CN112095790A - 一种装配式钢结构梁柱节点连接装置 - Google Patents

一种装配式钢结构梁柱节点连接装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及结构工程技术领域，公开了一种装配式钢结构梁柱节点连接装置，包括：上圆钢管柱、下圆钢管柱和横梁，上圆钢管柱固连第一柱状套，第一柱状套固连第一连接板，第一连接板固连第一固定板，下圆钢管柱固连第二柱状套，第二柱状套固连四个第二连接板，第二连接板与下圆钢管柱上端的距离等于第一连接板与上圆钢管柱下端的距离，第二连接板固连第二固定板，横梁插接于对应的第一连接板、两块相对的第一固定板、第二连接板及两块相对的第二固定板形成的方形框内，并通过螺栓进行固定连接。本发明装置实现了梁柱节点的快速连接，实现了施工现场无焊接作业，节省人力及施工时间。

Description

一种装配式钢结构梁柱节点连接装置
技术领域
本发明涉及结构工程技术领域，特别涉及一种装配式钢结构梁柱节点连接装置。
背景技术
装配式钢结构是指按照统一、标准的建筑部品规格制作房屋单元或构件，然后运至施工现场装配就位而产生的建筑。其特点是建筑质量轻、节能环保、施工速度快、工业化程度高等，能解决我国建筑工业化水平低、房屋建造劳动生产率低以及传统房屋产品质量低等诸多问题，适应我国建筑行业的发展。
梁柱节点是装配式钢结构体系中最重要的节点，它直接影响着结构的施工速度以及装配化程度，传统的圆钢管柱和横梁全焊节点中，梁上下翼缘及腹板与柱现场施焊，这种连接方式虽然为刚性连接，但节点延性差，地震中容易发生脆性破坏，且要现场施焊，大大影响了施工速度与质量，不适用于装配式钢结构中。
发明内容
本发明提供一种装配式钢结构梁柱节点连接装置，可以在装配现场不需要焊接就能将圆钢管柱和横梁进行固定。
本发明提供了一种装配式钢结构梁柱节点连接装置，包括：
上圆钢管柱，下部固连有第一柱状套，第一柱状套的下端边缘呈环状均匀固连有四个第一连接板，第一连接板垂直于上圆钢管柱的轴向设置，第一连接板远离上圆钢管柱的一侧端为方形，第一连接板与第一柱状套相邻的两相对侧分别固连有第一固定板，第一固定板的下端边缘与上圆钢管柱的下端边缘齐平，两块第一固定板相互平行且分别与第一连接板垂直设置；
下圆钢管柱，上部固连有第二柱状套，第二柱状套的上端边缘呈环状均匀固连有四个第二连接板，第二连接板平行于第一连接板，第二连接板与下圆钢管柱的上端的距离等于第一连接板与上圆钢管柱的下端的距离，第二连接板与第二柱状套相邻的两相对侧分别固连有第二固定板，第二固定板的上端边缘与下圆钢管柱的上端边缘齐平，两块第二固定板相互平行且分别与第二连接板垂直设置，第一固定板与第二固定板位置相对，对应的第一固定板的下端面与第二固定板的上端面能够抵接；
横梁，插接于对应的第一连接板、两块相对的第一固定板、第二连接板及两块相对的第二固定板形成的方形框内，并通过螺栓将横梁与相对的第一连接板、第二连接板进行固定连接，或通过螺栓将横梁与两块相对的第一固定板、两块相对的第二固定板进行固定连接。
可选的，两块相对的第一固定板其中的一块的外侧面分别具有纵向滑槽，纵向滑槽内滑动连接有滑条；
第二柱状套的外周固连有凸缘，凸缘上具有多个卡槽，卡槽位于两块相对的第二固定板的外侧面的正下方，当第二固定板的上端与第一固定板的下端抵接时，滑条的下端能够插入卡槽内。
可选的，纵向滑槽的相对侧的槽壁上分别开有限位槽，滑条两侧面分别具有卡条，卡条垂直于滑条设置，卡条分别卡入限位槽内并沿限位槽上下滑动。
可选的，第一固定板的下端面为上齿结构，第二固定板的上端面为下齿结构，当第一固定板的下端与第二固定板的上端抵接时，上齿结构与下齿结构互相咬合。
可选的，相邻的两根横梁之间的第一固定板之间及第二固定板之间分别连接有加强筋，加强筋与上圆钢管柱、下圆钢管柱之间分别连接有连接块。
