CN109736435A - 一种方管梁柱节点结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种方管梁柱节点结构及其施工方法，属于钢结构领域。它解决了现有梁柱连接强度低的问题。本方管梁柱节点结构，包括若干段柱体和梁体，柱体顶端和底端固定有上法兰板和下法兰板，上法兰板和下法兰板上设有上穿孔和下穿孔，还包括设有支撑孔的支撑板，还包括底端外壁与支撑孔固定的支撑管，支撑管顶端外壁通过上穿孔与上法兰板固定，支撑板边缘与柱体内壁固定，若干段柱体通过上法兰板和下法兰板固定，还包括底端固定有底座的加强管，加强管与支撑管固定，最下方柱体底端固定在底座上，柱体管壁设有连接孔，还包括内端穿入连接孔的连接件，梁体靠近端部的上下两侧内壁固定在连接件外端上下两侧外壁上。本结构整体结构简单，强度更高。

Description

一种方管梁柱节点结构及其施工方法

技术领域

本发明属于钢结构技术领域，涉及一种方管梁柱节点结构及其施工方法。

背景技术

钢结构由于其具有低碳、节能、绿色环保，可重复利用等综合优势，在工业厂房、市政基础设施建设、文教体育建设、电力、桥梁、海洋石油工程、航空航天等行业得到了广泛的应用，市场空间逐步扩大。

梁柱连接结构为常见的钢结构，为了方便现场施工，一般需要采用若干段结构的梁柱；现有申请号为201010102021.6，名称为“适用于方钢管柱的梁柱节点”的中国发明专利，其利用相匹配的下法兰和上法兰相互连接，以依次连接相邻管柱，但其存在以下问题：

1、连接后会使下法兰和上法兰均裸露在外侧，不仅会影响美观，同时也会影响其他结构的安装，且长久后也会影响使用寿命；

2、通过短工字钢悬臂与梁体进行连接，但短工字钢悬臂直接固定在管柱外侧，因此会导致连接后的管柱与梁体强度偏低；

3、管柱为分段结构并依次连接的，尽管方便安装，但会影响整体强度，特别是连接部位强度，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，提供了一种施工方便，强度更高，且安装后外侧更加紧凑，以避免影响其他结构安装的方管梁柱节点结构及其施工方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种方管梁柱节点结构，包括空心方管状结构的柱体和与柱体固定的梁体，其特征在于：所述的柱体具有若干段，且每段柱体顶端内壁和底端内壁分别固定有钢板制成的正方形上法兰板和正方形下法兰板，且柱体长度方向分别与上法兰板和下法兰板垂直，所述的上法兰板和下法兰板上分别设有方孔状上穿孔和下穿孔，还包括中心位置设有方孔状支撑孔的正方形支撑板，还包括底端外壁与支撑孔固定的空心方管状支撑管，且支撑管顶端外壁通过上穿孔与上法兰板固定，所述的支撑板边缘与柱体内壁固定，所述的支撑管四周管壁分别与柱体四周管壁平行间隔设置，所述的若干段柱体通过上法兰板和下法兰板配合固定，且若干柱体四周管壁依次对齐，还包括底端固定有底座的空心方管状加强管，且加强管依次配合穿过下穿孔和支撑管，并与支撑管固定，且最下方的柱体底端固定在底座上，所述的柱体四周管壁分别设有连接孔，还包括内端穿入连接孔的连接件，连接件上下两侧外壁相互平行，且连接件上下两侧外壁分别与上法兰板和支撑板相对的一侧固定，所述的梁体靠近端部的上下两侧内壁固定在连接件外端上下两侧外壁上，且梁体端部焊接在柱体外壁上，且梁体上下两侧内壁分别与上法兰板和支撑板相对一侧对齐设置。

本结构采用多段结构的柱体相互连接，同时采用整段结构的加强管对柱体内部进行加固，因此不仅方便现场快速连接多段柱体，同时也能避免多段结构的柱体影响整体强度；安装后的上法兰板和下法兰板均位于柱体内侧，因此安装后外侧更加紧凑，并能避免影响其他结构的安装；巧妙的利用上法兰板和支撑板与连接件进行连接，并利用连接件与梁体进行连接，因此能显著提高梁体与柱体连接强度；上法兰板和支撑板之间通过支撑管连接，不仅提高连接件连接强度，并能利用支撑管与加强管进行连接，使得整体结构简单，强度更高。

