CN109183984B - 一种装配式建筑六向节及其装配方法 - Google Patents
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Abstract
一种装配式建筑六向节及其装配方法，六向节包括内管、套于内管中部的外管；外管的长度不大于内管长度的1/3，所述内管和外管上均开有数量不少于两排的圆孔，内管的内部从上到下排布有多个星月板，星月板上设有定位装置和凹尾螺栓，并固定在内管的内侧面上；上方管柱和下方管柱的端部恰可套在内管上；结构可靠，传力明确；满足了“强柱弱梁强节点”的抗震设防要求；全螺栓连接方式既保证了钢柱的整体性，又提高了结构的抗震性能，降低了施工难度，装配方法操作更加简单，保证了节点质量，提高施工效率；所有构件均可以在工厂内完成预制，现场施工无焊接作业，安全可靠，形成标准化接口与“模块化”构件，配合模数化的预制钢梁，满足了装配式建筑的需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种装配式建筑多向连接装置，具体地说是一种装配式建筑六向节。
背景技术
装配式钢管混凝土柱-钢梁结构体系具有空间分隔灵活、自重轻、抗震性能好、整体性高、施工方便等优点，与剪力墙或核心筒等形成复合结构体系后，有效解决了框架结构抗侧刚度小的技术难题。钢管混凝土柱、钢梁、节点等部件易于标准化和工业化，符合建筑工业化的要求。此外，钢结构改建和拆迁容易，材料回收和再生利用率高，被誉为“绿色建筑”，因此装配式钢结构已成为国家推行节能、环保和可持续发展住宅建筑体系的一种重要形式。
连接节点作为柱和梁的传力中枢，其构造措施和计算方法是框架结构设计中的主要问题之一，也是直接影响框架结构力学性能的关键问题之一。因此，节点形式应构造简单、整体性好、传力明确、安全可靠、节约材料和施工方便；节点设计应做到构造合理，避免出现应力集中和过大约束应力。
传统的连接节点是现场焊接，由于现场焊接质量不容易控制，且焊接时间较长，从而限制了装配式钢结构施工快的优点；另一方面现有技术中的连接节点也存在传力容易发生偏移，装配生产复杂的问题。
发明内容
发明是为了解决目前传统的连接节点是通过现场焊接，由于现场焊接质量不容易控制，且焊接时间较长，从而限制了装配式钢结构施工快的优点；另一方面现有技术中的连接节点也存在传力容易发生偏移，装配生产复杂的问题。
本发明采用的技术方案是：一种装配式建筑六向节，包括内管、套于内管中部的外管；外管的长度不大于内管长度的1/3，所述内管和外管上均开有数量不少于两排的圆孔，内管的内部从上到下排布有多个星月板，星月板上设有定位装置和凹尾螺栓，并固定在内管的内侧面上；
所述内管的作用在于：与星月板协同完成对拉水平力的传递；与凹尾螺栓协同完成水平梁水平力的传递；与浇筑后的混凝土协同完成轴心压力传递；上方管柱和下方管柱的端部恰可套在内管上；
所述外管的作用在于：用于上方管柱和下方管柱的定位及与水平梁连接；
所述星月板的作用在于：与凹尾螺栓协同完成水平梁水平力传力；与浇筑后的混凝土协同完成垂直压力及轴心压力传递；
进一步的，所述定位装置将水平拉力传递到星月板上；
进一步的，所述内管和外管各自的圆孔直径相同且且圆心位于同一轴线上。
进一步的，所述星月板的外形呈矩形，矩形的四角开有圆弧缺角，矩形的中部开有用于透气和浇筑混凝土的中孔和边孔。
进一步的，所述定位装置为固定设置在星月板顶面和底面各边上的多个螺帽，每条边上的螺帽数量和内管上圆孔的排数一致，且单个螺帽与内管和外管圆心位于同一轴线上，凹尾螺栓的外螺纹与螺帽的内螺纹相配合，凹尾螺栓可将星月板与内管相串连或者凹尾螺栓和星月板与内管相串连形成伸缩“龟腿”结构，伸缩“龟腿”结构再与外管、水平梁通过螺帽相连。
进一步的，所述定位装置为固定设置在星月板各边侧面上开有带螺纹的圆孔的插孔板，该插孔板上的圆孔的作用与权利要求中螺帽的作用相同。
进一步的，所述凹尾螺栓尾部人端面上开有凹槽，凹槽可为一字形或十字形，凹槽可贯通整个端面也可不贯通整个端面。
进一步的，当所述外管的长度小于60mm时，外管上不开孔，此时外管焊接在内管上。
