CN110886387B - 一种用于建筑上的钢结构节点连接结构及其连接方法 - Google Patents

一种用于建筑上的钢结构节点连接结构及其连接方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于建筑上的钢结构节点连接结构，包括方型立柱、横梁和套装于方型立柱外的滑套，横梁连接方型立柱的一端设置有连接套，滑套和连接套均为方筒型，滑套可沿方型立柱滑动，滑套的前表面和后表面均设置有两个凸起的转动支撑座，位于滑套前表面的两个转动支撑座的前表面和位于滑套后表面的两个转动支撑座的后表面均为位于同一筒型面上的弧形面，该筒型面的轴线垂直于方型立柱的轴线，连接套与各转动支撑座之间设置有转动压板，转动压板与转动支撑座的弧形面相贴合。还公开了该结构的连接方法。本发明的有益效果是：使得连接套可以沿该筒型面的轴心线相对于滑套旋转一定角度，使得横梁具有了一个可转动的自由度，同时各钢结构件间连接结构稳固可靠。

Description

一种用于建筑上的钢结构节点连接结构及其连接方法
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，特别是一种用于建筑上的钢结构节点连接结构及其连接方法。
背景技术
随着现在新型建筑的兴建，空间结构体系的受力越来越复杂。特别是在建造复杂的空间钢结构体系时，因为具体结构的限制，例如空间钢结构为不规则多维结构，节点处构件的连接并非水平竖直的“十”字形连接，实际安装中也存在根据工况调整连接角度的需求，但现有节点结构多“十”字形连接或固定夹角连接，不具备调节能力，强行安装也会使节点连接结构存在内应力，对使用安全构成威胁。如何既能实现角度调节，同时又能提供可靠的连接性能，成为急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种用于建筑上的钢结构节点连接结构及其连接方法，该钢结构节点结构在提供可靠连接性能的同时，具备一定的角度调节功能。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于建筑上的钢结构节点连接结构，包括方型立柱、横梁和套装于方型立柱外的滑套，横梁连接方型立柱的一端设置有用于套装于滑套外部的连接套，滑套和连接套均为方筒型，滑套可沿方型立柱滑动，滑套设置有用于将滑套和方型立柱相对固定的第一锁紧螺栓，以横梁相对于方型立柱的位置为前、以方型立柱的轴向为上下方向，滑套的前表面和后表面均设置有两个凸起的转动支撑座，滑套的前表面和后表面的两个转动支撑座均沿左右方向延伸且位于同一表面的两个转动支撑座分上下两侧设置，位于滑套前表面的两个转动支撑座的前表面和位于滑套后表面的两个转动支撑座的后表面均为位于同一筒型面上的弧形面，该筒型面的轴线垂直于方型立柱的轴线，连接套与滑套的前表面上方的转动支撑座之间设置有第一转动压板，第一转动压板与连接套固定连接，且第一转动压板的后表面为与前表面上方的转动支撑座的前表面相贴合的弧形面，连接套与滑套的前表面下方的转动支撑座之间设置有第二转动压板，第二转动压板与连接套固定连接，且第二转动压板的后表面为与前表面下方的转动支撑座的前表面相贴合的弧形面，连接套与滑套的后表面上方的转动支撑座之间设置有第三转动压板，第三转动压板与连接套固定连接，且第三转动压板的前表面为与后表面上方的转动支撑座的后表面相贴合的弧形面，连接套与滑套的后表面下方的转动支撑座之间设置有第四转动压板，第四转动压板与连接套固定连接，且第四转动压板的前表面为与后表面下方的转动支撑座的后表面相贴合的弧形面，连接套上还设置有用于将连接套与滑套相对固定的第二锁紧螺栓。