在上述的一种方管梁柱节点结构中，所述的连接件和梁体均为空心矩管状结构，所述的柱体四周管壁各连接有一根所述的连接件，且梁体端部固定套在连接件外端，或所述的连接件和梁体分别为空心矩管状和工字钢结构，所述的柱体四周管壁各连接有两根所述的连接件，所述的梁体包括腹板和两块相互平行的翼板，且两块翼板分别与腹板两边垂直连接，且两根连接件相对一侧外壁分别夹紧在腹板两侧，且连接件上下两侧外壁分别与两块翼板相对的一侧固定。

因此能适配多种结构的梁体。

在上述的一种方管梁柱节点结构中，所述的底座为板状结构，且最下方的柱体底端通过下法兰板固定在底座上。

因此方便进行施工安装。

在上述的一种方管梁柱节点结构中，还包括配合套在加强管上的衬管，且衬管底端外壁与下穿孔固定。

因此能进一步提高底座连接强度。

在上述的一种方管梁柱节点结构中，所述的柱体内还分别设有若干上筋板和下筋板，所述的上筋板分别与柱体和支撑板垂直焊接固定，且上筋板一边抵在加强管外壁上，所述的下筋板分别与柱体、下法兰板和衬管垂直焊接固定。

上筋板能提高柱体对梁体侧向支撑力，下筋板能提高底座对柱体侧向支撑力，且上筋板和下筋板均为隐藏式安装结构，因此在增加强度的同时，还能避免对其他结构的连接造成影响。

在上述的一种方管梁柱节点结构中，所述的加强管内间隔固定有若干加强板，且相邻两块加强板分别与上法兰板和支撑板对齐。

因此能进一步提高整体强度。

在上述的一种方管梁柱节点结构中，所述的连接件外端可拆卸固定有堵板。

设置堵板能彻底封闭柱体内部。

在上述的一种方管梁柱节点结构中，所述的底座中心位置设有圆形操作孔。

设置操作孔方便连接底座、加强管和衬管。

一种用于方管梁柱节点结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，将加强管底端焊接在底座上，并在加强管外侧套上一段柱体，使柱体底端通过下法兰板固定在底座上，并将衬管与加强管通过紧固件固定；

步骤二，将连接件内端穿入连接孔，将连接件下侧管壁与支撑板通过紧固件固定，以依次将连接件与柱体预固定；

步骤三，将另一段柱体从加强管顶端套入，利用紧固件依次将连接件上侧管壁、上法兰板和下法兰板进行连接；

步骤四，重复步骤二和步骤三，以依次将连接件和柱体固定在加强管上；

步骤五，将矩管梁体端部套在连接件外端，并利用紧固件将连接件上下两侧管壁与梁体上下两侧管壁固定；或将两根连接件相对一侧外壁分别夹紧在工字钢梁体的腹板两侧，并使连接件上下两侧管壁分别与两块翼板相对的一侧通过紧固件固定；

步骤六，将堵板固定在连接件外端。

通过上述步骤，即可快速施工本梁柱节点结构。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本结构采用多段结构的柱体相互连接，同时采用整段结构的加强管对柱体内部进行加固，因此不仅方便现场快速连接多段柱体，同时也能避免多段结构的柱体影响整体强度；

