本发明属于建筑技术领域，特别涉及一种框架柱与斜支撑连接节点结构及其施工方法。
背景技术：
在建筑工程中，钢结构框架是房屋建设中的重要框架形式；钢结构房屋框架具有易于安装、节省装配时间的优点。钢结构房屋框架由钢制的框架柱、横梁和斜支撑等构件组成。以往在斜支撑与框架柱连接节点处的连接多为固定连接，不便施工操作和安装调整，且连接节点处的强度往往较小，因此需要进行针对化设计；此外，为了提高框架柱的承重能力和耐久性，往往在框架柱四周绑扎钢筋和浇筑混凝土，由此在设计框架柱与斜支撑的连接点处结构时，需满足后期模板支设的要求。
技术实现要素：
本发明提供了一种框架柱与斜支撑连接节点结构及其施工方法，用以解决框架柱与斜支撑转换连接、框架柱与斜支撑连接节点处支模以及框架柱在连接节点处的结构连接等技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种框架柱与斜支撑连接节点结构，包含框架柱、垂直连接于框架柱上的横梁、连接在框架柱竖向上的转换板、以及连接于转换板上下两端的斜支撑；
所述框架柱、转换板与斜支撑整体呈k形布置，所述框架柱包含连接于转换板处的日字骨柱、连接于日字骨柱上下两端的十字骨柱、以及呈矩形分布连接于十字骨柱外侧的柱板；
所述转换板包含与框架柱连接的矩形板、连接于矩形板上下两端的圆板以及分别设置在两个圆板上的连轴孔；所述转换板有三个，三个转换板平行设置；在三个转换板的连轴孔中通过插入销轴与斜支撑连接；
所述日字骨柱包含呈口字形的侧骨柱和连接于口字形内部的水平骨柱；所述侧骨柱的厚度大于柱板厚度，侧骨柱一侧与转换板连接；
所述转换板中矩形板与侧骨柱连接，矩形板在支设模板内侧连接有搭接板，相邻的转换板间连接有挡板。
进一步的，所述矩形板与挡板连接阴角处连接有连板，且连板一侧与矩形板间还连接有加劲肋板。
进一步的，相邻矩形板间在上下端部设置有定位筋，定位筋长度适应相邻矩形板的设计宽度；相邻矩形板顶部和底部分别连接有加强条板。
进一步的，所述日字骨柱的高度适应转换板高度，且日字骨柱中的侧骨柱与矩形板连接阴角处连接有角形件，角形件上连接有加劲肋板。
进一步的，所述斜支撑为箱形截面、在与转换板连接一侧连接有两个插板；所述插板平行设置，插板的厚度适应相邻转换板间水平距离。
进一步的，所述框架柱还包含有竖向纵筋、连接竖向纵筋的箍筋以及连接于纵筋间的拉筋；所述纵筋在矩形板处挡板内侧间隔设置，箍筋在矩形板处与搭接板连接。
进一步的，所述日字骨柱和连接于柱板内部的矩形板上均对应拉筋连接有固定件。
进一步的，所述柱板顶部连接有耳板，所述耳板至少为两个且对称设置。
进一步的，所述的一种框架柱与斜支撑连接节点结构，具体步骤如下：
步骤一、根据设计k形连接节点处的框架柱尺寸，制作柱板、十字骨柱和日字骨柱；并根据两个斜支撑的标高，设计制作转换板和连接于斜支撑一侧的插板；其中，转换板上的连轴孔一同设置制作；
步骤二、焊接柱板内的十字骨柱，并将柱板和十字骨柱焊接在日字骨柱两端，然后在日字骨柱处焊接转换板；将斜支撑一侧焊接两个插板，并核对校验插板厚度和对应转换板间宽度是否适合，若不适合及时调整；
步骤三、在顶端的柱板上焊接耳板，并通过汽车吊起吊；将已安装的底部框架柱柱顶水平标高和柱轴线位置，提前用记号笔标注；并将起吊的框架柱安装在底部框架柱上；
