CN206503233U - 装配式建筑梁柱连接结构和钢结构建筑 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种装配式建筑梁柱连接结构和钢结构建筑，涉及装配式建筑钢结构连接技术领域。装配式建筑梁柱连接结构包括支柱和位于支柱上端侧面的钢梁，支柱上与钢梁的连接处固定设置有梁托，钢梁的一端与支柱的连接处固定设置有与梁托插接配合的套筒，钢梁为卷边槽形加劲结构梁；卷边槽形加劲结构梁包括竖板，竖板的上、下两端的同侧分别垂直固定设置有第一横板和第二横板，第一横板、竖板和第二横板形成C形槽，第一横板的上方在远离竖板的一端垂直设置有用于阻挡混凝土的竖向挡板，第一横板、第二横板、竖板和竖向挡板上均设置有加劲结构。本实用新型梁柱连接合理、安装方便且抗弯承载力大，可用于大跨径的商业综合体建筑。

Description

装配式建筑梁柱连接结构和钢结构建筑

技术领域

[0001]本实用新型涉及装配式建筑钢结构连接技术领域，特别是指一种装配式建筑梁柱 连接结构和钢结构建筑。

背景技术

[0002]推进建筑工业化，有利于实现节能减排、推进绿色安全施工、提高工程质量、改善 人居环境、促进产业结构升级。装配式建筑是实现建筑工业化的必然选择，装配式房屋是采 用工厂预制的标准化部件，进行现场安装。装配式建筑具有环保、施工速度快等优点，成为 $来建筑发展的重要方向之一，目前，装配式房屋的使用越来越多，现有的装配式房屋大多 采用钢结构框架与混凝土预制板体系或采用薄壁轻钢密肋龙骨复合结构体系，但是，混凝 土材料的自重较大，轻钢密肋龙骨复合结构的作业量普遍较大，同时安装方式单一、安装过 程复杂。现有装配式建筑，梁与柱连接时装配化程度低，现场湿作业、热作业多，安装过程复 杂，加工安装时需要大量的人工费，不易于现场规范化管理。

[0003] 梁柱刚性节点传统上的连接形式主要有:全焊接、高强螺栓连接和栓焊混合连接。

[0004] 1)全焊接梁柱节点中，梁上下翼缘及腹板与柱现场施焊，这种连接形式节点延性 差，地震中容易发生脆性破坏，且需现场施焊，大大影响了施工速度与质量，同时由于焊接 面积大，容易产生较大的残余应力，影响节点的受力性能。

[0005] 2)高强螺栓连接节点中，梁端与柱通过高强螺栓紧固连接，螺栓孔会对节点短柱 进行削弱，影响其受力性能。

[0006] 3)栓焊混合连接节点中，梁柱上下翼缘与柱现场焊接，梁端腹板通过剪切板与柱 螺栓连接，这种连接方式需要现场施焊，大大影响了施工速度与质量，且施工程序复杂，不 容易实现刚性连接。

[0007] 而且，传统的钢结构梁抗弯承载力差，不宜应用于大跨度的商业综合体建筑。 实用新型内容

[0008] 本实用新型提供一种梁柱连接合理、安装方便且抗弯承载力大的装配式建筑梁柱 连接结构和钢结构建筑。

[0009] 为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

[0010] 一方面，本实用新型提供一种装配式建筑梁柱连接结构，包括支柱和位于所述支 柱上端侧面的钢梁，其特征在于，所述支柱上与所述钢梁的连接处固定设置有梁托，所述钢 梁的一端与所述支柱的连接处固定设置有与所述梁托插接配合的套筒，所述钢梁为卷边槽 形加劲结构梁;所述卷边槽形加劲结构梁包括竖板，所述竖板的上、下两端的同侧分别垂直 固定设置有第一横板和第二横板，所述第一横板、坚板和第二横板形成C形槽，所述第一横 板的上方在远离所述竖板的一端垂直设置有用于阻挡混凝土的竖向挡板，所述第一横板、 第二横板、竖板和竖向挡板上均设置有加劲结构。

[0011] 进一步的，所述加劲结构均设置在所述第一横板、第二横板、竖板和竖向挡板的中 部，所述加劲结构为梯形凹槽，所述第一横板、第二横板和竖板上的加劲结构朝向所述0形 槽的内侧，所述竖向挡板上的加劲结构朝向所述竖板的一侧。

[0012] 进一步的，所述第二横板在远离所述竖板的一端垂直设置有向上的卷边，所述第 一横板、第二横板、竖板、卷边和竖向挡板为一体成型，所述第一横板、第二横板、竖板、卷边 和竖向挡板的材质为冷弯薄壁型钢。

