一种钢结构梁钢柱的加强连接节点及其加工方法与流程

本发明属于钢结构建材技术领域，具体涉及一种钢结构梁钢柱的加强连接节点，还包括有一种钢结构梁钢柱的加强连接节点的加工方法。

背景技术：

装配式建筑以其施工进度快，节能环保等优势，越来越受到重视。目前，我国建筑行业许多企业都加大对建筑产业优化技术问题的研究，并推广应用了一些装配式建筑；装配式建筑中尤其是钢结构建筑使用广泛，钢结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等承重构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接，形成工程结构。钢结构因其强度高自重较轻，工业化程度高且施工简便，绿色环保广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域，钢结构框架梁柱节点是非常重要的节点，节点破坏会导致整个结构的失效，一般要求节点等强连接，但是考虑结构抗震的需求，节点区域需要采取加强措施，即所谓的“强柱弱梁，节点更强”。目前设计时通常采取以下加强措施：一、在钢梁下翼缘出现塑性铰的区域设置隅撑；二、在钢梁与钢柱连接处的截面局部放大。其中钢梁截面局部放大又有以下三种做法：在翼缘增加盖板；翼缘局部加宽；钢梁局部加高，然而市面上各种的钢结构节点仍存在各种各样的问题。

如授权公告号为cn109629676a所公开的一种采用外套筒装配式连接的模块化钢结构连接节点，其虽然实现了节点构造简洁、受力合理、易于装配，且所有模块中梁柱连接的角部均在套筒内部，外套筒对其具有加强和保护作用，但是并未解决现有钢结构的连接靠单一的翼板，且翼板韧性不足，以及不能实现稳定性的连接，钢结构连接点容易腐蚀等的问题，为此我们提出一种钢结构梁钢柱的加强连接节点及其加工方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种钢结构梁钢柱的加强连接节点及其加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钢结构梁钢柱的加强连接节点，包括钢柱、梁柱和翼板，所述钢柱的一侧固定开设有梁柱槽，所述梁柱的端部开设有第一螺栓孔和第二螺栓孔，所述翼板上开设有第三螺栓孔，所述翼板上焊接有加强板，所述梁柱的端部通过所述梁柱槽卡合连接在所述钢柱的内部，所述梁柱和所述钢柱通过加长螺栓进行固定连接，所述翼板贴合在所述钢柱和所述梁柱的连接处，所述翼板通过固定螺栓与所述钢柱和所述梁柱分别固定连接。

优选的，所述钢柱的两侧均开设有第一螺纹孔，所述第一螺栓孔处于所述钢柱的内部，所述第一螺栓孔与所述钢柱两侧的所述第一螺纹孔对称设置。

优选的，所述第一螺栓孔与所述钢柱两侧的所述螺纹孔均设有两组，所述加长螺栓也设有两组。

优选的，所述梁柱采用的是工字钢梁或者是方形钢梁，所述梁柱的四边上均开设有两组所述第二螺栓孔。

优选的，所述翼板设置成l型，且翼板的两端上分别设有四组第三螺栓孔，所述梁柱槽的四周分别开设有四组第二螺纹孔，所述第三螺纹孔分别与所述第二螺栓孔和所述第二螺纹孔对称设置，所述固定螺栓设有三十二组。

一种钢结构梁钢柱的加强连接节点的加工方法，包括有以下步骤：

s1：翼板和螺栓进行锻造加工；将翼板和螺栓使用的时候钢材进行高温加热，且加热温度在800℃-1000℃之间，使得钢材表面软化，然后对钢材进行重力锻造，将钢材中的过量碳元素和杂质锻造出来；

s2：增加翼板和螺栓的强度和韧性；将剔除过量碳元素和杂质的钢材再进行加热，且在加热之前，在钢材的表面涂抹一层碳化合物或者是氮化合物，然后进行低温熔炼，低温保持在500℃-800℃之间，当碳化合物或者是氮化合物融化之后，取出钢材轻力锻造，使得碳化合物或者是氮化合物融入到钢材内部；

s3：对翼板和螺栓进行晶化处理；对钢材进行淬火处理，并且淬火处理至少要进行三次，使得钢材内部的晶化细密，增加钢材的韧性和强度，然后进行制造翼板、固定螺栓和加长螺栓；

s4：对钢柱和梁柱进行开槽处理；在钢柱的一面通过开孔机或者切割机进行梁柱槽的开设，然后对钢柱和梁柱进行螺孔的开设有，且在螺孔进行开设有的时候，同时需要对翼板进行开设，使得翼板上的螺孔与钢柱和梁柱上的螺孔相互对应。