步骤四、安装对位完成后用全站仪，按照框架柱坐标位置进行垂直度和水平标高校正；在框架柱柱顶分别设4个方向坐标点核准垂直度和水平标高，达到设计值后框架柱四边固定；
步骤五、在转换板上通过销轴插接带有插板的斜支撑，核准位置后紧固；在框架柱四周绑扎纵筋、箍筋和拉筋，并支设模板；在转换板与模板连接处焊接搭接板，并在搭接板上连接箍筋；
步骤六、在相邻转换板的矩形板间连接挡板，在挡板和矩形板间连接连板和加劲肋板；而后，检测整体模板及其连接处的密封性，达到设计要求后完成支设，最后进行混凝土浇筑。
进一步的，对于步骤三中吊装前，重点检验构件的外形尺寸、销轴处孔位和孔径、焊缝外观质量、框架柱对接坡口尺寸及间隙大小等，不合格处，必须在地面进行校正、修整处理，合格后进行安装。
本发明的有益效果体现在：
1）本发明通过转换板的设置，利于将框架柱和斜支撑便捷安装，且转换板中圆板的设计，便于斜支撑的轴接，进而利于调整和拆装；
2）本发明中通过转换板上挡板以及连接的搭接板的设置，利于在框架柱外侧支设模板时，在连接节点处的密封以及框架柱内箍筋的搭接；此外，连板和加劲肋板的设计，有助于挡板的固定和承载；
3）本发明在连接节点的框架柱截面有十字骨柱变为日字骨柱，且日字骨柱加厚设计，保障了框架柱的连接性能和承力性能；
此外，本发明中连接节点段处的框架柱和转换板均可预制加工，而斜支撑在施工时也可根据现场情况进行角度和安装位置的调节，可极大的节省施工时间，保证安装质量；本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解；本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。
附图说明
图1是框架柱与斜支撑连接节点结构；
图2是框架柱与斜支撑连接节点结构剖面示意图；
图3是1-1截面示意图；
图4是转换板结构示意图；
图5是2-2截面示意图；
图6是3-3截面示意图；
图7是4-4截面示意图；
图8是5-5截面示意图；
图9是转换板与侧骨柱连接结构示意图；
图10是转换板、日字骨柱和模板连接结构示意图。
附图标记：1-框架柱、11-柱板、12-十字骨柱、13-日字骨柱、131-水平骨柱、132-侧骨柱、14-纵筋、15-箍筋、16-拉筋、17-模板、2-转换板、21-矩形板、22-圆板、23-连轴孔、3-插板、4-销轴、5-斜支撑、6-横梁、7-搭接板、8-连板、9-挡板。
具体实施方式
以某建筑钢结构框架为例，如图1和图2所示，框架柱1与斜支撑5连接节点结构，包含框架柱1、垂直焊接于框架柱1上的横梁6、焊接在框架柱1竖向上的转换板2、以及连接于转换板2上下两端的斜支撑5。
本实施例中，框架柱1、转换板2与斜支撑5均为钢制构件，框架柱1、转换板2与斜支撑5整体呈k形布置；连接节点处的框架柱1包含连接于转换板2处的日字骨柱13、包含如图3所示的呈矩形分布的柱板11、以及焊接于柱板11内部、日字骨柱13上下两端的十字骨柱12；其中，柱板11顶部焊接有用于吊装的耳板，耳板至少为两个且对称设置。
本实施例中，在安装时，相邻转换板2间在上下端部焊接有定位筋，定位筋长度适应相邻转换板2的设计宽度；定位筋用于固定转换板2间的距离，使其满足设计宽度要求；相邻转换板2顶部和底部分别焊接有加强条板，加强板条为钢板条，用以增加转换板2的整体性。
