CN108222258A - 一种装配式梁柱连接结构及其制作和施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种装配式梁柱连接结构及其制作和施工方法，属于钢结构领域。它解决了现有梁柱节点施工效率和强度低的问题。本装配式梁柱连接结构包括方管柱体和梁体，还包括节点，节点包括方管外管、内管和主管，一根主管包括两根副管，四根内管固定在外管内侧四角位置，外管四周管壁设有穿孔，主管穿设在穿孔内，还包括四周固定在外管内壁上的顶封板和底封板，顶封板上设有与内管顶端内部连通的灌浆孔，伸出穿孔的主管外端固定有挡板，内管管壁和副管管壁设有相互对齐连通的过浆孔，内管和副管内分别具有通过过浆孔连通的灌浆区，且通过灌浆孔朝灌浆区内浇筑有混凝土砂浆，柱体套在外管上，梁体端部套在主管外端。本梁柱节点强度和施工效率高。
Description
技术领域
本发明属于建筑钢结构技术领域，涉及一种装配式梁柱连接结构及其制作和施工方法。
背景技术
目前被大量采用的钢结构建筑中，通常需要将梁体安装在柱体侧部，现有方式一般直接在梁体端部通过衔接钢板与柱体外壁连接，不仅需要连接多块钢板，导致施工效率低，同时钢板与梁体和柱体连接部位受力较大，又由于梁体和柱体为空心结构，使得节点位置容易受到挤压变形，因此形成的钢结构强度偏低，稳定性较差，影响建筑安全性，因此有必要进行改进。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种能提高节点强度，并能提高现场施工效率，且连接强度更高的装配式梁柱连接结构及其制作和施工方法。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种装配式梁柱连接结构，包括竖向设置的方管柱体和横向设置的四根方管梁体，其特征在于：还包括用于连接柱体和梁体的节点，节点包括方管结构的外管、四根方管结构的内管和四根方管结构的主管，内管与外管开口方向呈竖向设置，主管开口方向呈横向设置，一根主管包括两根一侧外壁相互贴合固定的方管结构的副管，且两根副管另一侧外壁分别与相邻两根内管外壁贴合固定，所述的内管两侧外壁与外管相邻的两侧内壁贴合固定，内管的另外两侧外壁与两根相互垂直的副管外壁固定，且四根内管分别固定在外管内侧四角位置，且与一根内管连接的两根副管相互垂直，并为一体结构，且为一整段钢管垂直弯折形成，所述的外管四周管壁分别设有方形穿孔，且四根主管分别穿设在四个穿孔内，还包括相互平行，且横向设置的矩形板状顶封板和矩形板状底封板，顶封板四周和底封板四周分别固定在外管内壁上，且内管顶端和底端分别固定在顶封板底面和底封板顶面上，所述的顶封板上设有四个灌浆孔，且四个灌浆孔分别与四根内管顶端内部连通，所述的伸出穿孔的主管外端固定有挡板，内管管壁和副管管壁设有相互对齐连通的过浆孔，所述的内管和副管内分别具有通过过浆孔连通的灌浆区，且通过所述的灌浆孔朝灌浆区内浇筑有混凝土砂浆，所述的柱体至少具有两段，且上段柱体底端和下段柱体顶端分别配合套在外管顶端和底端，并通过紧固件固定，所述的四根梁体端部分别配合套在四根主管外端。
本结构中，梁体和柱体利用节点进行连接，且节点中的一根主管包括两根副管，且副管为一整段钢管弯折形成，使得四根主管内端形成稳定连接结构，继而使主管外端强度更高，承载力更强，且利用内管对外管内侧四角位置进行加固，同时主管利用内管稳定连接在外管内，之后朝朝灌浆区内一体浇筑混凝土砂浆，因此能形成高强度节点，之后利用外管与柱体配合套接固定，主管与梁体配合套接固定，因此方便现场快速施工。
