CN113356664A - 一种适用于装配式钢结构的梁柱连接节点 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑梁柱安装技术领域，具体为一种适用于装配式钢结构的梁柱连接节点，包括下柱体、上柱体、梁托和横梁，下柱体的上端一体成型有底部对接板。有益效果为：该装置的上柱体、下柱体、梁托和横梁在现场施工时无需进行现场焊接，而是采用适量位置设计合理的螺栓固定连接，从而有效的避免了现场焊接时焊接质量不稳定导致的钢结构质量降低的问题，该装置在安装时不需要临时焊接耳板和切割耳板，同时下柱体与梁托在工厂内已经焊接完成不需要现场再次连接，因此施工流程更加的简单，施工速度更快，施工效率更高，梁托和横梁之间采用结构设计合理的翼板和侧面连接板进行辅助固定，能够有效的改善局部的受力条件，提高结构强度。

Description

一种适用于装配式钢结构的梁柱连接节点
技术领域
本发明涉及建筑梁柱安装技术领域，具体为一种适用于装配式钢结构的梁柱连接节点。
背景技术
钢结构是现有建筑常用的结构部件，其中钢结构梁柱连接节点施工工序复杂，需要梁柱与钢柱之间等强焊接。在施工时，首先在钢柱上焊接耳板，然后通过耳板进行吊装，吊装都指定位置后利用螺栓对耳板之间进行固定，从而使上下钢柱之间位置对应，然后再进行焊接，焊接完毕后对耳板进行切割，这种施工方式工序流程长，现场施工困难，并且需要现场焊接。
由于钢结构现场焊接的条件限制导致现场焊接的钢结构质量普遍没有工厂内焊接质量好，容易出现大量全熔透焊缝，导致结构件连接质量差，连接强度低，造成了钢结构整体抗震性能下降，并且现场焊接时焊接效率低，施工时间长，因此这种钢结构梁柱连接节点已经难以满足现有钢结构中梁柱安装的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于装配式钢结构的梁柱连接节点，以解决上述背景技术中提出的现有钢结构连接节点需要现场焊接，并且现场焊接速度慢、施工效率低、钢结构连接质量难以保障等问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于装配式钢结构的梁柱连接节点，包括下柱体、上柱体、梁托和横梁；
所述下柱体的上端一体成型有底部对接板，且下柱体的内部焊接安装有内衬板；
所述上柱体的底部套在内衬板的上端且通过上固定螺栓与内衬板螺接安装，且上柱体的底部一体成型有与底部对接板位置对应的顶部对接板，所述底部对接板和顶部对接板之间通过中部连接螺栓螺接固定，且底部对接板的外侧和顶部对接板的外侧之间通过卡紧座卡紧安装；
所述梁托包括上翼板、支撑竖板和下翼板，且上翼板和下翼板分别一体成型在支撑竖板的上下两端，所述上翼板和底部对接板焊接安装，且支撑竖板和下翼板与下柱体焊接安装，所述下柱体的内部焊接安装有与下翼板位置对应的支撑板；
所述横梁包括与支撑竖板位置对应的主板，且主板的上下两端分别一体成型有顶部翼板和底部翼板，所述顶部翼板和底部翼板分别与上翼板和下翼板位置对应，且顶部翼板与上翼板之间、底部翼板与下翼板之间分别通过主连接螺栓对应固定在相应的翼板连接板上，所述支撑竖板和主板之间通过主连接螺栓对应固定在侧面连接板上。
优选的，所述翼板连接板和侧面连接板上均固定安装有用于防止主连接螺栓发生旋转的限位板，且限位板通过内部开设的限位槽与主连接螺栓卡紧固定。
优选的，所述上翼板、支撑竖板、下翼板、顶部翼板、主板和底部翼板上均一体成型或者焊接设置有卡紧凸起，且翼板连接板和侧面连接板均通过自身开设的卡槽与分别设置在梁托和横梁上的卡紧凸起卡紧安装。
