异形柱的梁柱连接节点及施工方法
技术领域
本发明涉及钢结构施工技术领域，特别是涉及一种异形柱的梁柱连接节点及施工方法。
背景技术
以框架结构为基础的装配式住宅越来越多，钢结构的梁柱也发展的越来越多样化。住宅建筑中使用的钢结构往往采用矩形钢管柱或矩形钢管灌混凝土柱，这类柱子的截面一般较宽，在住户室内会有明显的外露；如若不然，则需要增加外墙板的厚度，不仅造成没有必要的浪费，而且实用性和经济性均较差。一些异形柱营运而生，但是其与现有型钢钢梁的连接节点，如何高效又可靠的连接，成为了一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种结构简单，操作简便，连接可靠性好的异形柱的梁柱连接节点及施工方法。
解决的技术问题是：现有异形柱与型钢钢梁的连接，大多是直接焊接，连接可靠性较差。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明异形柱的梁柱连接节点，包括异形柱，H形钢梁，以及连接件；异形柱包括竖直设置的核心柱和竖向通长设置在核心柱侧面上的T型钢，H形钢梁包括水平设置的上翼缘板和下翼缘板，以及竖直设置的连接腹板，H形钢梁端部与T型钢连接；连接件包括连接H形钢梁的上翼缘板与T型钢的上盖板、连接H形钢梁的下翼缘板与T型钢的下支座、固定连接腹板与T型钢的连接角座、以及H形钢梁上方倾斜设置的上拉索。
本发明异形柱的梁柱连接节点，进一步的，所述核心柱的横截面呈方形，T型钢设置在核心柱的至少一个侧面上。
本发明异形柱的梁柱连接节点，进一步的，所述T型钢包括与核心柱连接的第一肢板和与第一肢板垂直连接的第二肢板，第一肢板一端与核心柱侧壁焊接固定，另一端与第二肢板的中心轴线位置固定连接。
本发明异形柱的梁柱连接节点，进一步的，所述核心柱的每个侧面上板的T型钢至少包括一个，沿第一肢的宽度方向首尾相接。
本发明异形柱的梁柱连接节点，进一步的，所述T型钢上沿竖直方向间隔设置有水平肋板，水平肋板成对设置并对称设置在T型钢的第一肢板两侧，端面边沿与T型钢或核心柱焊接固定。
本发明异形柱的梁柱连接节点，进一步的，所述连接角座为角钢形连接件，对称夹设在连接腹板两侧，一侧肢板贴合连接腹板的板面竖直设置，通过高强螺栓与连接腹板和对称的连接角连接固定，另一侧肢板贴合T型钢设置并固定。
本发明异形柱的梁柱连接节点，进一步的，所述上盖板为水平设置的钢板，与上翼缘板焊接固定，与T型钢的侧壁焊接固定的一侧为矩形段，与焊接边沿相对一侧的边沿宽度水平向外逐渐收窄形成楔形段。
本发明异形柱的梁柱连接节点，进一步的，所述下支座为由水平肢板和竖向肢板垂直连接而成的L形支座，水平肢板贴合下翼缘板设置、并焊接固定，水平肢板的形状与上盖板相同，矩形段的长度比下翼缘板的宽度大至少2mm，竖向肢板贴合T型钢贴合设置并焊接固定。
本发明异形柱的梁柱连接节点，进一步的，所述上拉索为弹性拉索，两端分别与T型钢和H形钢梁可拆卸连接，上拉索以H形钢梁的水平轴线为中心左右对称设置。
本发明异形柱的梁柱连接节点的施工方法，包括以下步骤：
步骤一、工厂预制梁柱构件并运送至施工现场；
根据施工设计要求，在工厂预制异形柱及其他钢构件；
步骤二、施工安装异形柱；
步骤三、吊装H形钢梁，先将其上翼缘板和下翼缘板分别与T型钢焊接固定；
步骤四、安装连接件，完成H形钢梁的连接；