四个转动压板的内表面和四个转动支撑座的外表面均为位于同一筒型面上的弧形面，从而使得连接套可以沿该筒型面的轴心线相对于滑套旋转一定角度，使得横梁具有了一个可转动的自由度，同时各钢结构件间连接结构稳固可靠。
可选的，所述的滑套上设置有用于安装第一锁紧螺栓的螺纹孔，该螺纹孔贯穿滑套，安装于螺纹孔内的第一锁紧螺栓的末端抵压于立柱上，以用于在滑套位置调节到位后将滑套和立柱相对固定。
可选的，所述的连接套上设置有用于安装第二锁紧螺栓的螺纹孔，该螺纹孔贯穿连接套，安装于螺纹孔内的第二锁紧螺栓的末端抵压于滑套上，以用于在横梁位置调节到位后将横梁与滑套相对固定。
可选的，所述的转动支撑座通过螺栓与滑套固定连接。也可选的，所述的转动支撑座与滑套为一体成型结构。
可选的，所述的横梁与连接套之间设置有至少一个缓冲构件，所述的缓冲构件包括一个既垂直于横梁表面同时又垂直于连接套表面的缓冲板，缓冲板的一个边紧贴横梁，缓冲板的另一个边紧贴连接套，横梁的表面固定设置有一个限制缓冲板沿横梁轴向移动的第一挡板和两个限制缓冲板沿垂直于缓冲板的方向移动的第二挡板，即第一挡板位于缓冲板的端部，第二挡板分设于缓冲板的两侧，连接套的表面固定设置有一个限制缓冲板沿连接套轴向移动的第三挡板和两个限制缓冲板沿垂直于缓冲板的方向移动的第四挡板，即第三挡板位于缓冲板的端部，第四挡板分设于缓冲板的两侧。
缓冲件的设置能够在横梁受力振动时，由缓冲板的形变来对振动产生的横梁和连接套间的变形起到缓冲作用，进而减小连接套对护套及护套对立柱的影响，提升结构抗震性及稳定性。缓冲板与横梁之间、与连接套之间均不是焊接固定或螺栓固定的刚性连接结构，能够有效避免引起刚域效应。
可选的，所述的第一挡板通过焊接与横梁连接，所述的第三挡板通过焊接与连接套连接。所述的第二挡板通过焊接与横梁连接，或所述的第二挡板通过连接螺栓与横梁连接。所述的第四挡板通过焊接与连接套连接，或所述的第四挡板通过连接螺栓与连接套连接。
所述的一种用于建筑上的钢结构节点连接结构的连接方法，包括以下步骤：
S1、将滑套套装于立柱上，并在滑套调整到预定位置后，旋紧第一锁紧螺栓，实现滑套的固定安装；
S2、将连接套套装于滑套外部，然后将第一转动压板、第二转动压板、第三转动压板和第四转动压板依次放入连接套与滑套之间，使得第一转动压板、第二转动压板、第三转动压板和第四转动压板的圆弧面与对应的转动支撑座的弧形面贴合，并通过螺栓将贴合后的第一转动压板、第二转动压板、第三转动压板和第四转动压板与连接套固定连接；然后将横梁绕所述弧形面所处的筒型面的轴线旋转至所需位置后，旋拧第二锁紧螺栓实现连接套与滑套的固定连接。
当转动支撑座与滑套通过螺栓连接时，所述的步骤S1还包括将转动支撑座安装于滑套上的步骤。
本发明具有以下优点：
本发明的四个转动压板的内表面和四个转动支撑座的外表面均为位于同一筒型面上的弧形面，从而使得连接套可以沿该筒型面的轴心线相对于滑套旋转一定角度，使得横梁具有了一个可转动的自由度，同时各钢结构件间连接结构稳固可靠。缓冲件的设置能够在横梁受力振动时，由缓冲板的形变来对振动产生的横梁和连接套间的变形起到缓冲作用，进而减小连接套对护套及护套对立柱的影响，提升结构抗震性及稳定性。缓冲板与横梁之间、与连接套之间均不是焊接固定或螺栓固定的刚性连接结构，能够有效避免引起刚域效应。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图。
