(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 2060342 U(45)授权公告日 2017.03.22
(21)申请号 201620938609.8(22)申请日 2016.08.25
(73)专利权人 中冶建筑研究总院有限公司
地址 100088 北京市海淀区西土城路33号专利权人 中国二十二冶集团有限公司(72)发明人 龚超 张世梁 郑云 严洪丽
侯兆新 刘晓刚 (74)专利代理机构 北京中创阳光知识产权代理
有限责任公司 11003
代理人 尹振启(51)Int.Cl.
E04B 1/24(2006.01)E04B 1/58(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(54)实用新型名称
一种钢柱法兰式拼接节点
(57)摘要
本实用新型公开了一种钢柱法兰式拼接节点，包括法兰柱肢、节点柱肢和节点区；所述节点区与所述节点柱肢焊接为一体，所述节点区的端面设置有与所述法兰柱肢下端的法兰适配的连接端板，所述法兰与所述连接端板通过螺栓固定连接。本实用新型钢柱法兰式拼接节点采用高强度螺栓连接，能够避免现场焊接带来的问题，现场全螺栓连接，具有施工速度快等优点；通过浇筑混凝土能够将节点板和高强螺栓隐藏在楼板高度范围内；不仅提高了防腐性能，而且避免外露的节点板影响室内环境的美观。
权利要求书1页 说明书3页 附图3页
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权 利 要 求 书
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1.一种钢柱法兰式拼接节点，包括法兰柱肢、节点柱肢和节点区；其特征在于，所述节点区与所述节点柱肢焊接为一体，所述节点区的端面设置有与所述法兰柱肢下端的法兰适配的连接端板，所述法兰与所述连接端板通过螺栓固定连接。
2.如权利要求1所述的钢柱法兰式拼接节点，其特征在于，所述法兰柱肢为上柱肢或下柱肢，对应地，所述节点柱肢为下柱肢或上柱肢。
3.如权利要求2所述的钢柱法兰式拼接节点，其特征在于，所述上柱肢为单肢柱或多肢柱。
4.如权利要求2所述的钢柱法兰式拼接节点，其特征在于，所述下柱肢为单肢柱或多肢柱。
5.如权利要求1所述的钢柱法兰式拼接节点，其特征在于，所述节点区由上环板、下环板和中间连接钢管组成；所述中间连接钢管与所述上环板和所述下环板分别焊接。
6.如权利要求2所述的钢柱法兰式拼接节点，其特征在于，所述上柱肢或下柱肢的钢管截面形状为圆形或多边形。
7.如权利要求1所述的钢柱法兰式拼接节点，其特征在于，所述节点区设置有1至4个柱侧牛腿，所述柱侧牛腿为H型截面，可为焊接H型钢、热轧H型钢或者高频焊接H型钢。
8.如权利要求1所述的钢柱法兰式拼接节点，其特征在于，所述法兰柱肢靠近法兰的端部设置有加劲肋。
9.如权利要求8所述的钢柱法兰式拼接节点，其特征在于，所述法兰的中心开设有圆孔。
10.如权利要求3或4任一项所述的钢柱法兰式拼接节点，其特征在于，所述多肢柱为双肢柱。
11.如权利要求6所述的钢柱法兰式拼接节点，其特征在于，所述多边形为矩形。
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说 明 书
一种钢柱法兰式拼接节点
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技术领域[0001]本实用新型涉及建筑结构领域，尤其涉及一种钢柱法兰式拼接节点及其安装方法。