4.1、安装连接角座；
4.2、设置下支座，与H形钢梁和T型钢焊接固定；
4.3、设置上盖板，将其贴合上翼缘板焊接，并将端部与T型钢焊接固定；
4.4、设置上拉索，将上拉索8两端的连接螺杆分别穿过T型钢2的第二肢板22和H形钢梁3的上翼缘板31后通过螺母锁紧固定。
本发明异形柱的梁柱连接节点及施工方法与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明异形柱为方形核心柱和T型钢的组合，布置于住宅墙体交接处，通过在方形核心柱的侧面连接向外延伸的T型钢和水平肋板，增加异形柱的承载力，从而可在保证受力要求的情况下，改变方形核心柱的尺寸将其隐藏于墙体中，异形柱截面兼做墙体，形成室内无柱空间；同时与H形钢梁连接，形成有效的钢结构框架体系，H形钢梁通过自身和连接件与异形柱进行双重刚接，连接可靠。
本发明在连接节点处设置了楔形的上盖板和下支座，可有效加强连接节点的连接强度，并且下支座的宽度大于翼缘板的宽度和上盖板的宽度，可使节点塑性铰外移，在罕遇地震下获得在远离梁柱节点处梁截面塑性发展的设计目标。
本发明通过调整T型钢的数量和尺寸与住宅中室内隔墙或者分户墙相结合、相适应，当方形核心柱-T型钢异形柱设置在房屋外墙转角部位或外墙和山墙相交部位时，整体设置呈L形，当方形核心柱-T型钢异形柱设置在分户墙和外墙相交部位时，整体设置呈T形；根据建筑功能的要求，调整柱截面的宽度，达到宽度不大于建筑隔墙厚度的效果，从而隐藏柱截面；本发明结构简单，可兼顾建筑功能和结构设计计算要求，灵活设置截面尺寸、钢板厚度，施工组合方便，使用灵活、方便，对建筑的适应性较强，应用范围广。将方钢管-T型钢异形柱隐藏于墙体中，达到住户室内不露柱、室内柱隐藏的良好使用效果，增加钢结构建筑特别是钢结构住宅的使用舒适度。
本发明异形柱中设置有水平肋板，可以保障异形柱板件的局部稳定，当高度处有钢梁翼缘相连接时亦可有效传递钢梁内力。
下面结合附图对本发明的异形柱的梁柱连接节点及施工方法作进一步说明。
附图说明
图1为本发明异形柱的梁柱连接节点的结构示意图；
图2为图1中A-A截面的结构示意图；
图3为图1中B-B截面的结构示意图；
图4为L形异形柱的横截面示意图。
附图标记：
1-核心柱；2-T型钢；21-第一肢板；22-第二肢板；3-H形钢梁；31-上翼缘板；32-下翼缘板；33-连接腹板；4-水平肋板；5-上盖板；6-下支座；61-水平肢板；62-竖向肢板；7-连接角座；8-上拉索。
具体实施方式
如图1至图3所示，本发明异形柱的梁柱连接节点包括异形柱，H形钢梁3，以及连接件。
异形柱包括竖直设置的核心柱1和竖向通长设置在核心柱1侧面上的T型钢2，核心柱1的横截面呈方形，为方钢管或方钢管混凝土柱，T型钢2设置在核心柱的至少一个侧面上，包括与核心柱1连接的第一肢板21和与第一肢板21垂直连接的第二肢板22，第一肢板21一端与核心柱1侧壁焊接固定，另一端与第二肢板22的中心轴线位置固定连接；每个侧面上的T型钢2至少包括一个，沿第一肢板21的宽度方向首尾相接；T型钢2上沿竖直方向间隔设置有水平肋板4水平肋板4成对设置并对称设置在T型钢2的第一肢板21两侧，水平肋板4外边沿与核心柱平齐设置，水平肋板4为厚度不小于6mm的矩形钢板，端面边沿与T型钢2或核心柱1焊接固定；第二肢板22的宽度与核心柱1的宽度一致。