优选的，所述上柱体的内部一体成型或者焊接设置有导向凸起，且内衬板上开设有与导向凸起滑动对接的对接滑槽，所述内衬板上一体成型有与上固定螺栓对的螺杆端螺接配合的对接螺套，且底部对接板和顶部对接板上均一体成型有与中部连接螺栓的螺杆端螺接配合的对接凸起。
优选的，所述支撑板的外端一体成型有与下柱体的内部焊接安装的扩展板，且扩展板上一体成型有与下柱体焊接的辅助焊接板，所述扩展板与支撑板之间焊接安装有支撑筋。
优选的，所述卡紧座的中部一体成型有竖直的辅助限位凸起，且底部对接板和顶部对接板上均开设有与辅助限位凸起卡紧安装的限位口，所述卡紧座的上下两端通过定位螺栓分别与上柱体和下柱体和固定安装，且卡紧座的外侧开设有便于拆卸卡紧座的通孔。
优选的，所述上翼板上螺接安装有用于卡紧顶部对接板上方的卡紧限位板，且上翼板的下方一体成型有与底部对接板的下方焊接的焊接对接座，所述支撑竖板上一体成型有与下柱体焊接的焊接辅助板，所述下翼板上一体成型有与下柱体焊接且与支撑板位置对应的焊接辅助座。
优选的，所述侧面连接板的上端一体成型有用于贴合支撑上翼板和顶部翼板的侧面支撑板，且侧面连接板的下端一体成型有用于贴合支撑下翼板和底部翼板的侧面支撑板，位于侧面连接板上下两端的两个侧面支撑板外端之间通过焊接安装的辅助连接筋固定。
优选的，所述翼板连接板的外侧一体成型有一对用于卡紧在上翼板、下翼板、顶部翼板和底部翼板外侧的侧面卡紧板，且下柱体与底部对接板之间、上柱体与顶部对接板之间分别对应焊接安装有加强筋。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.该装置的上柱体、下柱体、梁托和横梁在现场施工时无需进行现场焊接，而是采用适量位置设计合理的螺栓固定连接，从而有效的避免了现场焊接时焊接质量不稳定导致的钢结构质量降低的问题；
2.该装置在安装时不需要临时焊接耳板和切割耳板，同时下柱体与梁托在工厂内已经焊接完成不需要现场再次连接，因此施工流程更加的简单，施工速度更快，施工效率更高；
3.该装置的梁托和横梁之间采用结构设计合理的翼板和侧面连接板进行辅助固定，能够有效的改善局部的受力条件，提高结构强度，并且梁托与下柱体之间的连接结构设计合理，能够有效的提高抗震能力。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构的剖视图；
图3为本发明下柱体和内衬板的连接示意图；
图4为本发明上柱体的结构示意图；
图5为本发明梁托和横梁的对接位置示意图；
图6为本发明翼板连接板的结构示意图；
图7为本发明侧面连接板的结构示意图；
图8为本发明卡紧座的结构示意图；
图9为本发明支撑板的结构示意图。
图中：1、上柱体；2、上固定螺栓；3、梁托；301、上翼板；302、支撑竖板；303、下翼板；4、翼板连接板；5、横梁；501、顶部翼板；502、主板；503、底部翼板；6、侧面连接板；7、底部对接板；8、卡紧座；9、下柱体；10、内衬板；11、支撑板；12、限位板；13、对接螺套；14、对接滑槽；15、顶部对接板；16、导向凸起；17、限位口；18、中部连接螺栓；19、卡紧限位板；20、焊接对接座；21、焊接辅助板；22、焊接辅助座；23、卡紧凸起；24、主连接螺栓；25、侧面卡紧板；26、侧面支撑板；27、辅助连接筋；28、辅助限位凸起；29、通孔；30、定位螺栓；31、扩展板；32、辅助焊接板；33、支撑筋；34、加强筋；35、对接凸起。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的技术方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图9，本发明提供一种技术方案：一种适用于装配式钢结构的梁柱连接节点，包括下柱体9、上柱体1、梁托3和横梁5；