图2 为本发明俯视结构示意图。
图3 为本发明另一实施例的结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-方型立柱，2-横梁，3-滑套，4-连接套，5-第一锁紧螺栓，6-支撑座，7-第一转动压板，8-第二转动压板，9-第三转动压板，10-第四转动压板，11-第二锁紧螺栓，12-缓冲板，13-第一挡板，14-第二挡板，15-第三挡板，16-第四挡板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述：
如图1、图2所示，一种用于建筑上的钢结构节点连接结构，包括方型立柱1、横梁2和套装于方型立柱1外的滑套3，横梁2连接方型立柱1的一端设置有用于套装于滑套3外部的连接套4，滑套3和连接套4均为方筒型，滑套3可沿方型立柱1滑动，滑套3设置有用于将滑套3和方型立柱1相对固定的第一锁紧螺栓5，以横梁2相对于方型立柱1的位置为前、以方型立柱1的轴向为上下方向，滑套3的前表面和后表面均设置有两个凸起的转动支撑座6，滑套3的前表面和后表面的两个转动支撑座6均沿左右方向延伸且位于同一表面的两个转动支撑座6分上下两侧设置，位于滑套3前表面的两个转动支撑座6的前表面和位于滑套3后表面的两个转动支撑座6的后表面均为位于同一筒型面上的弧形面，该筒型面的轴线垂直于方型立柱1的轴线，连接套4与滑套3的前表面上方的转动支撑座6之间设置有第一转动压板7，第一转动压板7与连接套4固定连接，且第一转动压板7的后表面为与前表面上方的转动支撑座6的前表面相贴合的弧形面，连接套4与滑套3的前表面下方的转动支撑座6之间设置有第二转动压板8，第二转动压板8与连接套4固定连接，且第二转动压板8的后表面为与前表面下方的转动支撑座6的前表面相贴合的弧形面，连接套4与滑套3的后表面上方的转动支撑座6之间设置有第三转动压板9，第三转动压板9与连接套4固定连接，且第三转动压板7的前表面为与后表面上方的转动支撑座6的后表面相贴合的弧形面，连接套4与滑套3的后表面下方的转动支撑座6之间设置有第四转动压板10，第四转动压板10与连接套4固定连接，且第四转动压板10的前表面为与后表面下方的转动支撑座6的后表面相贴合的弧形面，连接套4上还设置有用于将连接套4与滑套3相对固定的第二锁紧螺栓11。
四个转动压板的内表面和四个转动支撑座6的外表面均为位于同一筒型面上的弧形面，从而使得连接套4可以沿该筒型面的轴心线相对于滑套3旋转一定角度，使得横梁2具有了一个可转动的自由度，同时各钢结构件间连接结构稳固可靠。
可选的，所述的滑套3上设置有用于安装第一锁紧螺栓5的螺纹孔，该螺纹孔贯穿滑套3，安装于螺纹孔内的第一锁紧螺栓5的末端抵压于立柱上，以用于在滑套3位置调节到位后将滑套3和立柱相对固定。
所述的连接套4上设置有用于安装第二锁紧螺栓11的螺纹孔，该螺纹孔贯穿连接套4，安装于螺纹孔内的第二锁紧螺栓11的末端抵压于滑套3上，以用于在横梁2位置调节到位后将横梁2与滑套3相对固定。
可选的，所述的转动支撑座6通过螺栓与滑套3固定连接。也可选的，如图3所示，所述的转动支撑座6与滑套3为一体成型结构。