优选的，所述s3中的翼板制造的时候，通过焊条对翼板两侧板进行焊接，并且对加强板进行焊条焊接。

优选的，所述s1中的重力锻造采用重锤机械进行500n-1000n的力进行锻造，所述s2中的轻力锻造采用人工进行锻造。

优选的，所述s3中的淬火处理包括有一次高温淬火和两次低温淬火，所述高温淬火温度在1100℃-1150℃，所述低温淬火温度在960℃-1050℃，所述高温淬火之前先进行两次预热处理。

优选的，所述s4中的钢柱、梁柱、翼板、固定螺栓和加长螺栓在加工完成后进行电镀处理，在表面电镀一层镍，进行防腐蚀处理，且在电镀镍之前需要先电镀一层铜，用于打底，增进电镀层附着能力，及抗蚀能力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过在钢柱上开设有梁柱槽，使得梁柱能够稳定的卡合连接在钢柱的内部，并且钢柱和梁柱一种通过多组翼板进行稳定的连接，且在翼板上设有加强板，可以增大翼板的韧性，以及在梁柱的端部通过加长螺栓与钢柱进行固定连接，可以增大钢柱与梁柱之间的固定连接。

(2)本发明通过对翼板和螺栓的钢材进行在处理，实现对钢材中的多余的碳元素和杂质进行剔除，并且通过弥散强化和细晶强化提高钢材的韧性和强度，使得连接处的稳定性，并且对钢柱、梁柱和翼板进行电镀，提高防腐蚀性。

附图说明

图1为本发明的连接结构示意图；

图2为本发明的梁柱槽结构示意图；

图3为本发明的梁柱侧面示意图；

图4为本发明的翼板结构示意图。

图中：1、钢柱；2、梁柱；3、翼板；4、梁柱槽；5、第一螺栓孔；6、第二螺栓孔；7、第三螺栓孔；8、加强板；9、固定螺栓；10、加长螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图4，本发明提供一种技术方案：

实施例一：

一种钢结构梁钢柱的加强连接节点，包括钢柱1、梁柱2和翼板3，钢柱1的一侧固定开设有梁柱槽4，梁柱2的端部开设有第一螺栓孔5和第二螺栓孔6，翼板3上开设有第三螺栓孔7，翼板3上焊接有加强板8，梁柱2的端部通过梁柱槽4卡合连接在钢柱1的内部，梁柱2和钢柱1通过加长螺栓10进行固定连接，翼板3贴合在钢柱1和梁柱2的连接处，翼板3通过固定螺栓9与钢柱1和梁柱2分别固定连接。

在使用的时候，将梁柱2卡合连接在钢柱1上的梁柱槽4的内部，然后通过加长螺栓10将梁柱2和钢柱1进行连接固定，并且将翼板3贴合连接在钢柱1和梁柱2的连接处，且钢柱1和梁柱2的四边连接处均设有翼板3，然后通过固定螺栓9将翼板3与梁柱2和钢柱1分别进行固定连接。

通过第一螺纹孔和第一螺栓孔5实现钢柱1和梁柱2之间的固定连接，本实施例中，优选的，钢柱1的两侧均开设有第一螺纹孔，第一螺栓孔5处于钢柱1的内部，第一螺栓孔5与钢柱1两侧的第一螺纹孔对称设置，第一螺栓孔5与钢柱1两侧的螺纹孔均设有两组，加长螺栓10也设有两组。

