CN108222259A - 一种高强度梁柱连接结构及其制作和施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高强度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。本高强度梁柱连接结构包括方管柱体和工字钢梁体，梁体包括翼板和腹板，还包括节点，节点包括外管和内管，外管管壁设有穿孔，梁体端部穿入穿孔，腹板左右两侧各设有一根槽钢，槽钢包括底板和侧板，与一根内管连接的两根槽钢为一体结构，槽钢与梁体合围形成封闭的灌浆区，还包括四周分别固定在外管内壁上的顶封板和底封板，顶封板上设有灌浆孔，内管管壁和底板上设有过浆孔，灌浆区通过过浆孔延伸到内管内，且通过灌浆孔朝灌浆区内浇筑有混凝土砂浆，柱体配合套在外管上并通过紧固件固定。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，涉及一种高强度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，且连接强度更高的高强度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：一种高强度梁柱连接结构，包括竖向设置的方管柱体和横向设置的四根工字钢梁体，梁体包括相互平行的两块翼板和垂直连接在两块翼板之间的腹板，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和四根方管结构的内管，内管与外管开口方向呈竖向设置，所述的内管两侧外壁与外管相邻的两侧内壁贴合固定，且四根内管分别固定在外管内侧四角位置，所述的外管四周管壁分别设有工字形穿孔，所述的梁体端部切割形成连接端，且连接端对应的两块翼板呈V形结构，且四根梁体端部分别穿入四个穿孔，且连接端对应的翼板相互衔接并焊接固定在内管中心位置上，所述的腹板左右两侧各设有一根槽钢，槽钢包括底板和两块分别垂直连接在底板正面两边的侧板，两块侧板外侧面分别与两块翼板内侧面贴合固定，底板背面与相邻的内管外壁贴合固定，且内管两侧外壁各固定有一根槽钢，且与一根内管连接的两根槽钢内端相互连接并为一体结构，且槽钢外端顶在外管内壁上，且槽钢与梁体合围形成封闭的灌浆区，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，内管管壁和底板上设有相互对齐连通的过浆孔，所述的灌浆区通过过浆孔延伸到内管内，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。
本结构中，梁体端部穿入穿孔，并在外管中心位置衔接并焊接固定，且梁体通过槽钢固定在内管上，且四根内管稳定固定在外管内侧四角位置，使得四根内管与外管形成稳定连接结构，继而提高对梁体的连接强度，且与一根内管连接的两根槽钢为一体结构，使得相邻两根梁体之间连接更加稳定，形成进一步加固结构，之后朝灌浆区内一体浇筑混凝土砂浆，因此能形成高强度节点，且利用外管与柱体配合套接固定，因此方便现场快速施工。
在上述的一种高强度梁柱连接结构中，所述的侧板远离底板的一边抵在腹板一侧上。
能进一步提高梁体与节点连接强度。
在上述的一种高强度梁柱连接结构中，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。
在上述的一种高强度梁柱连接结构中，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。
在上述的一种高强度梁柱连接结构中，所述的底封板靠近四角位置设有透气孔。
避免角落位置出现混凝土鼓包。
一种高强度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，在外管四周管壁分别切割出工字形穿孔；
步骤二，将内管两侧外壁与外管相邻的两侧内壁通过紧固件贴合固定，使四根内管分别固定在外管内侧四角位置；
步骤三，利用穿孔定位，将底板背面与相邻的内管一侧外壁通过紧固件贴合固定，槽钢外端顶在外管内壁上并焊接固定，且与一根内管连接的两根槽钢内端相互连接并为一体结构，且内管和底板上的过浆孔对齐，将加强套外壁焊接在过浆孔孔壁上；
步骤四，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。
通过上述方法，即可制作形成节点。
一种高强度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，将四根梁体端部分别穿入四个穿孔，将两块侧板外侧面分别与两块翼板内侧面通过紧固件贴合固定，将连接端对应的翼板相互衔接并焊接固定在内管中心位置上；
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，并通过紧固件固定外管和柱体；
步骤三，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；
步骤四，将上段柱体底端配合套在外管顶端，并通过紧固件固定。
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，梁体端部穿入穿孔，并在外管中心位置衔接并焊接固定，且梁体通过槽钢固定在内管上，且四根内管稳定固定在外管内侧四角位置，使得四根内管与外管形成稳定连接结构，继而提高对梁体的连接强度，且与一根内管连接的两根槽钢为一体结构，使得相邻两根梁体之间连接更加稳定，形成进一步加固结构，之后朝灌浆区内一体浇筑混凝土砂浆，因此能形成高强度节点，且利用外管与柱体配合套接固定，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；
2、梁体；21、翼板；22、腹板；
3、外管；31、穿孔；
4、内管；41、过浆孔；42、灌浆区；43、加强套；
5、槽钢；51、底板；52、侧板；
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，本发明一种高强度梁柱连接结构，包括竖向设置的方管柱体1和横向设置的四根工字钢梁体2，梁体2包括相互平行的两块翼板21和垂直连接在两块翼板21之间的腹板22，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和四根方管结构的内管4，内管4与外管3开口方向呈竖向设置，内管4两侧外壁与外管3相邻的两侧内壁贴合固定，且四根内管4分别固定在外管3内侧四角位置，外管3四周管壁分别设有工字形穿孔31，梁体2端部切割形成连接端，且连接端对应的两块翼板21呈V形结构，且四根梁体2端部分别穿入四个穿孔31，且连接端对应的翼板21相互衔接并焊接固定在内管4中心位置上，腹板22左右两侧各设有一根槽钢5，槽钢5包括底板51和两块分别垂直连接在底板51正面两边的侧板52，两块侧板52外侧面分别与两块翼板21内侧面贴合固定，底板51背面与相邻的内管4外壁贴合固定，且内管4两侧外壁各固定有一根槽钢5，且与一根内管4连接的两根槽钢5内端相互连接并为一体结构，且槽钢5外端顶在外管3内壁上，且槽钢5与梁体2合围形成封闭的灌浆区42，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，内管4管壁和底板51上设有相互对齐连通的过浆孔41，灌浆区42通过过浆孔41延伸到内管4内，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。