[0013] 进一步的，所述梁托上固定设置有凸起，所述套筒插接在所述凸起上。

[0014] 进一步的，所述梁托由若干金属板焊接而成，所述梁托的截面为直角三角形，所述 套筒的截面为正方形，所述套筒的下部与所述梁托的插接处设置有与所述梁托的斜边相配 合的斜面，所述套筒的下部插接到所述梁托内。

[0015] 进一步的，所述梁托由若干金属板焊接而成，所述梁托的截面为直角梯形，所述套 筒的截面为正方形，所述套筒的下部插接到所述梁托内。

[0016] 进一步的，所述支柱为方管柱，所述方管柱的材质为冷弯薄壁型钢。

[0017] 进一步的，所述梁托和套筒的材质均为冷弯薄壁型钢，所述支柱与梁托通过焊接 预制为一个整体，所述卷边槽形加劲结构梁与所述套筒通过焊接预制为一个整体。

[0018] 进一步的，所述套筒与所述梁托的接触面焊接连接。

[0019] 另一方面，本实用新型还提供一种钢结构建筑，包括上述的装配式建筑梁柱连接 结构。

[0020] 本实用新型具有以下有益效果：

[0021] 本实用新型的装配式建筑梁柱连接结构和钢结构建筑，卷边槽形加劲结构梁与套 筒在工厂预制为一个整体，支柱与梁托在工厂预制为一个整体，在现场施工过程中，套筒与 梁托进行插接，操作简单方便、安装精度高、施工效率高，无需螺栓连接，节省材料;卷边槽 形加劲结构梁设置有竖向挡板，浇筑混凝土时无需另支模板，且卷边槽形加劲结构梁的抗 弯承载力较未加劲结构提高40%〜60%，可用于大跨径的商业综合体建筑，带来良好的经 济效益和社会效益。

附图说明

[0022]图1为本实用新型的装配式建筑梁柱连接结构的整体结构示意图；

[0023]图2为本实用新型的装配式建筑梁柱连接结构的各部分组成示意图；

[0024] 图3为本实用新型的装配式建筑梁柱连接结构的卷边槽形加劲结构梁示意图；

[0025] 图4为本实用新型的装配式建筑梁柱连接结构的套筒与梁托的连接实施例1示意 图；

[0026]图5为本实用新型的装配式建筑梁柱连接结构的套筒与梁托的连接实施例2示意 图；

[0027]图6为本实用新型的装配式建筑梁柱连接结构的套筒与梁托的连接实施例3示意 图；

[0028]图7为本实用新型的装配式建筑梁柱连接结构的卷边槽形加劲结构梁截面示意 图。

具体实施方式

[0029] 为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图 及具体实施例进行详细描述。

[0030] 一方面，本实用新型提供一种装配式建筑梁柱连接结构，如图1-7所示，包括支柱1 和位于支柱1上端侧面的钢梁2,支柱1上与钢梁2的连接处固定设置有梁托3,钢梁2的一端 与支柱1的连接处固定设置有与梁托3插接配合的套筒4,钢梁2为卷边槽形加劲结构梁;卷 边槽形加劲结构梁包括竖板201，竖板2〇1的上、下两端的同侧分别垂直固定设置有第一横 板202和第二横板203，第一横板202、竖板201和第二横板203形成C形槽，第一横板202的上 方在远离竖板201的一端垂直设置有用于阻挡混凝土的竖向挡板204,第一横板202、第二横 板203、竖板201和竖向挡板204上均设置有加劲结构。

[0031]本实用新型的装配式建筑梁柱连接结构和钢结构建筑，卷边槽形加劲结构梁与套 筒在工厂预制为一个整体，支柱与梁托在工厂预制为一个整体，在现场施工过程中，套筒与 梁托进行插接，操作简单方便、安装精度高、施工效率高，无需螺栓连接，节省材料。卷边槽 形加劲结构梁设置有竖向挡板，浇筑混凝土时无需另支模板，且卷边槽形加劲结构梁的抗 弯承载力较未加劲结构提高40%〜60%，可用于大跨径的商业综合体建筑，带来良好的经 济效益和社会效益。

[0032]优选的，加劲结构均设置在第一横板202、第二横板203、竖板201和竖向挡板204的 中部，加劲结构为梯形凹槽，第一横板2〇2、第二横板203和竖板201上的加劲结构朝向C形槽 的内侧，竖向挡板204上的加劲结构朝向竖板201的一侧。加劲结构设计为梯形凹槽可以保 证在同等用钢量的情况下提高强度和抗弯承载力，梯形凹槽的朝向设计能够避免增大占用 空间，不影响该实用新型的外侧施工。

