CN209308182U - 一种适用闭口截面柱的现场全螺栓铸钢连接梁柱节点模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了钢结构技术领域内的一种适用闭口截面柱的现场全螺栓铸钢连接梁柱节点模块，包括两个上下排列的柱连接件，还包括处于两个柱连接件之间的节点对接件，还包括多个梁连接件，梁连接件通过螺栓与边梁、柱连接件连接；柱连接件包括主基座，主基座的上下端均设有对接构件，主基座的其中一个对接构件与管柱的端部相配，主基座的另一个对接构件与节点对接件的端部相配；主基座的对接面上分布有多个拼装时与螺栓的螺纹部相配的内置螺纹孔。可实现在现场完全螺栓装配，便于运输和装配，可进行模块化生产，互换性好。

Description

一种适用闭口截面柱的现场全螺栓铸钢连接梁柱节点模块

技术领域

本实用新型涉及钢结构技术领域，特别涉及一种适用闭口截面柱的现场全螺栓铸钢连接梁柱节点模块。

背景技术

随着我国社会经济的发展，建筑业面临如劳动力短缺、人工成本快速上升等问题。同时传统建筑业也消耗着大量的能源，产生数量庞大的建筑垃圾，为了解决这些问题，我国政府提出通过建筑工业化这一解决方案。建筑工业化的最终目标是采用数字化信息技术控制下的智能建造，实现大产量定制的生产方式，并实现菜单式的订购方式。

目前钢结构能够实现工厂的预制，现场安装的施工方式，但是没有根本上改变建造的传统方式，因为构件大都不采用流水线制造，更重要的是不具备建筑工业化所必须的建筑部件和体系的标准化设计的特征。

钢结构体系中的梁柱节点，是将上下柱、四边梁的相连的重要部位，然而节点通常从属于结构柱的一部分，但其受力大小及复杂程度都是远远大于柱的，因此节点部位需要单独设计，且往往需要增加加强措施，因此实现节点的单独设计与制造是必要的。

施工现场的全装配化螺栓连接对于建筑工业化是一个非常重要的衡量标准，与焊接连接相比，螺栓连接不仅可以有效减小现场施工工作量，而且对施工水平、天气状况等因素的依赖程度较小，是一种较好的现场连接方式。受到安装螺栓所需操作空间的限制，目前端板式的螺栓连接方式更多应用于开口截面，并且端板式的连接方式现场的施工精度要求更高，目前框架结构中采用端板式连接时，往往无法满足螺栓施工精度，就会需要扩孔等操作，不仅增加工作量，也对结构造成人为损伤。

闭口截面柱相比于开口截面柱而言，其力学性能包括稳定性，承载力等更高，而且闭口截面的外表面积更小，减小了防火防锈涂料的使用量。此外，建筑上闭口截面的柱如圆形，椭圆形的外形也更美观。但是由于闭口截面柱中存在手无法逾越的部分，因此无法使用普通高强螺栓，尽管已经开发出单边螺栓，螺栓性能相对较低，而且也无法应用在圆柱与椭圆柱上。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种适用闭口截面柱的现场全螺栓铸钢连接梁柱节点模块，可实现在现场完全螺栓装配，便于运输和装配，可进行模块化生产，互换性好。

本实用新型的目的是这样实现的：一种适用闭口截面柱的现场全螺栓铸钢连接梁柱节点模块，包括两个上下排列的柱连接件，还包括处于两个柱连接件之间的、与两个柱连接件拼焊的、其横断面结构与管柱的横断面结构相适配的节点对接件，还包括多个数量与边梁的数量相适配的梁连接件，还包括多个用于拼接的螺栓，所述梁连接件通过螺栓与边梁、柱连接件连接，所述柱连接件一端与节点对接件相配，所述柱连接件另一端与管柱固定连接；

所述柱连接件包括主基座，所述主基座的上下端均设有与其结合为一体的对接构件，所述主基座的其中一个对接构件与管柱的端部相配，所述主基座的另一个对接构件与节点对接件的端部相配；

所述主基座为上下贯通的空心结构，所述主基座设有内部空腔，所述主基座侧部设有拼接时与梁连接件相贴的对接面，所述主基座的对接面上分布有多个拼装时与螺栓的螺纹部相配的内置螺纹孔；

所述梁连接件上设有多个用于穿装螺栓的连接孔。

进一步地，所述主基座的对接面上设有凸起的、横向延伸的抗剪键，所述梁连接件上设有与抗剪键相配的对接凹槽。

进一步地，每个对接构件包括用于拼接的定位圈，所述定位圈与主基座通过铸造结合为一体，所述定位的横断面结构与管柱的横断面结构相适配，且在拼接时其中一个定位圈外侧贴靠管柱的内壁，另一个定位圈外侧贴靠节点对接件的内壁，所述管柱的一端与主基座的一端以焊接的方式连接，所述节点对接件的一端与主基座的另一端以焊接的方式连接。