背景技术[0002]随着我国坏境污染加剧、资源约束增强、建筑业用工成本上升，传统劳动力密集型的建筑业面临转型压力，绿色建筑和建筑工业化逐渐成为当前建筑行业的发展趋势。钢结构建筑具有工厂预制、现场安装、材料轻质高强、运输成本低和绿色低碳环保可循环利用的优势，是建筑工业化的最佳载体。[0003]目前，我国钢结构建筑现场连接，如柱与柱拼接、梁与梁拼接、梁与柱连接等仍然以现场焊接或栓焊混合连接为主。按照《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99抗震设计时，柱与柱的拼接连接需要采用一级坡口全熔透焊缝；按照《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤；当焊缝质量不能满足要求时，需要进行返修或加固处理。对于多高层建筑来说，由于高空作业条件较差、且受外部环境（风、雨、雪、振动等）影响较大，现场焊接质量很难保证，由此带来的现场检验和返工/加固，增加了建设成本，延长了建设时间，降低了钢结构建筑的施工效率。实用新型内容[0004]本实用新型的目的是提供一种能够避免现场焊接，提高施工效率的钢柱法兰式拼接节点；具体技术方案为：[0005]一种钢柱法兰式拼接节点，包括法兰柱肢、节点柱肢和节点区；所述节点区与所述节点柱肢焊接为一体，所述节点区的端面设置有与所述法兰柱肢下端的法兰适配的连接端板，所述法兰与所述连接端板通过螺栓固定连接。[0006]进一步，所述法兰柱肢为上柱肢或下柱肢，对应地，所述节点柱肢为下柱肢或上柱肢。[0007]进一步，所述上柱肢为单肢柱、双肢柱或多肢柱。[0008]进一步，所述下柱肢为单肢柱、双肢柱或多肢柱。[0009]进一步，所述节点区由上环板、下环板和中间连接钢管组成；所述中间连接钢管与所述上环板和所述下环板分别焊接。[0010]进一步，所述上柱肢或下柱肢的钢管截面形状为圆形、方形、矩形和多边形。[0011]进一步，所述节点区设置有1至4个柱侧牛腿，所述柱侧牛腿为H型截面，可为焊接H型钢、热轧H型钢或者高频焊接H型钢。[0012]进一步，所述法兰柱肢靠近法兰的端部设置有加劲肋。[0013]进一步，所述法兰的中心开设有圆孔。[0014]本实用新型还公开了一种钢柱法兰式拼接节点安装方法，包含以下步骤：
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说 明 书
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1）在工厂分别加工好法兰柱肢和节点柱肢；
[0016]2）节点柱肢或法兰柱肢作为下柱肢安装就位后，吊装上柱肢，将法兰与节点区连接端板对齐；[0017]3）将连接螺栓螺杆方向向下穿过法兰柱肢和节点区连接端板上预留的螺栓安装孔；[0018]4）在节点区连接端板下侧安装垫片和螺母并拧紧；[0019]5）将桁架钢筋叠合板搁置在钢梁下翼缘上；[0020]6）敷设管线，现场绑扎楼面负筋，浇筑混凝土。混凝土可浇筑至腹板高度，然后上覆建筑面层至钢梁上翼缘以上20~50mm；或者将混凝土浇筑至与钢梁上翼缘平齐，或高出钢梁上翼缘30~100mm；柱与柱拼接节点完全隐藏于楼盖结构中，螺栓和拼接板不外露。[0021]本实用新型钢柱法兰式拼接节点采用高强度螺栓连接，能够避免现场焊接带来的问题，现场全螺栓连接，具有施工速度快等优点；通过浇筑混凝土能够将节点板和高强螺栓隐藏在楼板高度范围内；不仅提高了防腐性能，而且避免外露的节点板影响室内环境的美观。
附图说明[0022]图1为本实用新型钢柱法兰式拼接节点结构示意图；[0023]图2为拼接节点分解结构示意图；[0024]图3为节点区与横梁连接结构示意图。[0025]图中：1、上柱肢；1-1、法兰；2、下柱肢；3、节点区；4、横梁；5、连接板。
具体实施方式[0026]下面利用实施例对本实用新型进行更全面的说明。本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。[0027]为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。[0028]如图1所示，本实施例中的钢柱法兰式拼接节点，包括上柱肢1、下柱肢2和节点区3；上柱肢1的下端焊有法兰，节点区3与下柱肢2焊接为一体，节点区3的上端面设置有与上柱肢1的法兰1-1适配的连接端板，法兰1-1与连接端板通过螺栓固定连接。连接螺栓为高强度螺栓、普通螺栓或单向螺栓。当然，也可以将节点区3与上柱肢1焊接为一体作为节点柱肢，将下柱肢2上端设置法兰1-1作为法兰柱肢。[0029]柱肢之间可以通过柱侧牛腿与横梁4连接；柱侧牛腿与横梁4之间可以通过连接板5用螺栓连接。也可以通过柱侧牛腿与横梁4的端部搭接，用螺栓固定连接。[0030]法兰为钢板，厚度不低于10毫米，法兰1-1的中间开设有圆孔，圆孔的直径不小于120mm，以方便浇筑混凝土。为了提高法兰1-1的强度，可在上柱肢1的下端部和法兰1-1之间