在上述的一种装配式梁柱连接结构中，所述的外管包括上管和下管，上管底端和下管顶端分别具有四个方形缺口状上缺口槽和四个方形缺口状下缺口槽，且上管底端和下管顶端衔接并焊接固定，且四个上缺口槽和四个下缺口槽依次组合拼接形成所述的四个穿孔。
因此能顺利制作节点。
在上述的一种装配式梁柱连接结构中，所述的下段柱体顶端具有四个方形缺口状支撑槽，且四根主管分别配合位于四个支撑槽内，且下段柱体顶端和上段柱体底端相抵并焊接固定，且梁体端部焊接在柱体外壁上。
能进一步提高梁柱连接强度。
在上述的一种装配式梁柱连接结构中，所述的顶封板四周分别固定在外管靠近顶端的内壁上，且顶封板顶面和内管内壁合围形成灌浆槽。
因此能快速灌入混凝土砂浆。
在上述的一种装配式梁柱连接结构中，所述的过浆孔上焊接固定有加强套。
因此能提高过浆孔强度。
在上述的一种装配式梁柱连接结构中，所述的挡板靠近四角位置和底封板靠近四角位置分别设有透气孔。
避免角落位置出现混凝土鼓包。
一种装配式梁柱连接结构的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，取四根钢管，并将四根钢管分别弯折形成两根相互垂直的副管；
步骤二，将两根副管外壁相互贴合并通过紧固件固定以形成一根主管，且四根主管外端分别横向朝向四周；
步骤三，将内管两侧外壁与一根钢管弯折形成的两根相互垂直的副管外壁通过紧固件固定，且内管和副管上的过浆孔对齐，将加强套外壁焊接在过浆孔孔壁上，且相垂直的两根主管之间具有一根内管，且四根内管开口方向呈竖向设置；
步骤四，在上管底端和下管顶端分别切割出四个方形缺口状上缺口槽和四个方形缺口状下缺口槽，将上管从四根内管顶端套入，下管从四根内管底端套入，将上管底端和下管顶端衔接并焊接固定，使四个上缺口槽和四个下缺口槽依次组合拼接形成四个穿孔，且四根主管分别穿设在四个穿孔内；
步骤五，将四根内管分别通过紧固件固定在外管内侧四角位置；
步骤六，将顶封板四周和底封板四周分别焊接固定在外管内壁上，通过灌浆孔施工，使内管顶端和底端分别焊接固定在顶封板底面和底封板顶面上；
步骤七，将挡板焊接固定在主管外端。
通过上述方法，即可制作形成节点。
一种装配式梁柱连接结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，在下段柱体顶端切割出四个方形缺口状支撑槽；
步骤二，将外管对齐置于下段柱体上方，下移外管，使下段柱体顶端配合套在外管底端，并通过紧固件固定，使四根主管分别配合位于四个支撑槽内；
步骤三，将四根梁体端部分别配合套在四根主管外端，并通过紧固件固定；
步骤四，朝灌浆槽灌入混凝土砂浆并振捣密实，混凝土砂浆通过灌浆孔进入灌浆区内；
步骤五，将上段柱体底端配合套在外管顶端，并通过紧固件固定，且下段柱体顶端和上段柱体底端相抵并焊接固定；
步骤六，将梁体端部焊接在上下两段柱体外壁上。
通过上述方法，即可快速将梁柱利用节点连接。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本结构中，梁体和柱体利用节点进行连接，且节点中的一根主管包括两根副管，且副管为一整段钢管弯折形成，使得四根主管内端形成稳定连接结构，继而使主管外端强度更高，承载力更强，且利用内管对外管内侧四角位置进行加固，同时主管利用内管稳定连接在外管内，之后朝朝灌浆区内一体浇筑混凝土砂浆，因此能形成高强度节点，之后利用外管与柱体配合套接固定，主管与梁体配合套接固定，因此方便现场快速施工。
附图说明
图1和图2分别是本连接结构两种横向剖视图；
图3是本连接结构竖向分解剖视图；
图4是本连接结构竖向连接示意图。
图中，
1、柱体；11、支撑槽；
2、梁体；