可选的，第一连接板的下端面、第二连接板的上端面分别开有浅槽，相对的第一连接板和第二连接板的浅槽相对，浅槽沿其竖向滑动连接有缓冲垫，缓冲垫与浅槽的底壁之间连接有多组弹簧。
可选的，相对的第一连接板和第二连接板及横梁上分别具有多个螺栓孔，螺栓依次穿过螺栓孔并用螺母固定。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明装置将第一柱状套和第二柱状套分别套接在上下圆钢管柱上，再通过螺栓连接，使相对应的第一连接板和第二连接板及横梁固定在一起，同时也将横梁与上下圆钢管柱固定连接在一起，实现了梁柱节点的快速连接，实现了施工现场无焊接作业，节省人力及施工时间，通过设置第一固定板和第二固定板使梁柱节点的横梁四周均被包裹，进一步限制了横梁左右方向的位移，同时增强了节点处的连接刚度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种装配式钢结构梁柱节点连接装置的主视图；
图2为本发明实施例提供的一种装配式钢结构梁柱节点连接装置的俯视图；
图3为图1中G处的局部结构放大示意图；
图4为图1中H处的局部结构放大示意图；
图5为图1中K处的局部结构放大示意图。
附图标记说明：
1-上圆钢管柱，2-第一柱状套，3-第一连接板，4-第一固定板，5-下圆钢管柱，6-第二柱状套，7-第二连接板，8-第二固定板，9-横梁，10-纵向滑槽，11-滑条，12-凸缘，13-卡槽，14-限位槽，15-卡条，16-上齿结构，17-下齿结构，18-加强筋，19-连接块，20-浅槽，21-缓冲垫，22-弹簧，23-螺栓孔，24-螺栓。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1-2所示，本发明实施例提供的一种装配式钢结构梁柱节点连接装置，包括：上圆钢管柱1、下圆钢管柱5和横梁9，上圆钢管柱1的下部固连有第一柱状套2，第一柱状套2的下端边缘呈环状均匀固连有四个第一连接板3，第一连接板3垂直于上圆钢管柱1的轴向设置，第一连接板3远离上圆钢管柱1的一侧端为方形，第一连接板3与第一柱状套2相邻的两相对侧分别固连有第一固定板4，第一固定板4的下端边缘与上圆钢管柱1的下端边缘齐平，两块第一固定板4相互平行且分别与第一连接板3垂直设置，下圆钢管柱5的上部固连有第二柱状套6，第二柱状套6的上端边缘呈环状均匀固连有四个第二连接板7，第二连接板7平行于第一连接板3，第二连接板7与下圆钢管柱5的上端的距离等于第一连接板3与上圆钢管柱1的下端的距离，第二连接板7与第二柱状套6相邻的两相对侧分别固连有第二固定板8，第二固定板8的上端边缘与下圆钢管柱5的上端边缘齐平，两块第二固定板8相互平行且分别与第二连接板7垂直设置，第一固定板4与第二固定板8位置相对，对应的第一固定板4的下端面与第二固定板8的上端面能够抵接，横梁9插接于对应的第一连接板3、两块相对的第一固定板4、第二连接板7及两块相对的第二固定板8形成的方形框内，并通过螺栓将横梁9与相对的第一连接板3、第二连接板7进行固定连接，或通过螺栓将横梁9与两块相对的第一固定板4、两块相对的第二固定板8进行固定连接。
需要说明的是，第一柱状套2与上圆钢管柱1之间、第二柱状套6与下圆钢管柱5之间可以为一体成型，也可以是焊接，也可以是螺栓连接，在本实施例中选用螺栓连接的方式，方便拆卸，同时，第一连接板3和第一固定板4与第一柱状套2之间、第二连接板7和第二固定板8与第二柱状套6之间可采用焊接或一体成型设计，本实施例中选用一体成型设计增强连接强度，减少施工操作。