如图4所示，转换板2包含与框架柱1焊接的矩形板21、焊接并一体制作于矩形板21上下两端的圆板22以及分别设置在两个圆板22上的连轴孔23；转换板2中矩形板21在日字骨柱13竖向焊接；在支设模板17时，矩形板21与模板17内侧焊接有搭接板7，相邻的转换板2间焊接有挡板9。其中，挡板9的位置适应其他模板17设计位置，便于共同浇筑。
如图5和图6所示，转换板2有三个，三个转换板2平行设置；斜支撑5为箱形截面，斜支撑5在与转换板2连接一侧连接有两个插板3；所述插板3平行设置，插板3的厚度适应相邻转换板2间水平距离。施工时，在三个转换板2的连轴孔23中通过插入销轴4与斜支撑5连接，并在销轴4与转换板2间设置有圆形钢贴板，用以紧固连接；本实施例中，上下连接的斜支撑5所需销轴4直径为300mm和400mm，采用机械加工方式分别进行加工。
如图7和图10所示，日字骨柱13包含呈口字形的侧骨柱132和连接于口字形内部的水平骨柱131；所述侧骨柱132一侧与转换板2连接，连接处的侧骨柱132两端向外延伸，便于施工和受力；在侧骨柱132和转换板2连接时，转换板2可与侧骨柱132对齐焊接，也可根据受力设计进行错位连接；在日字骨柱13制作时，侧骨柱132的厚度大于柱板11厚度，以满足竖向和侧向受力的需求。
如图8和图9所示，框架柱1还包含有竖向纵筋14、连接竖向纵筋14的箍筋15以及连接于纵筋14间的拉筋16；所述纵筋14在矩形板21处挡板9内侧间隔设置，箍筋15在矩形板21处与搭接板7连接。日字骨柱13和连接于柱板11内部的矩形板21上均对应拉筋16连接有固定件，所述固定件为杆形钢件，便于拉筋16绑扎。
本实施例中，矩形板21与挡板9连接阴角处焊接有连板8，且连板8一侧与矩形板21间还焊接有加劲肋板，所述加劲肋板为三角形钢板。日字骨柱13的高度适应转换板2高度，且日字骨柱13中的侧骨柱132与矩形板21连接阴角处焊接有角形件，角形件上焊接有加劲肋板，角形件和加劲肋板均为钢板件。
结合图1至图10，进一步说明所述的一种框架柱与斜支撑连接节点结构，具体步骤如下：
步骤一、根据框架柱1和斜支撑5设计k形连接节点处的框架柱1尺寸，制作柱板11、十字骨柱12和日字骨柱13；并根据两个斜支撑5的标高，设计制作转换板2和连接于斜支撑5一侧的插板3；其中，转换板2上的连轴孔23通过机械加工一同设置制作，并在转换板2两端连接定位钢筋和加强条钢板。
步骤二、焊接柱板11内的十字骨柱12，并将柱板11和十字骨柱12焊接在日字骨柱13两端，然后在日字骨柱13处焊接转换板2；将斜支撑5一侧焊接两个插板3，并核对校验插板3厚度和对应转换板2间宽度是否适合，若不适合及时调整。
步骤三、在顶端的柱板11上焊接耳板，并通过汽车吊起吊；将已安装的底部框架柱柱顶水平标高和柱轴线位置，提前用记号笔标注；并将起吊的框架柱1安装在底部框架柱上。
其中，本实施例中框架柱1重量约60吨，依照事先设计框架柱1安装的吊点位置和数量进行吊耳焊接；吊耳采用同材质钢板厚度为δ=40mm，尺寸为40×400×400mm。框架柱1和连接的转换板2运到现场事先设置的吊装位置，通过汽车吊一边起吊一边旋转，最终根据设计的方向和位置吊装到位并与底部框架柱对位安装。
步骤四、安装对位完成后用全站仪，按照框架柱1坐标位置进行垂直度和水平标高校正；在框架柱1柱顶分别设4个方向坐标点核准垂直度和水平标高，达到设计值后框架柱1四边固定。