本发明的有益效果和特点是：
1、结构可靠，传力明确；通过设置外管管套和内环的星月板，增加了节点核心区的强度，保证了节点的安全，满足了“强柱弱梁强节点”的抗震设防要求；
2、全螺栓连接方式既保证了钢柱的整体性，又提高了结构的抗震性能，降低了施工难度，装配方法操作更加简单，在保证了节点质量的前提下，还提高了施工效率；
3、所有构件均可以在工厂内完成预制，现场施工无焊接作业，安全可靠，形成标准化接口与“模块化”构件，配合模数化的预制钢梁，满足了装配式建筑的需求。
附图说明
图1是本发明较佳实施例的结构示意图；
图2是本发明较佳实施例的星月板与定位装置的结构示意图；
图3是本发明较佳实施例的星月板与另一种形式的定位装置的结构示意图；
图4是本发明较佳实施例的凹尾螺栓的结构示意图；
图5是图1揭开内管、外管的一个面后的结构示意图；
图6本发明较佳实施例装配前的结构示意图；
图7是图1虚线处放大的的结构示意图；
图8是本发明较佳实施例装配后的结构示意图；
图中标号分别表示：1-内管、2-外管、3-星月板、31-中孔、32-边孔、33-螺帽、34-插孔板、4-定位装置、5-凹尾螺栓、51-凹槽、6-上方管柱、7-下方管柱、8-水平梁、9-竖向连接板；
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明：
请参考图1、图5，一种装配式建筑六向节，其特征在于：包括内管1、套于内管中部的外管2；外管2的长度不大于内管长度的1/3，所述内管1和外管2上均开有数量不少于两排的圆孔(当所述外管的长度小于60mm时，外管上不开孔，此时外管焊接在内管上)，内管1和外管2各自的圆孔直径相同且且圆心位于同一轴线上。内管1的内部从上到下排布有多个星月板3，星月板3上设有定位装置4和凹尾螺栓5，并固定在内管1的内侧面上；
所述内管1的作用在于：与星月板3协同完成对拉水平力的传递；与凹尾螺栓5协同完成水平梁8(例如H型钢)水平力的传递；与浇筑后的混凝土协同完成轴心压力传递；上方管柱6和下方管柱7的端部恰可套在内管1上；
所述外管2的作用在于：用于上方管柱6和下方管柱7的定位，防止该部件在运输过程中变形。
所述星月板3的作用在于：与凹尾螺栓5协同完成水平梁8水平力传力；与浇筑后的混凝土协同完成垂直压力及轴心压力传递；
所述定位装置4将水平拉力传递到星月板3上；
所述星月板3的外形呈矩形，矩形的四角开有圆弧缺角，矩形的中部开有用于透气和浇筑混凝土的中孔31和边孔32。
请参考图2，所述定位装置4为固定设置在星月板3顶面和底面各边上的多个螺帽33，每条边上的螺帽数量和内管1上圆孔的排数一致，且单个螺帽与内管1和外管2各自的圆孔圆心位于同一轴线上，凹尾螺栓5的外螺纹与螺帽的内螺纹相配合33，通过凹尾螺栓5可将星月板3(指位于内管上部或下部的星月板，凹尾螺栓穿过螺帽33和内管上的圆孔)与内管1相串连或者将星月板3(指位于内管中部的星月板，凹尾螺栓穿过螺帽33和内管、外管上的圆孔)与内管1相串连形成后伸缩“龟腿”结构，伸缩“龟腿”结构再与外管2、水平梁8通过螺帽相连。
请参考图3，作为另一种优选的方案，所述定位装置4为固定设置在星月板3各边侧面上开有带螺纹的圆孔的插孔板34，该插孔板34上的圆孔的作用与权利要求4中螺帽33的作用相同。
请参考图4，所述凹尾螺栓5尾部端面上开有凹槽51，以便于在外部旋转螺栓，凹槽51可为一字形或十字形，凹槽可贯通整个端面也可不贯通整个端面。
请参考图6、图7、图8，所述的装配式建筑六向节的装配方法，包括如下步骤：
步骤一：在上方管柱6与内管1相套接的一端的每个面上开设与内管1上部数量相同且平面位置分布一致的圆孔；在下方管柱7与内管1相套接的一端的每个面上开设与内管1上部数量相同且平面位置分布一致的圆孔；
步骤二：将圆孔内的凹尾螺栓5的外端面旋转至与内管1、外管2的外表面平齐；
步骤三：将上方管柱6、下方管柱7分别与内管1的上端和下端套接，并将各自区域的凹尾螺栓5从内管1中旋出以锁紧上方管柱6、下方管柱7；