使用方法及工作原理：装配时，先将下圆钢管柱5固定，将第二柱状套6套接于下圆钢管柱5的上部，通过螺栓将第二柱状套6和下圆钢管柱5进行固定，再将第一柱状套2套接于上圆钢管柱1的下部，通过螺栓将第一柱状套2和下上圆钢管柱1进行固定，此时，第一固定板4的下端面与上圆钢管柱1的下端面齐平，第二固定板8的上端面与圆钢管柱5的上端面齐平，将上圆钢管柱1放置于下圆钢管柱5之上，通过旋转上圆钢管柱1直至第一固定板4的下端面紧抵第二固定板8的上端面，此时，两块第一固定板4、第一连接板3与两块第二固定板8、第二连接板7之间形成方形框，将横梁9分别插接入对应的方形框内，再通过螺栓连接即可将横梁9与方形框进行固定，从而完成梁柱节点连接。
本发明装置将第一柱状套和第二柱状套分别套接在上下圆钢管柱上，再通过用螺栓连接，使相对应的第一连接板和第二连接板及横梁固定在一起，同时也将横梁与上下圆钢管柱固定连接在一起，实现了梁柱节点的快速连接和施工现场无焊接作业，节省人力及施工时间。通过设置第一固定板和第二固定板使梁柱节点的横梁四周均被包裹，进一步限制了横梁左右方向的位移，同时增强了节点处的连接刚度。
如图3-4所示，两块相对的第一固定板4其中的一块的外侧面分别具有纵向滑槽10，如每个左侧的第一固定板4的外侧面分别具有纵向滑槽10，纵向滑槽10内滑动连接有滑条11，第二柱状套6的外周固连有凸缘12，凸缘12上具有多个卡槽13，卡槽13位于两块相对的第二固定板8的外侧面的正下方，当第二固定板8的上端与第一固定板4的下端抵接时，滑条11的下端能够插入卡槽13内。
使用方法及工作原理：装配时，为了便于使上下两个相对的方形框准确对位，在旋转上圆钢管柱1的过程中，若滑条11的下端划入卡槽13内则说明上下两个相对的方形框已经准确对位，随后将横梁9分别插接入四个方形框内，再通过螺栓固定即可将横梁9与方形框进行固定，从而完成梁柱节点处的固定，同时滑条11连接在第一固定板4和第二固定板8之间，也能起到限位及固定作用，避免了第一固定板4和第二固定板8的相对滑移，加强了梁柱节点的连接刚度。
如图3所示，纵向滑槽10的相对侧的槽壁上分别开有限位槽14，滑条11两侧面分别具有卡条15，卡条15垂直于滑条11设置，卡条15分别卡入限位槽14内并沿限位槽14上下滑动，限位槽14限制了滑条11的下落位移，使滑条11的上端始终限制在纵向滑槽10内，避免脱落。
如图1所示，第一固定板4的下端面为上齿结构16，第二固定板8的上端面为下齿结构17，当第一固定板4的下端与第二固定板8的上端抵接时，上齿结构16与下齿结构17互相咬合，进一步加强了第一固定板4和第二固定板8之间的连接刚度，从而增强了梁柱节点的连接刚度。
如图2所示，相邻的两根横梁9之间的第一固定板4之间及第二固定板8之间分别连接有加强筋18，加强筋18与上圆钢管柱1、下圆钢管柱5之间分别连接有连接块19，加强筋18增强了第一固定板4之间的连接刚度，从而增强了梁柱节点的连接强度，连接块19则增强了加强筋18与上圆钢管柱1、下圆钢管柱5之间的连接刚度，使节点整体刚度增大。
如图5所示，第一连接板3的下端面、第二连接板7的上端面分别开有浅槽20，相对的第一连接板3和第二连接板7的浅槽20的相对，浅槽20沿其竖向滑动连接有缓冲垫21，缓冲垫21与浅槽20的底壁之间连接有多组弹簧22，当钢结构受到外力的作用如振动时，动能可通过缓冲垫21和弹簧22被吸收，使横梁9免受振动影响，同时，缓冲垫21在弹簧22的作用下能够紧抵第一连接板3或第二连接板7，增大了横梁9与第一连接板3或第二连接板7之间的摩擦力，避免了横梁9上下晃动，起到限位作用，在本实施例中，缓冲垫21为橡胶垫。
可选的，相对的第一连接板3和第二连接板7及横梁9上分别具有多个螺栓孔23，螺栓24依次穿过螺栓孔23并用螺母固定。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种装配式钢结构梁柱节点连接装置，其特征在于，包括：