步骤五、在转换板2上通过销轴4插接带有插板3的斜支撑5，核准位置后紧固；在框架柱1四周绑扎纵筋14、箍筋15和拉筋16，并支设模板17；在转换板2与模板17连接处焊接搭接板7，并在搭接板7上连接箍筋15。
步骤六、在相邻转换板2的矩形板21间连接挡板9，在挡板9和矩形板21间连接连板8和加劲肋板；而后，检测整体模板17及其连接处的密封性，达到设计要求后完成支设，最后进行混凝土浇筑。
此外，在安装过程中，依据设计图纸和深化设计详图要求，进行全面检查依据设计图和质量控制；确保框架柱1、转换板2和斜支撑5的安装位置和连接处的强度。重点检验构件的外形尺寸、销轴4处孔位和孔径、焊缝外观质量、框架柱1对接坡口尺寸及间隙大小等，不合格处，必须在地面吊装前进行校正、修整处理，合格后进行安装。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种框架柱与斜支撑连接节点结构，其特征在于，包含框架柱（1）、垂直连接于框架柱（1）上的横梁（6）、连接在框架柱（1）竖向上的转换板（2）、以及连接于转换板（2）上下两端的斜支撑（5）；
所述框架柱（1）、转换板（2）与斜支撑（5）整体呈k形布置，所述框架柱（1）包含连接于转换板（2）处的日字骨柱（13）、连接于日字骨柱（13）上下两端的十字骨柱（12）、以及呈矩形分布连接于十字骨柱（12）外侧的柱板（11）；
所述转换板（2）包含与框架柱（1）连接的矩形板（21）、连接于矩形板（21）上下两端的圆板（22）以及分别设置在两个圆板（22）上的连轴孔（23）；所述转换板（2）有三个，三个转换板（2）平行设置；在三个转换板（2）的连轴孔（23）中通过插入销轴（4）与斜支撑（5）连接；
所述日字骨柱（13）包含呈口字形的侧骨柱（132）和连接于口字形内部的水平骨柱（131）；所述侧骨柱（132）的厚度大于柱板（11）厚度，侧骨柱（132）一侧与转换板（2）连接；
所述转换板（2）中矩形板（21）与侧骨柱（132）连接，矩形板（21）在支设模板（17）内侧连接有搭接板（7），相邻的转换板（2）间连接有挡板（9）。
2.如权利要求1所述的一种框架柱与斜支撑连接节点结构，其特征在于，所述矩形板（21）与挡板（9）连接阴角处连接有连板（8），且连板（8）一侧与矩形板（21）间还连接有加劲肋板。
3.如权利要求1所述的一种框架柱与斜支撑连接节点结构，其特征在于，相邻矩形板（21）间在上下端部设置有定位筋，定位筋长度适应相邻矩形板（21）的设计宽度；相邻矩形板（21）顶部和底部分别连接有加强条板。
4.如权利要求1所述的一种框架柱与斜支撑连接节点结构，其特征在于，所述日字骨柱（13）的高度适应转换板（2）高度，且日字骨柱（13）中的侧骨柱（132）与矩形板（21）连接阴角处连接有角形件，角形件上连接有加劲肋板。
5.如权利要求1所述的一种框架柱与斜支撑连接节点结构，其特征在于，所述斜支撑（5）为箱形截面、在与转换板（2）连接一侧连接有两个插板（3）；所述插板（3）平行设置，插板（3）的厚度适应相邻转换板（2）间水平距离。
6.如权利要求1所述的一种框架柱与斜支撑连接节点结构，其特征在于，所述框架柱（1）还包含有竖向纵筋（14）、连接竖向纵筋（14）的箍筋（15）以及连接于纵筋（14）间的拉筋（16）；所述纵筋（14）在矩形板（21）处挡板（9）内侧间隔设置，箍筋（15）在矩形板（21）处与搭接板（7）连接。