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说 明 书
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焊接有加劲肋。[0031]本实施例中上柱肢1单肢柱，还可以是双肢柱或多肢柱。同理，下柱肢既可以是单肢柱，也可以是双肢柱或多肢柱。[0032]节点区3由上环板、下环板和连接钢管组成；上环板和下环板分别焊接在连接钢管的上下端面上。柱侧牛腿腹板与连接钢管在工厂焊接，形成一个整体，有利于保证焊接质量。将柱侧牛腿腹板的上、下翼缘板分别与上环板和下环板采用同一块钢板，不采用焊接连接，不仅减少了焊接工序，还有利于提高牛腿与节点区3的连接强度。[0033]柱侧牛腿上翼缘可以低于横梁4的上翼缘20~100mm，以便隐藏上柱肢1下端法兰、连接螺栓和法兰加劲肋。[0034]节点区3与下柱肢2应在工厂焊接为一体，连接钢管应大于下柱肢2的钢管的尺寸，可以套在下柱肢2的钢管外部；焊接时，重叠尺寸应不小于10毫米。[0035]还可以将下柱肢2的钢管焊接在下环板上，下环板中间设置有圆孔，圆孔的直径小于连接钢管的口径。下环板贯通连接钢管，使得下环板可以采用更大的截面，从而提高了节点区3的强度。[0036]上柱肢1或下柱肢2的钢管截面形状不限于正方形，还可以根据需要选择圆形、矩形和多边形等形式。[0037]钢管为冷弯成型或焊接成型。钢管内也可内填混凝土形成钢管混凝土。[0038]节点区可以根据需要设置1至4个，或者更多柱侧牛腿，柱侧牛腿为H型截面，可为焊接H型钢、热轧H型钢或者高频焊接H型钢。[0039]图3给出了节点区3和横梁4之间连接的另一种形式。节点区3的腹板下部比上，腹板上设置有多宝格结构的加劲肋。横梁的连接端与节点区3腹板适配，其横梁腹板的上部比下，在横梁腹板上设置有多宝格结构的加劲肋。节点区3和横梁4上对应的加劲肋设置有螺栓安装孔，通过螺栓将节点区3和横梁4连接。节点区3伸出的腹板托住横梁4伸出的横梁腹板，这种连接方式施工较为方便。[0040]本实用新型还提供了一种钢柱法兰式拼接节点安装方法，包含以下步骤：[0041]1）在工厂分别加工好法兰柱肢和节点柱肢；[0042]2）节点柱肢或法兰柱肢作为下柱肢安装就位后，吊装上柱肢，将法兰与节点区连接端板对齐；[0043]3）将连接螺栓螺杆方向向下穿过法兰柱肢和节点区连接端板上预留的螺栓安装孔；[0044]4）在节点区连接端板下侧安装垫片和螺母并拧紧；[0045]5）将桁架钢筋叠合板搁置在钢梁下翼缘上；[0046]6）敷设管线，现场绑扎楼面负筋，浇筑混凝土。混凝土可浇筑至腹板高度，然后上覆建筑面层至钢梁上翼缘以上20~50mm；或者将混凝土浇筑至与钢梁上翼缘平齐，或高出钢梁上翼缘30~100mm；柱与柱拼接节点完全隐藏于楼盖结构中，螺栓和拼接板不外露。[0047]上述示例只是用于说明本实用新型，除此之外，还有多种不同的实施方式，而这些实施方式都是本领域技术人员在领悟本实用新型思想后能够想到的，故，在此不再一一列举。
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图1
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说 明 书 附 图
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图3
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