根据设置位置的不同，可以在核心柱1的一侧、两侧、三侧或四侧设置T型钢2，组成一字形结构、L形结构、T形结构或十字形结构，其中L形结构的横截面示意如图4所示。
H形钢梁3包括水平设置的上翼缘板31和下翼缘板32，以及竖直设置的连接腹板33，H形钢梁3端部与T型钢2连接，上翼缘板31和下翼缘板32的端面分别与外侧T型钢2的第二肢板22焊接固定。水平肋板4的厚度比上翼缘板31的厚度大至少2mm。
连接件包括连接H形钢梁3的上翼缘板31与T型钢2的上盖板5、连接H形钢梁3的下翼缘板32与T型钢2的下支座6，以及固定连接腹板33与T型钢2的连接角座7。
上盖板5为厚度不小于6mm的钢板，水平设置，与T型钢2的侧壁焊接固定的一侧为矩形段，与焊接边沿相对一侧的边沿宽度水平向外逐渐收窄形成楔形段，上盖板5的矩形段的长度不大于上翼缘板31的宽度，宽度不小于50mm，贴合上翼缘板31的板面设置，并与上翼缘板31焊接固定。
下支座6为由水平肢板和竖向肢板垂直连接而成的L形支座，水平肢板贴合下翼缘板32设置，并与下翼缘板32焊接固定，水平肢板的形状与上盖板5相同，矩形段的长度比下翼缘板32的宽度大至少2mm，宽度不小于50mm，上盖板5与水平肢板的长度一致，竖向肢板的长度不大于水平肢板的长度；竖向肢板贴合T型钢2的第二肢板22板面贴合设置并焊接固定，L形的下支撑结构，焊接固定，连接牢固性好，施工简单易操作；上盖板与下支座的水平肢板均为楔形结构，不仅可以有效加强连接节点的连接强度，并且下支座的宽度大于翼缘板的宽度和上盖板的宽度，可使节点塑性铰外移，增强节点的抗震性。
连接角座7为角钢形连接件，对称夹设在连接腹板33两侧，一侧肢板贴合连接腹板33的板面竖直设置，通过高强螺栓与连接腹板33和对称的连接角座7连接固定，另一侧肢板贴合T型钢2设置，通过高强螺栓与之固定，现场可拆卸连接，施工便捷高效。
H形钢梁3上方还倾斜设置有上拉索8，上拉索8为弹性拉索，两端分别与T型钢2和H形钢梁3可拆卸连接，上拉索8以H形钢梁3的水平轴线为中心左右对称设置，上拉索8与H形钢梁3的夹角为20-40°；上拉索8端部固定设置有连接螺杆，连接螺杆分别穿过T型钢2的第二肢板22和H形钢梁3的上翼缘板31后通过螺母锁紧固定，螺母与第二肢板22或上翼缘板31之间设置有垫片，垫片的数量不少于3个。可有效传递振动剪力，提高梁柱连接节点处的抗震能力。
本发明异形柱的梁柱连接节点的施工方法，具体包括以下步骤：
步骤一、工厂预制梁柱构件并运送至施工现场；
根据施工设计要求，在工厂预制异形柱，并设置水平肋板4，将其与T型钢2焊接固定；
步骤二、施工安装异形柱；
步骤三、吊装H形钢梁3，先将其上翼缘板31和下翼缘板32分别与T型钢2焊接固定；
步骤四、安装连接件，完成H形钢梁3的连接。
4.1、将连接角座7夹设在连接腹板33两侧，通过高强螺栓将其与H形钢梁3和T型钢2固定；
4.2、设置下支座6，将其水平肢板和竖向肢板贴合H形钢梁3的下翼缘板32和T型钢2并焊接固定；
4.3、设置上盖板5，将其贴合上翼缘板31焊接，并将端部与T型钢2焊接固定；
4.4、设置上拉索8，将上拉索8两端的连接螺杆分别穿过T型钢2的第二肢板22和H形钢梁3的上翼缘板31后通过螺母锁紧固定。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