3、外管；31、穿孔；32、上管；33、下管；
4、内管；41、过浆孔；42、灌浆区；43、加强套；
5、主管；51、副管；52、挡板；
6、顶封板；61、灌浆孔；62、灌浆槽；63、底封板。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1-4所示，本发明一种装配式梁柱连接结构，包括竖向设置的方管柱体1和横向设置的四根方管梁体2，还包括用于连接柱体1和梁体2的节点，节点包括方管结构的外管3、四根方管结构的内管4和四根方管结构的主管5，内管4与外管3开口方向呈竖向设置，主管5开口方向呈横向设置，一根主管5包括两根一侧外壁相互贴合固定的方管结构的副管51，且两根副管51另一侧外壁分别与相邻两根内管4外壁贴合固定，内管4两侧外壁与外管3相邻的两侧内壁贴合固定，内管4的另外两侧外壁与两根相互垂直的副管51外壁固定，且四根内管4分别固定在外管3内侧四角位置，且与一根内管4连接的两根副管51相互垂直，并为一体结构，且为一整段钢管垂直弯折形成，外管3四周管壁分别设有方形穿孔31，且四根主管5分别穿设在四个穿孔31内，还包括相互平行，且横向设置的矩形板状顶封板6和矩形板状底封板63，顶封板6四周和底封板63四周分别固定在外管3内壁上，且内管4顶端和底端分别固定在顶封板6底面和底封板63顶面上，顶封板6上设有四个灌浆孔61，且四个灌浆孔61分别与四根内管4顶端内部连通，伸出穿孔31的主管5外端固定有挡板52，内管4管壁和副管51管壁设有相互对齐连通的过浆孔41，内管4和副管51内分别具有通过过浆孔41连通的灌浆区42，且通过灌浆孔61朝灌浆区42内浇筑有混凝土砂浆，柱体1至少具有两段，且上段柱体1底端和下段柱体1顶端分别配合套在外管3顶端和底端，并通过紧固件固定，四根梁体2端部分别配合套在四根主管5外端。
进一步的，外管3包括上管32和下管33，上管32底端和下管33顶端分别具有四个方形缺口状上缺口槽和四个方形缺口状下缺口槽，且上管32底端和下管33顶端衔接并焊接固定，且四个上缺口槽和四个下缺口槽依次组合拼接形成四个穿孔31。下段柱体1顶端具有四个方形缺口状支撑槽11，且四根主管5分别配合位于四个支撑槽11内，且下段柱体1顶端和上段柱体1底端相抵并焊接固定，且梁体2端部焊接在柱体1外壁上。顶封板6四周分别固定在外管3靠近顶端的内壁上，且顶封板6顶面和内管4内壁合围形成灌浆槽62。过浆孔41上焊接固定有加强套43。挡板52靠近四角位置和底封板63靠近四角位置分别设有透气孔。
本结构中，梁体2和柱体1利用节点进行连接，且节点中的一根主管5包括两根副管51，且副管51为一整段钢管弯折形成，使得四根主管5内端形成稳定连接结构，继而使主管5外端强度更高，承载力更强，且利用内管4对外管3内侧四角位置进行加固，同时主管5利用内管4稳定连接在外管3内，之后朝朝灌浆区42内一体浇筑混凝土砂浆，因此能形成高强度节点，之后利用外管3与柱体1配合套接固定，主管5与梁体2配合套接固定，因此方便现场快速施工。
一种装配式梁柱连接结构的制作方法，包括以下步骤：
步骤一，取四根钢管，并将四根钢管分别弯折形成两根相互垂直的副管51；
步骤二，将两根副管51外壁相互贴合并通过紧固件固定以形成一根主管5，且四根主管5外端分别横向朝向四周；
步骤三，将内管4两侧外壁与一根钢管弯折形成的两根相互垂直的副管51外壁通过紧固件固定，且内管4和副管51上的过浆孔41对齐，将加强套43外壁焊接在过浆孔41孔壁上，且相垂直的两根主管5之间具有一根内管4，且四根内管4开口方向呈竖向设置；