可选的，所述的横梁2与连接套4之间设置有至少一个缓冲构件，所述的缓冲构件包括一个既垂直于横梁2表面同时又垂直于连接套4表面的缓冲板12，缓冲板12的一个边紧贴横梁2，缓冲板12的另一个边紧贴连接套4，横梁2的表面固定设置有一个限制缓冲板12沿横梁2轴向移动的第一挡板13和两个限制缓冲板12沿垂直于缓冲板12的方向移动的第二挡板14，即第一挡板13位于缓冲板12的端部，第二挡板14分设于缓冲板12的两侧，连接套4的表面固定设置有一个限制缓冲板12沿连接套4轴向移动的第三挡板15和两个限制缓冲板12沿垂直于缓冲板12的方向移动的第四挡板16，即第三挡板15位于缓冲板12的端部，第四挡板16分设于缓冲板12的两侧。
缓冲件的设置能够在横梁2受力振动时，由缓冲板12的形变来对振动产生的横梁2和连接套4间的变形起到缓冲作用，进而减小连接套4对护套及护套对立柱的影响，提升结构抗震性及稳定性。缓冲板12与横梁2之间、与连接套4之间均不是焊接固定或螺栓固定的刚性连接结构，能够有效避免引起刚域效应。
可选的，所述的第一挡板13通过焊接与横梁2连接，所述的第三挡板15通过焊接与连接套4连接。所述的第二挡板14通过焊接与横梁2连接，或所述的第二挡板14通过连接螺栓与横梁2连接。所述的第四挡板16通过焊接与连接套4连接，或所述的第四挡板16通过连接螺栓与连接套4连接。
所述的一种用于建筑上的钢结构节点连接结构的连接方法，包括以下步骤：
S1、将滑套3套装于立柱上，并在滑套3调整到预定位置后，旋紧第一锁紧螺栓5，实现滑套3的固定安装；
S2、将连接套4套装于滑套3外部，然后将第一转动压板7、第二转动压板8、第三转动压板9和第四转动压板10依次放入连接套4与滑套3之间，使得第一转动压板7、第二转动压板8、第三转动压板9和第四转动压板10的圆弧面与对应的转动支撑座6的弧形面贴合，并通过螺栓将贴合后的第一转动压板7、第二转动压板8、第三转动压板9和第四转动压板10与连接套4固定连接；然后将横梁2绕所述弧形面所处的筒型面的轴线旋转至所需位置后，旋拧第二锁紧螺栓11实现连接套4与滑套3的固定连接。
当转动支撑座6与滑套3通过螺栓连接时，所述的步骤S1还包括将转动支撑座6安装于滑套3上的步骤。
本发明的四个转动压板的内表面和四个转动支撑座6的外表面均为位于同一筒型面上的弧形面，从而使得连接套4可以沿该筒型面的轴心线相对于滑套3旋转一定角度，使得横梁2具有了一个可转动的自由度，同时各钢结构件间连接结构稳固可靠。缓冲件的设置能够在横梁2受力振动时，由缓冲板12的形变来对振动产生的横梁2和连接套4间的变形起到缓冲作用，进而减小连接套4对护套及护套对立柱的影响，提升结构抗震性及稳定性。缓冲板12与横梁2之间、与连接套4之间均不是焊接固定或螺栓固定的刚性连接结构，能够有效避免引起刚域效应。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于建筑上的钢结构节点连接结构，其特征在于：包括方型立柱、横梁和套装于方型立柱外的滑套，横梁连接方型立柱的一端设置有用于套装于滑套外部的连接套，滑套和连接套均为方筒型，滑套可沿方型立柱滑动，滑套设置有用于将滑套和方型立柱相对固定的第一锁紧螺栓，以横梁相对于方型立柱的位置为前、以方型立柱的轴向为上下方向，滑套的前表面和后表面均设置有两个凸起的转动支撑座，滑套的前表面和后表面的两个转动支撑座均沿左右方向延伸且位于同一表面的两个转动支撑座分上下两侧设置，位于滑套前表面的两个转动支撑座的前表面和位于滑套后表面的两个转动支撑座的后表面均为位于同一筒型面上的弧形面，该筒型面的轴线垂直于方型立柱的轴线，