2、安装后的上法兰板和下法兰板均位于柱体内侧，因此安装后外侧更加紧凑，并能避免影响其他结构的安装；

3、巧妙的利用上法兰板和支撑板与连接件进行连接，并利用连接件与梁体进行连接，因此能显著提高梁体与柱体连接强度；

4、上法兰板和支撑板之间通过支撑管连接，不仅提高连接件连接强度，并能利用支撑管与加强管进行连接，使得整体结构简单，强度更高。

附图说明

图1是本梁柱节点结构竖向剖视图及局部分解图。

图2-4分别是图1的局部放大图。

图5是本梁柱节点结构横向剖视图。

图中，

1、柱体；11、连接孔；

2、梁体；21、腹板；22、翼板；

3、上法兰板；31、支撑板；32、支撑管；33、上筋板；

4、下法兰板；41、衬管；42、下筋板；

5、加强管；51、加强板；

6、连接件；

7、底座；71、操作孔。

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1-5所示，本发明一种方管梁柱节点结构，包括空心方管状结构的柱体1和与柱体1固定的梁体2，柱体1具有若干段，且每段柱体1顶端内壁和底端内壁分别固定有钢板制成的正方形上法兰板3和正方形下法兰板4，且柱体1长度方向分别与上法兰板3和下法兰板4垂直，上法兰板3和下法兰板4上分别设有方孔状上穿孔和下穿孔，还包括中心位置设有方孔状支撑孔的正方形支撑板31，还包括底端外壁与支撑孔固定的空心方管状支撑管32，且支撑管32顶端外壁通过上穿孔与上法兰板3固定，支撑板31边缘与柱体1内壁固定，支撑管32四周管壁分别与柱体1四周管壁平行间隔设置，若干段柱体1通过上法兰板3和下法兰板4配合固定，且若干柱体1四周管壁依次对齐，还包括底端固定有底座7的空心方管状加强管5，且加强管5依次配合穿过下穿孔和支撑管32，并与支撑管32固定，且最下方的柱体1底端固定在底座7上，柱体1四周管壁分别设有连接孔11，还包括内端穿入连接孔11的连接件6，连接件6上下两侧外壁相互平行，且连接件6上下两侧外壁分别与上法兰板3和支撑板31相对的一侧固定，梁体2靠近端部的上下两侧内壁固定在连接件6外端上下两侧外壁上，且梁体2端部焊接在柱体1外壁上，且梁体2上下两侧内壁分别与上法兰板3和支撑板31相对一侧对齐设置。

进一步的，连接件6和梁体2均为空心矩管状结构，柱体1四周管壁各连接有一根连接件6，且梁体2端部固定套在连接件6外端，或连接件6和梁体2分别为空心矩管状和工字钢结构，柱体1四周管壁各连接有两根连接件6，梁体2包括腹板21和两块相互平行的翼板22，且两块翼板22分别与腹板21两边垂直连接，且两根连接件6相对一侧外壁分别夹紧在腹板21两侧，且连接件6上下两侧外壁分别与两块翼板22相对的一侧固定。底座7为板状结构，且最下方的柱体1底端通过下法兰板4固定在底座7上。还包括配合套在加强管5上的衬管41，且衬管41底端外壁与下穿孔固定。柱体1内还分别设有若干上筋板33和下筋板42，上筋板33分别与柱体1和支撑板31垂直焊接固定，且上筋板33一边抵在加强管5外壁上，下筋板42分别与柱体1、下法兰板4和衬管41垂直焊接固定。加强管5内间隔固定有若干加强板51，且相邻两块加强板51分别与上法兰板3和支撑板31对齐。连接件6外端可拆卸固定有堵板。底座7中心位置设有圆形操作孔71。

本结构采用多段结构的柱体1相互连接，同时采用整段结构的加强管5对柱体1内部进行加固，因此不仅方便现场快速连接多段柱体1，同时也能避免多段结构的柱体1影响整体强度；安装后的上法兰板3和下法兰板4均位于柱体1内侧，因此安装后外侧更加紧凑，并能避免影响其他结构的安装；巧妙的利用上法兰板3和支撑板31与连接件6进行连接，并利用连接件6与梁体2进行连接，因此能显著提高梁体2与柱体1连接强度；上法兰板3和支撑板31之间通过支撑管32连接，不仅提高连接件6连接强度，并能利用支撑管32与加强管5进行连接，使得整体结构简单，强度更高。

一种用于方管梁柱节点结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，将加强管5底端焊接在底座7上，并在加强管5外侧套上一段柱体1，使柱体1底端通过下法兰板4固定在底座7上，并将衬管41与加强管5通过紧固件固定；

步骤二，将连接件6内端穿入连接孔11，将连接件6下侧管壁与支撑板31通过紧固件固定，以依次将连接件6与柱体1预固定；

步骤三，将另一段柱体1从加强管5顶端套入，利用紧固件依次将连接件6上侧管壁、上法兰板3和下法兰板4进行连接；

步骤四，重复步骤二和步骤三，以依次将连接件6和柱体1固定在加强管5上；

步骤五，将矩管梁体2端部套在连接件6外端，并利用紧固件将连接件6上下两侧管壁与梁体2上下两侧管壁固定；或将两根连接件6相对一侧外壁分别夹紧在工字钢梁体2的腹板21两侧，并使连接件6上下两侧管壁分别与两块翼板22相对的一侧通过紧固件固定；

步骤六，将堵板固定在连接件6外端。

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、连接孔11、梁体2、腹板21、翼板22、上法兰板3、支撑板31、支撑管32、上筋板33、下法兰板4、衬管41、下筋板42、加强管5、加强板51、连接件6、底座7、操作孔71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 (9)