为了使得梁柱2的连接稳定，使得梁柱2的四面均设有第二螺栓孔6，本实施例中，优选的，梁柱2采用的是工字钢梁或者是方形钢梁，梁柱2的四边上均开设有两组第二螺栓孔6。

为了实现稳定的连接，本实施例中，优选的，翼板3设置成l型，且翼板的两端上分别设有四组第三螺栓孔7，梁柱槽4的四周分别开设有四组第二螺纹孔，第三螺纹孔7分别与第二螺栓孔6和第二螺纹孔对称设置，固定螺栓9设有三十二组。

一种钢结构梁钢柱的加强连接节点的加工方法，包括有以下步骤：

s1：翼板3和螺栓进行锻造加工；将翼板3和螺栓使用的时候钢材进行高温加热，且加热温度在800℃，使得钢材表面软化，然后对钢材进行重力锻造，将钢材中的过量碳元素和杂质锻造出来；

s2：增加翼板3和螺栓的强度和韧性；将剔除过量碳元素和杂质的钢材再进行加热，且在加热之前，在钢材的表面涂抹一层碳化合物或者是氮化合物，然后进行低温熔炼，低温保持在500℃，当碳化合物或者是氮化合物融化之后，取出钢材轻力锻造，使得碳化合物或者是氮化合物融入到钢材内部；

s3：对翼板3和螺栓进行晶化处理；对钢材进行淬火处理，并且淬火处理至少要进行三次，使得钢材内部的晶化细密，增加钢材的韧性和强度，然后进行制造翼板3、固定螺栓9和加长螺栓10；

s4：对钢柱1和梁柱2进行开槽处理；在钢柱1的一面通过开孔机或者切割机进行梁柱槽4的开设，然后对钢柱1和梁柱2进行螺孔的开设有，且在螺孔进行开设有的时候，同时需要对翼板3进行开设，使得翼板3上的螺孔与钢柱1和梁柱2上的螺孔相互对应。

为了使得翼板3能够形成一个整体，本实施例中，优选的，s3中的翼板3制造的时候，通过焊条对翼板3两侧板进行焊接，并且对加强板8进行焊条焊接。

为了能够剔除钢材中的杂质，以及能够缓慢的将碳化合物或者是氮化合物进行融合，本实施例中，优选的，s1中的重力锻造采用重锤机械进行500n的力进行锻造，s2中的轻力锻造采用人工进行锻造。

为了提高钢材的强度，本实施例中，优选的，s3中的淬火处理包括有一次高温淬火和两次低温淬火，高温淬火温度在1100℃，低温淬火温度在960℃，高温淬火之前先进行两次预热处理。

为了实现对钢柱1、梁柱2、翼板3、固定螺栓9和加长螺栓10进行防腐蚀处理，本实施例中，优选的，s4中的钢柱1、梁柱2、翼板3、固定螺栓9和加长螺栓10在加工完成后进行电镀处理，在表面电镀一层镍，进行防腐蚀处理，且在电镀镍之前需要先电镀一层铜，用于打底，增进电镀层附着能力，及抗蚀能力。

实施例二：与实施例一不同之处在于使用铆钉进行连接；

一种钢结构梁钢柱的加强连接节点，包括钢柱1、梁柱2和翼板3，钢柱1的一侧固定开设有梁柱槽4，梁柱2的端部开设有第一螺栓孔5和第二螺栓孔6，翼板3上开设有第三螺栓孔7，翼板3上焊接有加强板8，梁柱2的端部通过梁柱槽4卡合连接在钢柱1的内部，梁柱2和钢柱1通过加长铆钉进行固定连接，翼板3贴合在钢柱1和梁柱2的连接处，翼板3通过固定铆钉与钢柱1和梁柱2分别固定连接。

实施例三：与实施例一不同之处在于使用焊接进行连接；

一种钢结构梁钢柱的加强连接节点，包括钢柱1、梁柱2和翼板3，钢柱1的一侧固定开设有梁柱槽4，梁柱2的端部开设有第一螺栓孔5和第二螺栓孔6，翼板3上开设有第三螺栓孔7，翼板3上焊接有加强板8，梁柱2的端部通过梁柱槽4卡合连接在钢柱1的内部，梁柱2和钢柱1通过加焊接固定连接，翼板3贴合在钢柱1和梁柱2的连接处，翼板3通过焊接与钢柱1和梁柱2分别固定连接。

