离式芯筒法兰闭口截面柱连接节点及其施工、设计方法

说明书

本发明涉及土木工程技术领域，具体公开了一种分离式芯筒法兰闭口截面柱连接节点及其施工、设计方法。其中该连接节点包括下层钢柱、上层钢柱，上层钢柱的底部外侧及下层钢柱的顶部外侧设置有法兰板，上层钢柱与下层钢柱通过法兰板可拆卸连接；下层钢柱内部设置芯筒，芯筒下部位于下层钢柱内部并与下层钢柱固定连接，芯筒上部套接于上层钢柱内部；芯筒底端设置隔板，隔板与下层钢柱内壁紧密接触并固定连接。本发明提供的一种分离式芯筒法兰闭口截面柱连接节点，能够有效加强节点域刚度，安全可靠；结构简单，装配迅速；解决了传统全熔透焊接节点现场焊接施工效率低、焊接质量差等问题，极大提高施工效率。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，尤其涉及分离式芯筒法兰闭口截面柱连接节点技术领域。

背景技术

柱连接节点是装配式钢结构建筑设计的关键，其决定着整体结构的施工进度及装配化程度，而目前箱形柱全熔透焊接节点存在以下问题：现场焊接施工效率低、现场焊接质量难以保证、在地震作用下由于焊接应力的影响而破坏严重、耐久性差、环境污染严重、结构可拆卸性能差。目前在土木工程领域，现有闭口截面柱连接节点存在以下两种：闭口截面柱法兰连接节点、闭口截面柱套筒连接节点，其构造均可实现柱与柱全螺栓高效连接，但节点类型多为半刚接节点，结构设计较为复杂。因此，研发更高效、实用的现场螺栓连接节点，缩短工期，同时提高结构的抗震性能至关重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分离式芯筒法兰闭口截面柱连接节点及其制造方法、施工方法及设计方法。旨在解决现有技术中柱连接节点施工过程复杂、施工效率低、抗震性能差、全螺栓柱连接节点达不到刚接等问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种分离式芯筒法兰闭口截面柱连接节点，包括下层钢柱、上层钢柱，上层钢柱的底部外侧及下层钢柱的顶部外侧设置有法兰板，上层钢柱与下层钢柱通过法兰板可拆卸连接；

下层钢柱内部设置芯筒，芯筒下部位于下层钢柱内部并与下层钢柱固定连接，芯筒上部套接于上层钢柱内部；

芯筒底端设置隔板，隔板与下层钢柱内壁紧密接触并固定连接。

优选的，所述下层钢柱在与所述芯筒对应位置开设塞焊孔，所述下层钢柱通过所述塞焊孔与所述芯筒塞焊连接。

优选的，所述芯筒外侧粘结有补偿板。

优选的，所述法兰板包括第一法兰板和第二法兰板；第一法兰板固定连接于下层钢柱顶部外侧，第二法兰板固定连接于上层钢柱底部外侧。

优选的，所述法兰板还包括下层加劲肋和上层加劲肋；上层加劲肋与上层钢柱及第二法兰板紧密相连并固定连接，下层加劲肋与下层钢柱及第一法兰板紧密相连并固定连接。

优选的，所述芯筒与所述上层钢柱柱壁间距不大于4mm。

优选的，所述芯筒由多块钢板合围而成，所述芯筒的横截面为八边形。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种分离式芯筒法兰闭口截面柱连接节点的施工方法，包括步骤如下：

步骤一，制作下层钢柱及上层钢柱，下层钢柱及上层钢柱分别与第一法兰板、第二法兰板连接，下层钢柱顶端四侧柱壁间隔设置塞焊孔，第一法兰板及第二法兰板间隔设置穿孔；

步骤二，制作芯筒，并将芯筒安装在下层钢柱内部，通过塞焊孔塞焊连接；

步骤三，制作补偿板，并将补偿板与芯筒外侧粘结；

步骤四，进行上层钢柱与下层钢柱的拼装：将上层钢柱与芯筒上部及补偿板套接，直至第二法兰板与第一法兰板相接触；

步骤五，将第一法兰板与第二法兰板可拆卸连接。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种分离式芯筒法兰闭口截面柱连接节点的设计方法，包括步骤如下：