下柱体9的上端一体成型有底部对接板7，且下柱体9的内部焊接安装有内衬板10；
请参阅图2和图4，上柱体1的底部套在内衬板10的上端且通过上固定螺栓2与内衬板10螺接安装，内衬板10在安装时能够起到导向定位的作用，且上柱体1的底部一体成型有与底部对接板7位置对应的顶部对接板15，底部对接板7和顶部对接板15之间通过中部连接螺栓18螺接固定，且底部对接板7的外侧和顶部对接板15的外侧之间通过卡紧座8卡紧安装，卡紧座8的中部一体成型有竖直的辅助限位凸起28，且底部对接板7和顶部对接板15上均开设有与辅助限位凸起28卡紧安装的限位口17，卡紧座8的上下两端通过定位螺栓30分别与上柱体1和下柱体9和固定安装，且卡紧座8的外侧开设有便于拆卸卡紧座8的通孔29，卡紧座8能够有效的阻止上柱体1和下柱体9之间的相互运动，从而有效的降低中连接螺栓18和上固定螺栓2所需承载的载荷，上柱体1的内部一体成型或者焊接设置有导向凸起16，且内衬板10上开设有与导向凸起16滑动对接的对接滑槽14，导向凸起16和对接滑槽14的配合能够方便安装时进行更精确的定位，也能够在安装后利用导向凸起16和对接滑槽14之间的卡紧效果起到加强局部支撑强度的作用，内衬板10上一体成型有与上固定螺栓2对的螺杆端螺接配合的对接螺套13，对接螺套13的设置能够加大上固定螺栓2螺杆部位的有效固定面积，改善螺纹受力效果，且底部对接板7和顶部对接板15上均一体成型有与中部连接螺栓18的螺杆端螺接配合的对接凸起35，对接凸起35效果同对接螺套13；
请参阅图2和图5，梁托3包括上翼板301、支撑竖板302和下翼板303，且上翼板301和下翼板303分别一体成型在支撑竖板302的上下两端，上翼板301和底部对接板7焊接安装，且支撑竖板302和下翼板303与下柱体9焊接安装，下柱体9的内部焊接安装有与下翼板303位置对应的支撑板11，支撑板能够11有效的改善下柱体9与下翼板303接触区域的受力条件，提供更好的结构强度，支撑板11的外端一体成型有与下柱体9的内部焊接安装的扩展板31，且扩展板31上一体成型有与下柱体9焊接的辅助焊接板32，扩展板31与支撑板11之间焊接安装有支撑筋33，扩展板31能够加强支撑板11的支撑面积使其能够更好的对应下翼板303，而辅助焊接板32则能够增大焊接面积，从而使焊接更加的牢固；
横梁5包括与支撑竖板302位置对应的主板502，且主板502的上下两端分别一体成型有顶部翼板501和底部翼板503，顶部翼板501和底部翼板503分别与上翼板301和下翼板303位置对应，且顶部翼板501与上翼板301之间、底部翼板503与下翼板303之间分别通过主连接螺栓24对应固定在相应的翼板连接板4上，支撑竖板302和主板502之间通过主连接螺栓24对应固定在侧面连接板6上，翼板连接板4和侧面连接板6上均固定安装有用于防止主连接螺栓24发生旋转的限位板12，且限位板12通过内部开设的限位槽与主连接螺栓24卡紧固定，上翼板301、支撑竖板302、下翼板303、顶部翼板501、主板502和底部翼板503上均一体成型或者焊接设置有卡紧凸起23，且翼板连接板4和侧面连接板6均通过自身开设的卡槽与分别设置在梁托3和横梁5上的卡紧凸起23卡紧安装，梁托3和横梁5之间主要用过螺栓固定更加方便安装，卡紧凸起23能够有效的对翼板连接板4和侧面连接板6起到位置限定的作用，从而有效的利用自身的卡紧作用降低主连接螺栓24所需承载的侧向力，有效的改善了主连接螺栓24的受力条件，降低了对主连接螺栓24安装数量的需求；