进一步地，每个对接构件包括空心结构的连接套座，所述连接套座包括可上下贯通其中的贯通腔，所述连接套座一端与主基座通过铸造结合为一体，所述连接套座另一端设有与管柱的端部轮廓相适配的过渡接口，其中一个连接套座的过渡接口与管柱的端部以焊接的方式连接，另一个连接套座的过渡接口与节点对接件的端部以焊接的方式连接。

进一步地，所述主基座的内部空腔壁面上固定有用于加强结构强度的加劲肋。

进一步地，所述主基座的内部空腔壁面上布置有多个与内置螺纹孔相对应的局部加厚块，所述局部加厚块上设有与内置螺纹孔同轴的、横贯其中的、拼装时与螺栓的螺纹部配合的配合螺纹孔。

进一步地，所述加劲肋设有一对且分别对应内部空腔的上下端口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：其一，可实现在现场完全螺栓装配，便于运输和装配；其二，可根据设计要求灵活调整节点模块的强度与形状；其三，可通过设置加劲肋来有效地提高整个节点模块的强度与刚度；其四，由于整体可进行模块化生产，互换性好，适用范围广。

附图说明

图1为本实用新型的第一种实施例的组合拼装立体示意图。

图2为本实用新型的第一种实施例中柱连接件的结构示意图。

图3为本实用新型的第一种实施例中柱连接件和梁连接件的安装示意图。

图4为图3中的俯视图。

图5为本实用新型的第一种实施例中柱连接件、方形管柱、节点连接件的安装示意图。

图6为本实用新型的第二种实施例的组合拼装立体示意图。

图7为本实用新型的第二种实施例中柱连接件的结构示意图。

图8为本实用新型的第二种实施例中柱连接件、圆形管柱、节点连接件的安装示意图。

图9为本实用新型的拼接示意图。

其中，1柱连接件，101主基座，101a内置螺纹孔，101b内部空腔，101c对接面，102局部加厚块，102a配合螺纹孔，103加劲肋，104定位圈，105连接套座，105a贯通腔，105b过渡接口，106抗剪键，2节点对接件，3梁连接件，3a高强度连接孔，3b对接凹槽，4方形管柱，5边梁，6圆形管柱，7螺栓。

具体实施方式

结合图1-5示出了第一种实施例，属于方形管柱4的安装工况，该适用闭口截面柱的现场全螺栓铸钢连接梁柱节点模块包括两个上下排列的柱连接件1，还包括处于两个柱连接件1之间的、与两个柱连接件1拼焊的、其横断面结构与管柱的横断面结构相适配的节点对接件2，还包括多个数量与边梁5的数量相适配的梁连接件3，还包括多个用于拼接的螺栓7，梁连接件3通过螺栓7与边梁5、柱连接件1连接，柱连接件1一端与节点对接件2相配，柱连接件1另一端与管柱固定连接。

上述柱连接件1包括主基座101，主基座101的上下端均设有与其结合为一体的对接构件，主基座101的其中一个对接构件与管柱的端部相配，主基座101的另一个对接构件与节点对接件2的端部相配。

上述主基座101为上下贯通的空心结构，主基座101设有内部空腔101b，主基座101侧部设有拼接时与梁连接件3相贴的对接面101c，主基座101的对接面101c上分布有多个拼装时与螺栓7的螺纹部相配的内置螺纹孔101a。

上述梁连接件3上设有多个用于穿装螺栓7的连接孔3a。

其中，节点对接件2的横断面结构为方形，与方形管柱4的横断面结构保持匹配。

其中，对接构件与主基座101通过铸造结合为一体，不仅能够增强机械强度，还有效地降低柱连接件1应力集中的问题。梁连接件3也可以通过铸造成型，使其机械强度得到保证。

另外，如图9所示，下部的梁连接件3在施工现场通过螺栓7初拧到下部的柱连接件1，然后将整体吊装至指定位置，上部的梁连接件3在施工现场通过螺栓7初拧到边梁5上，随边梁5一起吊装，并安装到已安装好的下梁连接件3上。

如果螺栓7的承载力不够，上述主基座101的对接面101c上可以设置凸起的、横向延伸的抗剪键106，梁连接件3上设有与抗剪键106相配的对接凹槽3b。不仅起到一定的装配定位作用，还能增加螺栓7连接的承载力。

每个对接构件包括用于拼接的定位圈104，定位圈104与主基座101通过铸造结合为一体，定位圈104的横断面结构与管柱的横断面结构相适配，且在拼接时其中一个定位圈104外侧贴靠管柱的内壁，另一个定位圈104外侧贴靠节点对接件2的内壁，管柱的一端与主基座101的一端以焊接的方式连接，节点对接件2的一端与主基座101的另一端以焊接的方式连接。定位圈104的横断面为方形，并与方形管柱4的内壁相匹配，在拼装时起到定位作用，在焊接时，方形管柱4端部抵住主基座101端部，在焊接时焊液渗透到方形管柱4端部和主基座101端部之间的缝隙中，定位圈104恰好挡住焊液以免焊液流失。