步骤四，在上管32底端和下管33顶端分别切割出四个方形缺口状上缺口槽和四个方形缺口状下缺口槽，将上管32从四根内管4顶端套入，下管33从四根内管4底端套入，将上管32底端和下管33顶端衔接并焊接固定，使四个上缺口槽和四个下缺口槽依次组合拼接形成四个穿孔31，且四根主管5分别穿设在四个穿孔31内；
步骤五，将四根内管4分别通过紧固件固定在外管3内侧四角位置；
步骤六，将顶封板6四周和底封板63四周分别焊接固定在外管3内壁上，通过灌浆孔61施工，使内管4顶端和底端分别焊接固定在顶封板6底面和底封板63顶面上；
步骤七，将挡板52焊接固定在主管5外端。
一种装配式梁柱连接结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤一，在下段柱体1顶端切割出四个方形缺口状支撑槽11；
步骤二，将外管3对齐置于下段柱体1上方，下移外管3，使下段柱体1顶端配合套在外管3底端，并通过紧固件固定，使四根主管5分别配合位于四个支撑槽11内；
步骤三，将四根梁体2端部分别配合套在四根主管5外端，并通过紧固件固定；
步骤四，朝灌浆槽62灌入混凝土砂浆并振捣密实，混凝土砂浆通过灌浆孔61进入灌浆区42内；
步骤五，将上段柱体1底端配合套在外管3顶端，并通过紧固件固定，且下段柱体1顶端和上段柱体1底端相抵并焊接固定；
步骤六，将梁体2端部焊接在上下两段柱体1外壁上。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了柱体1、支撑槽11、梁体2、外管3、穿孔31、上管32、下管33、内管4、过浆孔41、灌浆区42、加强套43、主管5、副管51、挡板52、顶封板6、灌浆孔61、灌浆槽62、底封板63等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (8)
1.一种装配式梁柱连接结构，包括竖向设置的方管柱体(1)和横向设置的四根方管梁体(2)，其特征在于：还包括用于连接柱体(1)和梁体(2)的节点，节点包括方管结构的外管(3)、四根方管结构的内管(4)和四根方管结构的主管(5)，内管(4)与外管(3)开口方向呈竖向设置，主管(5)开口方向呈横向设置，一根主管(5)包括两根一侧外壁相互贴合固定的方管结构的副管(51)，且两根副管(51)另一侧外壁分别与相邻两根内管(4)外壁贴合固定，所述的内管(4)两侧外壁与外管(3)相邻的两侧内壁贴合固定，内管(4)的另外两侧外壁与两根相互垂直的副管(51)外壁固定，且四根内管(4)分别固定在外管(3)内侧四角位置，且与一根内管(4)连接的两根副管(51)相互垂直，并为一体结构，且为一整段钢管垂直弯折形成，所述的外管(3)四周管壁分别设有方形穿孔(31)，且四根主管(5)分别穿设在四个穿孔(31)内，还包括相互平行，且横向设置的矩形板状顶封板(6)和矩形板状底封板(63)，顶封板(6)四周和底封板(63)四周分别固定在外管(3)内壁上，且内管(4)顶端和底端分别固定在顶封板(6)底面和底封板(63)顶面上，所述的顶封板(6)上设有四个灌浆孔(61)，且四个灌浆孔(61)分别与四根内管(4)顶端内部连通，所述的伸出穿孔(31)的主管(5)外端固定有挡板(52)，内管(4)管壁和副管(51)管壁设有相互对齐连通的过浆孔(41)，所述的内管(4)和副管(51)内分别具有通过过浆孔(41)连通的灌浆区(42)，且通过所述的灌浆孔(61)朝灌浆区(42)内浇筑有混凝土砂浆，所述的柱体(1)至少具有两段，且上段柱体(1)底端和下段柱体(1)顶端分别配合套在外管(3)顶端和底端，并通过紧固件固定，所述的四根梁体(2)端部分别配合套在四根主管(5)外端。