7.如权利要求1所述的一种框架柱与斜支撑连接节点结构，其特征在于，所述日字骨柱（13）和连接于柱板（11）内部的矩形板（21）上均对应拉筋（16）连接有固定件。
8.如权利要求1所述的一种框架柱与斜支撑连接节点结构，其特征在于，所述柱板（11）顶部连接有耳板，所述耳板至少为两个且对称设置。
9.如权利要求1至8任意一项所述的一种框架柱与斜支撑连接节点结构的施工方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一、根据设计k形连接节点处的框架柱（1）尺寸，制作柱板（11）、十字骨柱（12）和日字骨柱（13）；并根据两个斜支撑（5）的标高，设计制作转换板（2）和连接于斜支撑（5）一侧的插板（3）；其中，转换板（2）上的连轴孔（23）一同设置制作；
步骤二、焊接柱板（11）内的十字骨柱（12），并将柱板（11）和十字骨柱（12）焊接在日字骨柱（13）两端，然后在日字骨柱（13）处焊接转换板（2）；将斜支撑（5）一侧焊接两个插板（3），并核对校验插板（3）厚度和对应转换板（2）间宽度是否适合，若不适合及时调整；
步骤三、在顶端的柱板（11）上焊接耳板，并通过汽车吊起吊；将已安装的底部框架柱柱顶水平标高和柱轴线位置，提前用记号笔标注；并将起吊的框架柱（1）安装在底部框架柱上；
步骤四、安装对位完成后用全站仪，按照框架柱（1）坐标位置进行垂直度和水平标高校正；在框架柱（1）柱顶分别设4个方向坐标点核准垂直度和水平标高，达到设计值后框架柱（1）四边固定；
步骤五、在转换板（2）上通过销轴（4）插接带有插板（3）的斜支撑（5），核准位置后紧固；在框架柱（1）四周绑扎纵筋（14）、箍筋（15）和拉筋（16），并支设模板（17）；在转换板（2）与模板（17）连接处焊接搭接板（7），并在搭接板（7）上连接箍筋（15）；
步骤六、在相邻转换板（2）的矩形板（21）间连接挡板（9），在挡板（9）和矩形板（21）间连接连板（8）和加劲肋板；而后，检测整体模板（17）及其连接处的密封性，达到设计要求后完成支设，最后进行混凝土浇筑。
10.如权利要求9所述的一种框架柱与斜支撑连接节点结构的施工方法，其特征在于，对于步骤三中吊装前，重点检验构件的外形尺寸、销轴（4）处孔位和孔径、焊缝外观质量、框架柱（1）对接坡口尺寸及间隙大小等，不合格处，必须在地面进行校正、修整处理，合格后进行安装。
技术总结
本发明公开了一种框架柱与斜支撑连接节点结构及其施工方法，连接节点结构包含框架柱、垂直连接于框架柱上的横梁、连接在框架柱竖向上的转换板、以及连接于转换板上下两端的斜支撑；框架柱包含连接于转换板处的日字骨柱、呈矩形分布的柱板、以及连接于柱板内部、日字骨柱上下两端的十字骨柱；框架柱、转换板与斜支撑整体呈K形布置。施工时，通过转换板的设置，利于将框架柱和斜支撑便捷安装，且转换板中圆板的设计，便于斜支撑的轴接；通过转换板上挡板以及连接的搭接板的设置，利于框架柱内箍筋的搭接；此外，连板和加劲肋板的设计，有助于挡板的固定和承载；在连接节点日字骨柱加厚设计，保障了框架柱的连接性能和承力性能。
技术研发人员：吴迪;冯延军;于戈;于有为;赵兴龙;徐晓慧
受保护的技术使用者：中建一局集团建设发展有限公司
技术研发日：.10.28
技术公布日：.02.14