请参阅图1至图9，上翼板301上螺接安装有用于卡紧顶部对接板15上方的卡紧限位板19，卡紧限位板19能够加强局部的连接强度，可以根据实际需要进行安装，且上翼板301的下方一体成型有与底部对接板7的下方焊接的焊接对接座20，支撑竖板302上一体成型有与下柱体9焊接的焊接辅助板21，焊接对接座20和焊接辅助板21用于增加焊接面积，提高焊接强度，下翼板303上一体成型有与下柱体9焊接且与支撑板11位置对应的焊接辅助座22，焊接辅助座22用于增加焊接时的接触面积，提高焊接质量，同时也能够提高安装后对梁托3的有效支撑面积；
侧面连接板6的上端一体成型有用于贴合支撑上翼板301和顶部翼板501的侧面支撑板26，且侧面连接板6的下端一体成型有用于贴合支撑下翼板303和底部翼板503的侧面支撑板26，位于侧面连接板6上下两端的两个侧面支撑板26外端之间通过焊接安装的辅助连接筋27固定，两个侧面支撑板26能够有效的通过自身的支撑作用改善相应主连接螺栓24的受力状况，从而有效降低所需螺栓的使用数量，翼板连接板4的外侧一体成型有一对用于卡紧在上翼板301、下翼板303、顶部翼板501和底部翼板503外侧的侧面卡紧板25，侧面卡紧板25能够有效的起到安装时的导向定位作用，同时也能够避免安装后梁托3和横梁5之间发生前后方向上的偏移，且下柱体9与底部对接板7之间、上柱体1与顶部对接板15之间分别对应焊接安装有加强筋34。
工作原理：该装置的设计的目的是采用工厂焊接来取代施工现场的人工焊接，从而提高焊接产品的焊接质量，同时适量采用位置设计合理的螺栓固定来取代施工时的焊接从而简化安装的流程，也方便了安装和拆卸，因此下柱体9、支撑板11、内衬板10和梁托3之间的焊接是预先在工厂内已经焊接好的，作为一个整体出厂，现场安装时并不需要任何焊接操作。装置在使用时，首先将下柱体9安装在相应的施工位置上，随后吊装上柱体1并套接在内衬板10的外侧，并通过中连接螺栓18和上固定螺栓2对上柱体1和下柱体9进行固定，再然后将横梁5吊起并放置在与梁托3位置对应位置处，最后在相应位置处利用翼板连接板4和侧面连接板6进行固定即可完成安装，另外横梁5和上柱体1的安装先后顺序可以根据实际的安装需求自行选择，并不影响最终安装效果。该装置在安装过程中不需要设置拼装耳板，也不需要设置安装手孔，同时现场无需进行焊接工作，因此能过有效的缩短安装流程，减少安装工作量，降低工人的作业难度，有效的缩短了施工工期。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种适用于装配式钢结构的梁柱连接节点，其特征在于：包括下柱体(9)、上柱体(1)、梁托(3)和横梁(5)；
所述下柱体(9)的上端一体成型有底部对接板(7)，且下柱体(9)的内部焊接安装有内衬板(10)；
所述上柱体(1)的底部套在内衬板(10)的上端且通过上固定螺栓(2)与内衬板(10)螺接安装，且上柱体(1)的底部一体成型有与底部对接板(7)位置对应的顶部对接板(15)，所述底部对接板(7)和顶部对接板(15)之间通过中部连接螺栓(18)螺接固定，且底部对接板(7)的外侧和顶部对接板(15)的外侧之间通过卡紧座(8)卡紧安装；
所述梁托(3)包括上翼板(301)、支撑竖板(302)和下翼板(303)，且上翼板(301)和下翼板(303)分别一体成型在支撑竖板(302)的上下两端，所述上翼板(301)和底部对接板(7)焊接安装，且支撑竖板(302)和下翼板(303)与下柱体(9)焊接安装，所述下柱体(9)的内部焊接安装有与下翼板(303)位置对应的支撑板(11)；
所述横梁(5)包括与支撑竖板(302)位置对应的主板(502)，且主板(502)的上下两端分别一体成型有顶部翼板(501)和底部翼板(503)，所述顶部翼板(501)和底部翼板(503)分别与上翼板(301)和下翼板(303)位置对应，且顶部翼板(501)与上翼板(301)之间、底部翼板(503)与下翼板(303)之间分别通过主连接螺栓(24)对应固定在相应的翼板连接板(4)上，所述支撑竖板(302)和主板(502)之间通过主连接螺栓(24)对应固定在侧面连接板(6)上。