2.根据权利要求1所述的一种装配式梁柱连接结构，其特征在于：所述的外管(3)包括上管(32)和下管(33)，上管(32)底端和下管(33)顶端分别具有四个方形缺口状上缺口槽和四个方形缺口状下缺口槽，且上管(32)底端和下管(33)顶端衔接并焊接固定，且四个上缺口槽和四个下缺口槽依次组合拼接形成所述的四个穿孔(31)。
3.根据权利要求2所述的一种装配式梁柱连接结构，其特征在于：所述的下段柱体(1)顶端具有四个方形缺口状支撑槽(11)，且四根主管(5)分别配合位于四个支撑槽(11)内，且下段柱体(1)顶端和上段柱体(1)底端相抵并焊接固定，且梁体(2)端部焊接在柱体(1)外壁上。
4.根据权利要求3所述的一种装配式梁柱连接结构，其特征在于：所述的顶封板(6)四周分别固定在外管(3)靠近顶端的内壁上，且顶封板(6)顶面和内管(4)内壁合围形成灌浆槽(62)。
5.根据权利要求4所述的一种装配式梁柱连接结构，其特征在于：所述的过浆孔(41)上焊接固定有加强套(43)。
6.根据权利要求5所述的一种装配式梁柱连接结构，其特征在于：所述的挡板(52)靠近四角位置和底封板(63)靠近四角位置分别设有透气孔。
7.一种用于权利要求6所述的装配式梁柱连接结构的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，取四根钢管，并将四根钢管分别弯折形成两根相互垂直的副管(51)；
步骤二，将两根副管(51)外壁相互贴合并通过紧固件固定以形成一根主管(5)，且四根主管(5)外端分别横向朝向四周；
步骤三，将内管(4)两侧外壁与一根钢管弯折形成的两根相互垂直的副管(51)外壁通过紧固件固定，且内管(4)和副管(51)上的过浆孔(41)对齐，将加强套(43)外壁焊接在过浆孔(41)孔壁上，且相垂直的两根主管(5)之间具有一根内管(4)，且四根内管(4)开口方向呈竖向设置；
步骤四，在上管(32)底端和下管(33)顶端分别切割出四个方形缺口状上缺口槽和四个方形缺口状下缺口槽，将上管(32)从四根内管(4)顶端套入，下管(33)从四根内管(4)底端套入，将上管(32)底端和下管(33)顶端衔接并焊接固定，使四个上缺口槽和四个下缺口槽依次组合拼接形成四个穿孔(31)，且四根主管(5)分别穿设在四个穿孔(31)内；
步骤五，将四根内管(4)分别通过紧固件固定在外管(3)内侧四角位置；
步骤六，将顶封板(6)四周和底封板(63)四周分别焊接固定在外管(3)内壁上，通过灌浆孔(61)施工，使内管(4)顶端和底端分别焊接固定在顶封板(6)底面和底封板(63)顶面上；
步骤七，将挡板(52)焊接固定在主管(5)外端。
8.一种用于权利要求6所述的装配式梁柱连接结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，在下段柱体(1)顶端切割出四个方形缺口状支撑槽(11)；
步骤二，将外管(3)对齐置于下段柱体(1)上方，下移外管(3)，使下段柱体(1)顶端配合套在外管(3)底端，并通过紧固件固定，使四根主管(5)分别配合位于四个支撑槽(11)内；
步骤三，将四根梁体(2)端部分别配合套在四根主管(5)外端，并通过紧固件固定；
步骤四，朝灌浆槽(62)灌入混凝土砂浆并振捣密实，混凝土砂浆通过灌浆孔(61)进入灌浆区(42)内；
步骤五，将上段柱体(1)底端配合套在外管(3)顶端，并通过紧固件固定，且下段柱体(1)顶端和上段柱体(1)底端相抵并焊接固定；
步骤六，将梁体(2)端部焊接在上下两段柱体(1)外壁上。
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