实施例四：

一种钢结构梁钢柱的加强连接节点的加工方法，包括有以下步骤：

s1：翼板3和螺栓进行锻造加工；将翼板3和螺栓使用的时候钢材进行高温加热，且加热温度在1000℃，使得钢材表面软化，然后对钢材进行重力锻造，将钢材中的过量碳元素和杂质锻造出来；

s2：增加翼板3和螺栓的强度和韧性；将剔除过量碳元素和杂质的钢材再进行加热，且在加热之前，在钢材的表面涂抹一层碳化合物或者是氮化合物，然后进行低温熔炼，低温保持在800℃，当碳化合物或者是氮化合物融化之后，取出钢材轻力锻造，使得碳化合物或者是氮化合物融入到钢材内部；

s3：对翼板3和螺栓进行晶化处理；对钢材进行淬火处理，并且淬火处理至少要进行三次，使得钢材内部的晶化细密，增加钢材的韧性和强度，然后进行制造翼板3、固定螺栓9和加长螺栓10；

s4：对钢柱1和梁柱2进行开槽处理；在钢柱1的一面通过开孔机或者切割机进行梁柱槽4的开设，然后对钢柱1和梁柱2进行螺孔的开设有，且在螺孔进行开设有的时候，同时需要对翼板3进行开设，使得翼板3上的螺孔与钢柱1和梁柱2上的螺孔相互对应。

为了使得翼板3能够形成一个整体，本实施例中，优选的，s3中的翼板3制造的时候，通过焊条对翼板3两侧板进行焊接，并且对加强板8进行焊条焊接。

为了能够剔除钢材中的杂质，以及能够缓慢的将碳化合物或者是氮化合物进行融合，本实施例中，优选的，s1中的重力锻造采用重锤机械进行1000n的力进行锻造，s2中的轻力锻造采用人工进行锻造。

为了提高钢材的强度，本实施例中，优选的，s3中的淬火处理包括有一次高温淬火和两次低温淬火，高温淬火温度在1150℃，低温淬火温度在1050℃，高温淬火之前先进行两次预热处理。

本发明的工作原理：

在使用的时候，将梁柱2卡合连接在钢柱1上的梁柱槽4的内部，然后通过加长螺栓10将梁柱2和钢柱1进行连接固定，并且将翼板3贴合连接在钢柱1和梁柱2的连接处，且钢柱1和梁柱2的四边连接处均设有翼板3，然后通过固定螺栓9将翼板3与梁柱2和钢柱1分别进行固定连接；

本发明的加工步骤：

第一步：翼板3和螺栓进行锻造加工；将翼板3和螺栓使用的时候钢材进行高温加热，且加热温度在1000℃，使得钢材表面软化，然后对钢材进行重力锻造，将钢材中的过量碳元素和杂质锻造出来；

第二步：增加翼板3和螺栓的强度和韧性；将剔除过量碳元素和杂质的钢材再进行加热，且在加热之前，在钢材的表面涂抹一层碳化合物或者是氮化合物，然后进行低温熔炼，低温保持在800℃，当碳化合物或者是氮化合物融化之后，取出钢材轻力锻造，使得碳化合物或者是氮化合物融入到钢材内部；

第三步：对翼板3和螺栓进行晶化处理；对钢材进行淬火处理，并且淬火处理至少要进行三次，使得钢材内部的晶化细密，增加钢材的韧性和强度，然后进行制造翼板3、固定螺栓9和加长螺栓10；

第四步：对钢柱1和梁柱2进行开槽处理；在钢柱1的一面通过开孔机或者切割机进行梁柱槽4的开设，然后对钢柱1和梁柱2进行螺孔的开设有，且在螺孔进行开设有的时候，同时需要对翼板3进行开设，使得翼板3上的螺孔与钢柱1和梁柱2上的螺孔相互对应。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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