上述主基座101的内部空腔101b壁面上固定有用于加强结构强度的加劲肋103，加劲肋103还能防止焊接变形。

上述主基座101的内部空腔101b壁面上布置有多个与内置螺纹孔101a相对应的局部加厚块102，局部加厚块102上设有与内置螺纹孔101a同轴的、横贯其中的、拼装时与螺栓7的螺纹部配合的配合螺纹孔102a。拼接时螺栓7同时穿装内置螺纹孔101a和局部加厚块102的配合螺纹孔102a，可增加螺栓7的锁配范围，以防螺栓7受向外的拉力而致脱离。

上述加劲肋103设有一对且分别对应内部空腔101b的上下端口。

结合图6-8示出了第二种实施例，属于圆形管柱6的安装工况，与第一种实施例的区别在于对接构件的设置方式不一样：每个对接构件包括空心结构的连接套座105，连接套座105包括可上下贯通其中的贯通腔105a，连接套座105一端与主基座101通过铸造结合为一体，连接套座105另一端设有与管柱的端部轮廓相适配的过渡接口105b，其中一个连接套座105的过渡接口105b与管柱的端部以焊接的方式连接，另一个连接套座105的过渡接口105b与节点对接件2的端部以焊接的方式连接。连接套座105能够承受较大的载荷。

本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种适用闭口截面柱的现场全螺栓铸钢连接梁柱节点模块，其特征在于：包括两个上下排列的柱连接件(1)，还包括处于两个柱连接件(1)之间的、与两个柱连接件(1)拼焊的、其横断面结构与管柱的横断面结构相适配的节点对接件(2)，还包括多个数量与边梁(5)的数量相适配的梁连接件(3)，还包括多个用于拼接的螺栓(7)，所述梁连接件(3)通过螺栓(7)与边梁(5)、柱连接件(1)连接，所述柱连接件(1)一端与节点对接件(2)相配，所述柱连接件(1)另一端与管柱固定连接；

所述柱连接件(1)包括主基座(101)，所述主基座(101)的上下端均设有与其结合为一体的对接构件，所述主基座(101)的其中一个对接构件与管柱的端部相配，所述主基座(101)的另一个对接构件与节点对接件(2)的端部相配；

所述主基座(101)为上下贯通的空心结构，所述主基座(101)设有内部空腔(101b)，所述主基座(101)侧部设有拼接时与梁连接件(3)相贴的对接面(101c)，所述主基座(101)的对接面(101c)上分布有多个拼装时与螺栓(7)的螺纹部相配的内置螺纹孔(101a)；

所述梁连接件(3)上设有多个用于穿装螺栓(7)的连接孔(3a)。

2.根据权利要求1所述的一种适用闭口截面柱的现场全螺栓铸钢连接梁柱节点模块，其特征在于：所述主基座(101)的对接面(101c)上设有凸起的、横向延伸的抗剪键(106)，所述梁连接件(3)上设有与抗剪键(106)相配的对接凹槽(3b)。

3.根据权利要求1所述的一种适用闭口截面柱的现场全螺栓铸钢连接梁柱节点模块，其特征在于：每个对接构件包括用于拼接的定位圈(104)，所述定位圈(104)与主基座(101)通过铸造结合为一体，所述定位圈(104)的横断面结构与管柱的横断面结构相适配，且在拼接时其中一个定位圈(104)外侧贴靠管柱的内壁，另一个定位圈(104)外侧贴靠节点对接件(2)的内壁，所述管柱的一端与主基座(101)的一端以焊接的方式连接，所述节点对接件(2)的一端与主基座(101)的另一端以焊接的方式连接。

4.根据权利要求1所述的一种适用闭口截面柱的现场全螺栓铸钢连接梁柱节点模块，其特征在于：每个对接构件包括空心结构的连接套座(105)，所述连接套座(105)包括可上下贯通其中的贯通腔(105a)，所述连接套座(105)一端与主基座(101)通过铸造结合为一体，所述连接套座(105)另一端设有与管柱的端部轮廓相适配的过渡接口(105b)，其中一个连接套座(105)的过渡接口(105b)与管柱的端部以焊接的方式连接，另一个连接套座(105)的过渡接口(105b)与节点对接件(2)的端部以焊接的方式连接。

5.根据权利要求1所述的一种适用闭口截面柱的现场全螺栓铸钢连接梁柱节点模块，其特征在于：所述主基座(101)的内部空腔(101b)壁面上固定有用于加强结构强度的加劲肋(103)。

6.根据权利要求1所述的一种适用闭口截面柱的现场全螺栓铸钢连接梁柱节点模块，其特征在于：所述主基座(101)的内部空腔(101b)壁面上布置有多个与内置螺纹孔(101a)相对应的局部加厚块(102)，所述局部加厚块(102)上设有与内置螺纹孔(101a)同轴的、横贯其中的、拼装时与螺栓(7)的螺纹部配合的配合螺纹孔(102a)。

7.根据权利要求5所述的一种适用闭口截面柱的现场全螺栓铸钢连接梁柱节点模块，其特征在于：所述加劲肋(103)设有一对且分别对应内部空腔(101b)的上下端口。