[发明专利]一种整体式芯筒法兰闭口截面柱连接节点

说明书

本发明涉及土木工程技术领域，具体涉及了一种整体式芯筒法兰闭口截面柱连接节点。该连接节点包括：上管柱、下管柱、芯筒和横梁；所述下管柱与所述横梁通过第一连接部可拆卸连接；所述上管柱与所述下管柱通过第二连接部可拆卸连接；所述上管柱和所述下管柱内部设置所述芯筒。本发明提供的一种整体式芯筒法兰闭口截面柱连接节点，结构简单，安全可靠，便于拆装；且可避免焊接引起的环境污染、耗时长的问题，大大提高了施工进度。

技术领域

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

背景技术

在国家政策的积极推动下，发展装配式钢结构建筑，实现标准化设计、工厂化生产、装配化施工，必将成为未来中国建筑发展的趋势。箱形钢柱因其两个主轴方向抗弯刚度相等而被广泛应用于钢结构建筑中，然而目前箱形柱全熔透焊缝连接的传统连接技术存在诸多问题，首先是钢结构现场焊接施工效率低和质量差。目前单根箱形柱全熔透焊接两人对焊大约需要4h，施工速度较慢。现场焊接质量很大程度上取决于焊工的水平和现场施工环境，很难保证现场焊接不出现缺陷进而影响建筑施工质量。其次是人工成本高，随着我国“人口红利”的消失，人工成本逐渐增高，经验丰富能够在不同环境下保证焊接质量的工人聘用费用逐渐攀升，钢结构焊接引起的人工成本的增加逐渐受到关注，再加上施工效率较慢引起的项目周期延长带来的隐形成本更加不能忽略。再者是箱形柱全熔透焊接过程中的环境污染，近年来雾霾较为严重，国家大力整治环境污染问题，很多工地都收到雾霾黄色预警禁止焊接的通知，严重影响了钢结构建筑的施工进度，进而提高钢结构建筑工程造价。最后是钢结构焊接节点在地震下破坏严重和现场焊接耐久性差，阪神地震中对钢结构的震害现象进行统计，钢结构的破坏位置主要发生在钢柱和梁柱节点处，大约有50％的角焊缝发生的破坏，有21％的全熔透焊缝发生破坏。由于焊接应力的影响，箱形柱焊接区域残余应力较大，延性较差，在地震中较多的钢柱均发生了角部微隙的扩展，进而导致热影响区母材和焊缝的开裂，并大部分向柱本体延伸，进而导致整个结构处于倒塌或严重破坏的状态。这些问题的存在严重制约建筑产业化升级，阻碍了装配式钢结构的进一步发展。因而，突破钢结构竖向构件无焊接连接的关键技术，研发钢结构箱形柱高效连接新技术，实现钢结构体系的全螺栓连接和高效装配，对促进建筑产业化升级，提高施工效率，减少环境污染，促进生态文明具有重大战略意义。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种整体式芯筒法兰闭口截面柱连接节点，旨在解决现有技术中的焊接方式对焊工熟练度依赖程度高，耗时较长，结构可拆性差，容易污染环境问题的同时实现刚性连接的目的。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种整体式芯筒法兰闭口截面柱连接节点，其包括：上管柱、下管柱、芯筒和横梁；

所述下管柱与所述横梁通过第一连接部可拆卸连接；

所述上管柱与所述下管柱通过第二连接部可拆卸连接；

所述上管柱和所述下管柱内部设置所述芯筒。

优选的，所述下管柱内部在所述芯筒底部的位置设置有安装隔板，所述上管柱内部在所述芯筒顶部的位置设置有安装隔板。

优选的，所述芯筒由多块加强板合围而成，所述芯筒的横截面为八边形，所述芯筒与所述下管柱焊接成整体。

优选的，所述上管柱及所述芯筒设置单向螺栓孔洞，并通过单向螺栓进行连接。

优选的，所述下管柱上设有短梁段，所述短梁段和所述横梁都包括腹板和设置在所述腹板顶端和底端的翼板，所述短梁段和所述横梁的横截面都呈工字形，所述短梁段和所述横梁的腹板和翼板均开设有固定孔；

所述第一连接部包括第一固定板、第二固定板和第三固定板，所述第一固定板、第二固定板和第三固定板上分别均匀开设有固定孔；