步骤四：制作用于连接水平梁8和内管1、外管2连接的端头竖向连接板9；所述竖向连接板9开有与内管1上数量和平面位置分布一致的圆孔；将竖向连接板9与水平梁8的端部用螺帽、螺栓固定连接在一起；
步骤五：将四个水平梁8通过各自的端头竖向连接板9与内管1、外管2的四个侧面相对接，并旋出对应孔位的凹尾螺栓5配合螺帽以锁紧四个水平梁8；
步骤六：向内管1中灌入混凝土，同时再次收紧凹尾螺栓，实现梁水平张拉，也实现了上下前后左右六个方向的同步连接，成型后装配完成。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的结构关系及原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种装配式建筑六向节，其特征在于：包括内管（1）、套于内管中 部的外管（2）；外管（2）的长度不大于内管长度的 1/3，所述内管（1） 和外管（2）上均开有数量不少于两排的圆孔，内管（1）的内部从上到下 排布有多个星月板（3），星月板（3）上设有定位装置（4）和凹尾螺栓（5），并固定在内管（1）的内侧面上；所述内管（1）的作用在于：与星月板（3）协同完成对拉水平力的传 递；与凹尾螺栓（5）协同完成水平梁（8）水平力的传递；与浇筑后的混 凝土协同完成轴心压力传递；上方管柱（6）和下方管柱（7）的端部恰可套在内管（1）上；所述外管（2）的作用在于： 用于上方管柱（6）和下方管柱（7）的定
位；所述星月板（3）的作用在于：与凹尾螺栓（5）协同完成水平梁（8）水平力传力；与浇筑后的混凝土协同完成垂直压力及轴心压力传递；所述定位装置（4）将水平拉力传递到星月板（3）上; 所述星月板（3） 的外形呈矩形，矩形的四角开有圆弧缺角，矩形的中部开有用于透气和浇筑混凝土的中孔（31）和边孔（32）所述定位装置（4）为固定设置在星月板（3）顶面和底面各边上的多个螺帽（33），
每条边上的螺帽数量和内管（1）上圆孔的排数一致，且单个螺帽与内管（1） 和外管（2）各自的圆孔且圆心位于同一轴线上，凹尾螺栓（5）的外螺纹 与螺帽的内螺纹相配合， 凹尾螺栓（5）可将星月板与内管相串连或者凹尾 螺栓（5）和星月板（3）与内管（1）相串连形成伸缩“龟腿”结构，伸缩“龟腿”结构再与外管（2）、水平梁（8）通过螺帽相连,所述凹尾 螺栓（5）尾部端面上开有凹槽（51），凹槽（51）可为一字形或十字形，凹槽贯通整个端面。
2.根据权利要求 1 所述的装配式建筑六向节，其特征在于： 所述内管（1）和外管（2）各自的圆孔直径相同且且圆心位于同一轴线上。
3.根据权利要求 1~2任一权利要求所述的装配式建筑六向节，其特征 在于： 当所述外管（2）的长度小于 60mm 时，外管（2）上不开孔， 此时外管焊接在内管上。
4.根据权利要求 1 所述的装配式建筑六向节的装配方法，其特征在于:
包括如下步骤：
步骤一：在上方管柱（6）与内管（1）相套接的一端的每个面上开设 与内管（1）上部数量相同且平面位置分布一致的圆孔；在下方管柱（7） 与内管（1）相套接的一端的每个面上开设与内管（1）上部数量相同且平面位置分布一致的圆孔；
步骤二：将圆孔内的凹尾螺栓（5）的外端面旋转至与内管（1）、外管（2）的外表面平齐；
步骤三： 将上方管柱（6）、下方管柱（7）分别与内管（1）的上端和下端套接，并将各自区域的凹尾螺栓（5）从内管（1）中旋出以锁紧上方管柱（6）、下方管柱（7）；
步骤四：制作用于连接水平梁（8）和内管（1）、外管（2）连接的端 头竖向连接板（9）；所述竖向连接板（9）开有与内管（1）上数量和平面 位置分布一致的圆孔；将竖向连接板（9）与水平梁（8）的端部用螺帽、螺栓固定连接在一起；
步骤五：将四个水平梁（8）通过各自的端头竖向连接板（9）与内管 （1）、外管（2）的四个侧面相对接，并旋出对应孔位的凹尾螺栓（5），配合螺帽以锁紧四个水平梁（8）；
步骤六： 向内管（1）中灌入混凝土，同时再次收紧凹尾螺栓，实现 梁水平张拉，也实现了上下前后左右六个方向的同步连接，成型后装配完成。
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