[0033] 优选的，第二横板203在远离竖板201的一端垂直设置有向上的卷边205,第一横板 2〇2、第二横板203、竖板201、卷边205和竖向挡板204为一体成型，第一横板202、第二横板 2〇3、竖板201、卷边2〇5和竖向挡板2〇4的材质为冷弯薄壁型钢。第一横板202、第二横板203、 竖板201、卷边205和竖向挡板204—体成型，保证了卷边槽形加劲结构梁的整体强度。冷弯 薄壁型钢具有热轧所不能生产的各种特薄、形状合理而复杂的截面，与热乳型钢相比较，在 相同截面面积的情况下，回转半径可增大5〇 %〜60 %，截面惯性矩可增大0.5〜3.0倍，因而 能较合理地利用材料强度；与普通钢结构（即由传统的工字钢、槽钢、角钢和钢板制作的钢 结构)相比较，可节约钢材30%〜50%左右。

[0034]为了避免本实用新型在运输和安装过程中损坏、变形，提高使用寿命，如图7所示， 在竖向挡板2〇4与第一横板202之间、第一横板2〇2与竖板201之间以及竖板201与第二横板 203之间均设置有若干个加强板6。加强板6均与竖向挡板204、第一横板202、竖板201以及第 二横板2〇3上的加劲结构固定连接，竖向挡板204、竖板201和第二横板203上加劲结构的梯 形凹槽与加强板6连接的梯形侧边上均设置有凸台，加强板6上设置有与该凸台相配合的凹 槽。通过加强板与竖向挡板、第一横板、竖板以及第二横板上的加劲结构固定连接，可以提 高整体的支撑强度和刚度，设计相配合的凸台和凹槽结构可以增大接触面积，更进一步提 高承载力，同时可以提高连接的牢固性。

[0035]本实用新型提供的卷边槽形加劲结构梁，在组装楼板时需要承受较大的负荷，为 了进一步提高第一横板、竖板和第二横板的支承刚度和强度，避免其变形、损坏。如图7所 示，第一横板202和第二横板203之间设置有若干个弧形支撑板7,弧形支撑板7的上下两端 分别与第一横板202和第二横板2〇3固定连接，弧形支撑板7的中部与竖板201上加劲结构的 梯形凹槽的底边接触，梯形凹槽的底边设置有凸台8,弧形支撑板7的中部设置有与该凸台8 相配合的凹槽9。进一步的，弧形支撑板7在该凹槽9处设置有接触面板，该凹槽9设置在接触 面板上，该接触面板与竖板201平行，与弧形支撑板7的主体部分垂直。

[0036] 作为本实用新型的一种改进，竖向挡板204的上方在远离第一横板2〇2的一端设置 有用于阻挡混凝土的水平挡板10,水平挡板10与第一横板2〇2位于竖向挡板204的同侧。水 平挡板可以焊接在竖向挡板上，也可以直接将竖向挡板朝着竖板方向弯折，形成其水平挡 板;在浇筑混凝土时，水平挡板可以有效阻挡混凝土的散落和漏浆，使得混凝土完美成型， 并且能够对楼板的边界和边角起到很好的加固和保护作用，防止在使用时出现楼板的边角 损坏。另外，为了使得本实用新型的结构更加整齐合理，将第一横板2〇2和第二横板2〇3的长 度设计为相同。

[0037]进一步的，套筒与梁托的插接配合有多种形式，下面给出本实用新型的套筒与梁 托的几种连接方式：

[0038] 实施例1:

[0039] 如图4所示，梁托3上固定设置有凸起5,套筒4插接在凸起5上。凸起与套筒插接实 现了梁与支柱的连接。

[0040] 实施例2:

[0041] 如图5所示，梁托3由若千金属板焊接而成，梁托3的截面为直角三角形，套筒4的截 面为正方形，套筒4的下部与梁托3的插接处设置有与梁托3的斜边相配合的斜面401，套筒4 的下部插接到梁托3内。截面为直角三角形的梁托3的顶部无金属板，套筒4的下部插接到梁 托3内，套筒的斜面401与梁托3的斜边配合，更加稳定。

[0042] 实施例3:

[0043]如图6所示，梁托3由若干金属板焊接而成，梁托3的截面为直角梯形，套筒4的截面 为正方形，套筒4的下部插接到梁托3内。截面为直角梯形的梁托3的顶部无金属板，套筒4的 下部插接到梁托3的上部，插接稳定，且能防止套筒4下滑。

[0044]以上实施方式的先后顺序仅为便于描述，不代表实施方式的优劣。在实施例1 -3 中，为增加套筒4与支柱1连接的牢固性，套筒4与支柱1的接触面可以焊接。

[0045] 进一步的，支柱1为方管柱，方管柱的材质为冷弯薄壁型钢。在框架结构中，支柱一 般为方管柱、箱形柱或圆管柱等，横截面面面积相同的方管柱和圆管柱，方管柱的承载力和 抗震性能更佳，施工更方便，与梁的连接更好处理。