2.根据权利要求1所述的一种适用于装配式钢结构的梁柱连接节点，其特征在于：所述翼板连接板(4)和侧面连接板(6)上均固定安装有用于防止主连接螺栓(24)发生旋转的限位板(12)，且限位板(12)通过内部开设的限位槽与主连接螺栓(24)卡紧固定。
3.根据权利要求1所述的一种适用于装配式钢结构的梁柱连接节点，其特征在于：所述上翼板(301)、支撑竖板(302)、下翼板(303)、顶部翼板(501)、主板(502)和底部翼板(503)上均一体成型或者焊接设置有卡紧凸起(23)，且翼板连接板(4)和侧面连接板(6)均通过自身开设的卡槽与分别设置在梁托(3)和横梁(5)上的卡紧凸起(23)卡紧安装。
4.根据权利要求1所述的一种适用于装配式钢结构的梁柱连接节点，其特征在于：所述上柱体(1)的内部一体成型或者焊接设置有导向凸起(16)，且内衬板(10)上开设有与导向凸起(16)滑动对接的对接滑槽(14)，所述内衬板(10)上一体成型有与上固定螺栓(2)对的螺杆端螺接配合的对接螺套(13)，且底部对接板(7)和顶部对接板(15)上均一体成型有与中部连接螺栓(18)的螺杆端螺接配合的对接凸起(35)。
5.根据权利要求1所述的一种适用于装配式钢结构的梁柱连接节点，其特征在于：所述支撑板(11)的外端一体成型有与下柱体(9)的内部焊接安装的扩展板(31)，且扩展板(31)上一体成型有与下柱体(9)焊接的辅助焊接板(32)，所述扩展板(31)与支撑板(11)之间焊接安装有支撑筋(33)。
6.根据权利要求1所述的一种适用于装配式钢结构的梁柱连接节点，其特征在于：所述卡紧座(8)的中部一体成型有竖直的辅助限位凸起(28)，且底部对接板(7)和顶部对接板(15)上均开设有与辅助限位凸起(28)卡紧安装的限位口(17)，所述卡紧座(8)的上下两端通过定位螺栓(30)分别与上柱体(1)和下柱体(9)和固定安装，且卡紧座(8)的外侧开设有便于拆卸卡紧座(8)的通孔(29)。
7.根据权利要求1所述的一种适用于装配式钢结构的梁柱连接节点，其特征在于：所述上翼板(301)上螺接安装有用于卡紧顶部对接板(15)上方的卡紧限位板(19)，且上翼板(301)的下方一体成型有与底部对接板(7)的下方焊接的焊接对接座(20)，所述支撑竖板(302)上一体成型有与下柱体(9)焊接的焊接辅助板(21)，所述下翼板(303)上一体成型有与下柱体(9)焊接且与支撑板(11)位置对应的焊接辅助座(22)。
8.根据权利要求1所述的一种适用于装配式钢结构的梁柱连接节点，其特征在于：所述侧面连接板(6)的上端一体成型有用于贴合支撑上翼板(301)和顶部翼板(501)的侧面支撑板(26)，且侧面连接板(6)的下端一体成型有用于贴合支撑下翼板(303)和底部翼板(503)的侧面支撑板(26)，位于侧面连接板(6)上下两端的两个侧面支撑板(26)外端之间通过焊接安装的辅助连接筋(27)固定。
9.根据权利要求1所述的一种适用于装配式钢结构的梁柱连接节点，其特征在于：所述翼板连接板(4)的外侧一体成型有一对用于卡紧在上翼板(301)、下翼板(303)、顶部翼板(501)和底部翼板(503)外侧的侧面卡紧板(25)，且下柱体(9)与底部对接板(7)之间、上柱体(1)与顶部对接板(15)之间分别对应焊接安装有加强筋(34)。
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