1.一种方管梁柱节点结构，包括空心方管状结构的柱体(1)和与柱体(1)固定的梁体(2)，其特征在于：所述的柱体(1)具有若干段，且每段柱体(1)顶端内壁和底端内壁分别固定有钢板制成的正方形上法兰板(3)和正方形下法兰板(4)，且柱体(1)长度方向分别与上法兰板(3)和下法兰板(4)垂直，所述的上法兰板(3)和下法兰板(4)上分别设有方孔状上穿孔和下穿孔，还包括中心位置设有方孔状支撑孔的正方形支撑板(31)，还包括底端外壁与支撑孔固定的空心方管状支撑管(32)，且支撑管(32)顶端外壁通过上穿孔与上法兰板(3)固定，所述的支撑板(31)边缘与柱体(1)内壁固定，所述的支撑管(32)四周管壁分别与柱体(1)四周管壁平行间隔设置，所述的若干段柱体(1)通过上法兰板(3)和下法兰板(4)配合固定，且若干柱体(1)四周管壁依次对齐，还包括底端固定有底座(7)的空心方管状加强管(5)，且加强管(5)依次配合穿过下穿孔和支撑管(32)，并与支撑管(32)固定，且最下方的柱体(1)底端固定在底座(7)上，所述的柱体(1)四周管壁分别设有连接孔(11)，还包括内端穿入连接孔(11)的连接件(6)，连接件(6)上下两侧外壁相互平行，且连接件(6)上下两侧外壁分别与上法兰板(3)和支撑板(31)相对的一侧固定，所述的梁体(2)靠近端部的上下两侧内壁固定在连接件(6)外端上下两侧外壁上，且梁体(2)端部焊接在柱体(1)外壁上，且梁体(2)上下两侧内壁分别与上法兰板(3)和支撑板(31)相对一侧对齐设置。

2.根据权利要求1所述的一种方管梁柱节点结构，其特征在于：所述的连接件(6)和梁体(2)均为空心矩管状结构，所述的柱体(1)四周管壁各连接有一根所述的连接件(6)，且梁体(2)端部固定套在连接件(6)外端，或所述的连接件(6)和梁体(2)分别为空心矩管状和工字钢结构，所述的柱体(1)四周管壁各连接有两根所述的连接件(6)，所述的梁体(2)包括腹板(21)和两块相互平行的翼板(22)，且两块翼板(22)分别与腹板(21)两边垂直连接，且两根连接件(6)相对一侧外壁分别夹紧在腹板(21)两侧，且连接件(6)上下两侧外壁分别与两块翼板(22)相对的一侧固定。

3.根据权利要求2所述的一种方管梁柱节点结构，其特征在于：所述的底座(7)为板状结构，且最下方的柱体(1)底端通过下法兰板(4)固定在底座(7)上。

4.根据权利要求3所述的一种方管梁柱节点结构，其特征在于：还包括配合套在加强管(5)上的衬管(41)，且衬管(41)底端外壁与下穿孔固定。

5.根据权利要求4所述的一种方管梁柱节点结构，其特征在于：所述的柱体(1)内还分别设有若干上筋板(33)和下筋板(42)，所述的上筋板(33)分别与柱体(1)和支撑板(31)垂直焊接固定，且上筋板(33)一边抵在加强管(5)外壁上，所述的下筋板(42)分别与柱体(1)、下法兰板(4)和衬管(41)垂直焊接固定。

6.根据权利要求5所述的一种方管梁柱节点结构，其特征在于：所述的加强管(5)内间隔固定有若干加强板(51)，且相邻两块加强板(51)分别与上法兰板(3)和支撑板(31)对齐。

7.根据权利要求6所述的一种方管梁柱节点结构，其特征在于：所述的连接件(6)外端可拆卸固定有堵板。

8.根据权利要求7所述的一种方管梁柱节点结构，其特征在于：所述的底座(7)中心位置设有圆形操作孔(71)。

9.一种用于权利要求8所述的方管梁柱节点结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，将加强管(5)底端焊接在底座(7)上，并在加强管(5)外侧套上一段柱体(1)，使柱体(1)底端通过下法兰板(4)固定在底座(7)上，并将衬管(41)与加强管(5)通过紧固件固定；

步骤二，将连接件(6)内端穿入连接孔(11)，将连接件(6)下侧管壁与支撑板(31)通过紧固件固定，以依次将连接件(6)与柱体(1)预固定；

步骤三，将另一段柱体(1)从加强管(5)顶端套入，利用紧固件依次将连接件(6)上侧管壁、上法兰板(3)和下法兰板(4)进行连接；

步骤四，重复步骤二和步骤三，以依次将连接件(6)和柱体(1)固定在加强管(5)上；

步骤五，将矩管梁体(2)端部套在连接件(6)外端，并利用紧固件将连接件(6)上下两侧管壁与梁体(2)上下两侧管壁固定；或将两根连接件(6)相对一侧外壁分别夹紧在工字钢梁体(2)的腹板(21)两侧，并使连接件(6)上下两侧管壁分别与两块翼板(22)相对的一侧通过紧固件固定；

步骤六，将堵板固定在连接件(6)外端。