上圆钢管柱(1)，下部固连有第一柱状套(2)，所述第一柱状套(2)的下端边缘呈环状均匀固连有四个第一连接板(3)，所述第一连接板(3)垂直于所述上圆钢管柱(1)的轴向设置，所述第一连接板(3)远离所述上圆钢管柱(1)的一侧端为方形，所述第一连接板(3)与所述第一柱状套(2)相邻的两相对侧分别固连有第一固定板(4)，所述第一固定板(4)的下端边缘与所述上圆钢管柱(1)的下端边缘齐平，两块所述第一固定板(4)相互平行且分别与所述第一连接板(3)垂直设置；
下圆钢管柱(5)，上部固连有第二柱状套(6)，所述第二柱状套(6)的上端边缘呈环状均匀固连有四个第二连接板(7)，所述第二连接板(7)平行于所述第一连接板(3)，所述第二连接板(7)与所述下圆钢管柱(5)的上端的距离等于所述第一连接板(3)与所述上圆钢管柱(1)的下端的距离，所述第二连接板(7)与所述第二柱状套(6)相邻的两相对侧分别固连有第二固定板(8)，所述第二固定板(8)的上端边缘与所述下圆钢管柱(5)的上端边缘齐平，两块所述第二固定板(8)相互平行且分别与所述第二连接板(7)垂直设置，所述第一固定板(4)与所述第二固定板(8)位置相对，所述对应的第一固定板(4)的下端面与第二固定板(8)的上端面能够抵接；
横梁(9)，插接于对应的所述第一连接板(3)、两块相对的第一固定板(4)、第二连接板(7)及两块相对的第二固定板(8)形成的方形框内，并通过螺栓将所述横梁(9)与相对的第一连接板(3)、第二连接板(7)进行固定连接，或通过螺栓将所述横梁(9)与两块相对的第一固定板(4)、两块相对的第二固定板(8)进行固定连接。
2.如权利要求1所述的装配式钢结构梁柱节点连接装置，其特征在于，
所述两块相对的第一固定板(4)其中的一块的外侧面分别具有纵向滑槽(10)，所述纵向滑槽(10)内滑动连接有滑条(11)；
所述第二柱状套(6)的外周固连有凸缘(12)，所述凸缘(12)上具有多个卡槽(13)，所述卡槽(13)位于两块相对的所述第二固定板(8)的外侧面的正下方，当所述第二固定板(8)的上端与所述第一固定板(4)的下端抵接时，所述滑条(11)的下端能够插入所述卡槽(13)内。
3.如权利要求2所述的装配式钢结构梁柱节点连接装置，其特征在于，所述纵向滑槽(10)的相对侧的槽壁上分别开有限位槽(14)，所述滑条(11)两侧面分别具有卡条(15)，所述卡条(15)垂直于所述滑条(11)设置，所述卡条(15)分别卡入所述限位槽(14)内并沿所述限位槽(14)上下滑动。
4.如权利要求1所述的装配式钢结构梁柱节点连接装置，其特征在于，所述第一固定板(4)的下端面为上齿结构(16)，所述第二固定板(8)的上端面为下齿结构(17)，当所述第一固定板(4)的下端与第二固定板(8)的上端抵接时，所述上齿结构(16)与所述下齿结构(17)互相咬合。
5.如权利要求1所述的装配式钢结构梁柱节点连接装置，其特征在于，相邻的两根所述横梁(9)之间的第一固定板(4)之间及第二固定板(8)之间分别连接有加强筋(18)，所述加强筋(18)与所述上圆钢管柱(1)、下圆钢管柱(5)之间分别连接有连接块(19)。
6.如权利要求1所述的装配式钢结构梁柱节点连接装置，其特征在于，所述第一连接板(3)的下端面、第二连接板(7)的上端面分别开有浅槽(20)，所述相对的第一连接板(3)和第二连接板(7)的浅槽(20)相对，所述浅槽(20)沿其竖向滑动连接有缓冲垫(21)，所述缓冲垫(21)与所述浅槽(20)的底壁之间连接有多组弹簧(22)。
7.如权利要求1所述的装配式钢结构梁柱节点连接装置，其特征在于，所述相对的第一连接板(3)和第二连接板(7)及横梁(9)上分别具有多个螺栓孔(23)，螺栓(24)依次穿过所述螺栓孔(23)并用螺母固定。
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