[0046]为提高本实用新型的实用性，梁托3和套筒4的材质均为冷弯薄壁型钢，支柱1与梁 托3通过焊接预制为一个整体，卷边槽形加劲结构梁与套筒4通过焊接预制为一个整体。支 柱1与梁托3、卷边槽形加劲结构梁与套筒4在工厂分别预制为一个整体，现场施工时直接进 行插接，既节省人力和材料，又节能环保。

[0047]为了增加牢固性，套筒4与梁托3的接触面焊接连接。套筒4与梁托直接插接，由于 套筒和梁托本身存在机械误差或者插接后套筒与梁托之间存在空隙，可能会出现晃动，可 以在套筒4与梁托3的接触面进行焊接。

[0048]另一方面，本实用新型还提供一种钢结构建筑，包括上述的装配式建筑梁柱连接 结构。由于结构与上相同，此处不再赘述。

[0049]综上，本实用新型的装配式建筑梁柱连接结构和钢结构建筑，卷边槽形加劲结构 梁与套筒在工厂预制为一个整体，支柱与梁托在工厂预制为一个整体，在现场施工过程中， 套筒与梁托进行插接，操作简单方便、安装精度高、施工效率高，无需螺栓连接，节省材料。 卷边槽形加劲结构梁设置有竖向挡板，浇筑混凝土时无需另支模板，且卷边槽形加劲结构 梁的抗弯承载力较未加劲结构提高4〇%〜6〇%，可用于大跨径的商业综合体建筑，带来良 好的经济效益和社会效益。 _〇] W上所述是本实臟麵讎实施方式，应当指出，对于本技术领域的普纖术 人员来说，在不ite本实用_腿廳_提下，还作蛛 和润饰也应视为本实臟麵保护麵。 石卞㈣调」近

Claims (10)

1. 一种装配式建筑梁柱连接结构，包括支柱和位于所述支柱上端侧面的钢梁，其特征 在于，所述支柱上与所述钢梁的连接处固定设置有梁托，所述钢梁的一端与所述支柱的连 接处固定设置有与所述梁托插接配合的套筒，所述钢梁为卷边槽形加劲结构梁;所述卷边 槽形加劲结构梁包括竖板，所述竖板的上、下两端的同侧分别垂直固定设置有第一横板和 第二横板，所述第一横板、竖板和第二横板形成C形槽，所述第一横板的上方在远离所述竖 板的一端垂直设置有用于阻挡混凝土的竖向挡板，所述第一横板、第二横板、竖板和竖向挡 板上均设置有加劲结构。

2. 根据权利要求1所述的装配式建筑梁柱连接结构，其特征在于，所述加劲结构均设置 在所述第一横板、第二横板、竖板和竖向挡板的中部，所述加劲结构为梯形凹槽，所述第一 横板、第二横板和竖板上的加劲结构朝向所述C形槽的内侧，所述竖向挡板上的加劲结构朝 向所述竖板的一侧。

3. 根据权利要求2所述的装配式建筑梁柱连接结构，其特征在于，所述第二横板在远离 所述竖板的一端垂直设置有向上的卷边，所述第一横板、第二横板、竖板、卷边和竖向挡板 为一体成型，所述第一横板、第二横板、竖板、卷边和竖向挡板的材质为冷弯薄壁型钢。

4. 根据权利要求1所述的装配式建筑梁柱连接结构，其特征在于，所述梁托上固定设置 有凸起，所述套筒插接在所述凸起上。

5. 根据权利要求1所述的装配式建筑梁柱连接结构，其特征在于，所述梁托由若干金属 板焊接而成，所述梁托的截面为直角三角形，所述套筒的截面为正方形，所述套筒的下部与 所述梁托的插接处设置有与所述梁托的斜边相配合的斜面，所述套筒的下部插接到所述梁 托内。

6. 根据权利要求1所述的装配式建筑梁柱连接结构，其特征在于，所述梁托由若干金属 板焊接而成，所述梁托的截面为直角梯形，所述套筒的截面为正方形，所述套筒的下部插接 到所述梁托内。 、

7. 根据权利要求4-6任一所述的装配式建筑梁柱连接结构，其特征在于，所述支柱为方 管柱，所述方管柱的材质为冷弯薄壁型钢。

8. 根据权利要求7所述的装配式建筑梁柱连接结构，其特征在于，所述梁托和套筒的材 质均为冷弯薄壁型钢，所述支柱与梁托通过焊接预制为一个整体，所述卷边槽形加劲结构 梁与所述套筒通过焊接预制为一个整体。

9. 根据权利要求8所述的装配式建筑梁柱连接结构，其特征在于，所述套筒与所述梁托 的接触面焊接连接。 、、、、

10. —种钢结构建筑，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的装配式建筑梁柱连接 结构。