连接套与滑套的前表面上方的转动支撑座之间设置有第一转动压板，第一转动压板与连接套固定连接，且第一转动压板的后表面为与前表面上方的转动支撑座的前表面相贴合的弧形面，连接套与滑套的前表面下方的转动支撑座之间设置有第二转动压板，第二转动压板与连接套固定连接，且第二转动压板的后表面为与前表面下方的转动支撑座的前表面相贴合的弧形面，连接套与滑套的后表面上方的转动支撑座之间设置有第三转动压板，第三转动压板与连接套固定连接，且第三转动压板的前表面为与后表面上方的转动支撑座的后表面相贴合的弧形面，连接套与滑套的后表面下方的转动支撑座之间设置有第四转动压板，第四转动压板与连接套固定连接，且第四转动压板的前表面为与后表面下方的转动支撑座的后表面相贴合的弧形面，
连接套上还设置有用于将连接套与滑套相对固定的第二锁紧螺栓。
2.根据权利要求1所述的一种用于建筑上的钢结构节点连接结构，其特征在于：所述的滑套上设置有用于安装第一锁紧螺栓的螺纹孔，该螺纹孔贯穿滑套，安装于螺纹孔内的第一锁紧螺栓的末端抵压于立柱上。
3.根据权利要求1所述的一种用于建筑上的钢结构节点连接结构，其特征在于：所述的转动支撑座通过螺栓与滑套固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于建筑上的钢结构节点连接结构，其特征在于：所述的转动支撑座与滑套为一体成型结构。
5.根据权利要求1所述的一种用于建筑上的钢结构节点连接结构，其特征在于：所述的横梁与连接套之间设置有至少一个缓冲构件，所述的缓冲构件包括一个既垂直于横梁表面同时又垂直于连接套表面的缓冲板，缓冲板的一个边紧贴横梁，缓冲板的另一个边紧贴连接套，横梁的表面固定设置有一个限制缓冲板沿横梁轴向移动的第一挡板和两个限制缓冲板沿垂直于缓冲板的方向移动的第二挡板，连接套的表面固定设置有一个限制缓冲板沿连接套轴向移动的第三挡板和两个限制缓冲板沿垂直于缓冲板的方向移动的第四挡板。
6.根据权利要求5所述的一种用于建筑上的钢结构节点连接结构，其特征在于：所述的第一挡板通过焊接与横梁连接，所述的第三挡板通过焊接与连接套连接。
7.根据权利要求5或6所述的一种用于建筑上的钢结构节点连接结构，其特征在于：所述的第二挡板通过焊接与横梁连接，或所述的第二挡板通过连接螺栓与横梁连接；
所述的第四挡板通过焊接与连接套连接，或所述的第四挡板通过连接螺栓与连接套连接。
8.根据权利要求1所述的一种用于建筑上的钢结构节点连接结构，其特征在于：所述的连接套上设置有用于安装第二锁紧螺栓的螺纹孔，该螺纹孔贯穿连接套，安装于螺纹孔内的第二锁紧螺栓的末端抵压于滑套上。
9.如权利要求1-8中任意一项所述的一种用于建筑上的钢结构节点连接结构的连接方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将滑套套装于立柱上，并在滑套调整到预定位置后，旋紧第一锁紧螺栓，实现滑套的固定安装；
S2、将连接套套装于滑套外部，然后将第一转动压板、第二转动压板、第三转动压板和第四转动压板依次放入连接套与滑套之间，使得第一转动压板、第二转动压板、第三转动压板和第四转动压板的圆弧面与对应的转动支撑座的弧形面贴合，并通过螺栓将贴合后的第一转动压板、第二转动压板、第三转动压板和第四转动压板与连接套固定连接；然后将横梁绕所述弧形面所处的筒型面的轴线旋转至所需位置后，旋拧第二锁紧螺栓实现连接套与滑套的固定连接。
10.根据权利要求9中所述的一种用于建筑上的钢结构节点连接结构的连接方法，其特征在于：当转动支撑座与滑套通过螺栓连接时，所述的步骤S1还包括将转动支撑座安装于滑套上的步骤。
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