进一步的，侧板52远离底板51的一边抵在腹板22一侧上。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。底封板63靠近四角位置设有透气孔。
本结构中，梁体2端部穿入穿孔31，并在外管3中心位置衔接并焊接固定，且梁体2通过槽钢5固定在内管4上，且四根内管4稳定固定在外管3内侧四角位置，使得四根内管4与外管3形成稳定连接结构，继而提高对梁体2的连接强度，且与一根内管4连接的两根槽钢5为一体结构，使得相邻两根梁体2之间连接更加稳定，形成进一步加固结构，之后朝灌浆区42内一体浇筑混凝土砂浆，因此能形成高强度节点，且利用外管3与柱体1配合套接固定，因此方便现场快速施工。
一种高强度梁柱连接结构的制作方法，包括以下步骤：
步骤一，在外管3四周管壁分别切割出工字形穿孔31；
步骤二，将内管4两侧外壁与外管3相邻的两侧内壁通过紧固件贴合固定，使四根内管4分别固定在外管3内侧四角位置；
步骤三，利用穿孔31定位，将底板51背面与相邻的内管4一侧外壁通过紧固件贴合固定，槽钢5外端顶在外管3内壁上并焊接固定，且与一根内管4连接的两根槽钢5内端相互连接并为一体结构，且内管4和底板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；
步骤四，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。
一种高强度梁柱连接结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤一，将四根梁体2端部分别穿入四个穿孔31，将两块侧板52外侧面分别与两块翼板21内侧面通过紧固件贴合固定，将连接端对应的翼板21相互衔接并焊接固定在内管4中心位置上；
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，并通过紧固件固定外管3和柱体1；
步骤三，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；
步骤四，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。
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、梁体2、翼板21、腹板22、外管3、穿孔31、内管4、过浆孔41、灌浆区42、加强套43、槽钢5、底板51、侧板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 (7)
1.一种高强度梁柱连接结构，包括竖向设置的方管柱体(1)和横向设置的四根工字钢梁体(2)，梁体(2)包括相互平行的两块翼板(21)和垂直连接在两块翼板(21)之间的腹板(22)，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)和四根方管结构的内管(4)，内管(4)与外管(3)开口方向呈竖向设置，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，且四根内管(4)分别固定在外管(3)内侧四角位置，所述的外管(3)四周管壁分别设有工字形穿孔(31)，所述的梁体(2)端部切割形成连接端，且连接端对应的两块翼板(21)呈V形结构，且四根梁体(2)端部分别穿入四个穿孔(31)，且连接端对应的翼板(21)相互衔接并焊接固定在内管(4)中心位置上，所述的腹板(22)左右两侧各设有一根槽钢(5)，槽钢(5)包括底板(51)和两块分别垂直连接在底板(51)正面两边的侧板(52)，两块侧板(52)外侧面分别与两块翼板(21)内侧面贴合固定，底板(51)背面与相邻的内管(4)外壁贴合固定，且内管(4)两侧外壁各固定有一根槽钢(5)，且与一根内管(4)连接的两根槽钢(5)内端相互连接并为一体结构，且槽钢(5)外端顶在外管(3)内壁上，且槽钢(5)与梁体(2)合围形成封闭的灌浆区(42)，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，内管(4)管壁和底板(51)上设有相互对齐连通的过浆孔(41)，所述的灌浆区(42)通过过浆孔(41)延伸到内管(4)内，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。
2.根据权利要求1所述的一种高强度梁柱连接结构，其特征在于：所述的侧板(52)远离底板(51)的一边抵在腹板(22)一侧上。
3.根据权利要求2所述的一种高强度梁柱连接结构，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)。
4.根据权利要求3所述的一种高强度梁柱连接结构，其特征在于：所述的过浆孔(41)上焊接固定有加强套(43)。
5.根据权利要求4所述的一种高强度梁柱连接结构，其特征在于：所述的底封板(63)靠近四角位置设有透气孔。
6.一种用于权利要求5所述的高强度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，在外管(3)四周管壁分别切割出工字形穿孔(31)；
步骤二，将内管(4)两侧外壁与外管(3)相邻的两侧内壁通过紧固件贴合固定，使四根内管(4)分别固定在外管(3)内侧四角位置；
步骤三，利用穿孔(31)定位，将底板(51)背面与相邻的内管(4)一侧外壁通过紧固件贴合固定，槽钢(5)外端顶在外管(3)内壁上并焊接固定，且与一根内管(4)连接的两根槽钢(5)内端相互连接并为一体结构，且内管(4)和底板(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；
步骤四，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。
7.一种用于权利要求5所述的高强度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，将四根梁体(2)端部分别穿入四个穿孔(31)，将两块侧板(52)外侧面分别与两块翼板(21)内侧面通过紧固件贴合固定，将连接端对应的翼板(21)相互衔接并焊接固定在内管(4)中心位置上；
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，并通过紧固件固定外管(3)和柱体(1)；
步骤三，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；
步骤四，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。
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