CN209384378U - 装配式钢结构梁柱节点连接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种装配式钢结构梁柱节点连接装置，属于建筑结构构件技术领域，包括外套筒、上柱、下柱和长梁；所述上柱的底端插接于所述外套筒的上端，所述下柱的顶端插接于所述外套筒的下端；所述上柱与所述外套筒之间、所述下柱与所述外套筒之间通过单边自锁螺栓固定连接；所述外套筒的上、下端部设置有上承接台和下承接台，所述上柱设置有与所述上承接台抵接的第一环板，所述下柱设置有与所述下承接台抵接的第二环板；所述上承接台与所述第一环板之间、所述下承接台与所述第二环板之间通过高强螺栓固定连接；所述外套筒的侧壁上焊接有至少一个用于连接所述长梁的短梁。本实用新型具有安装、拆卸快速简单，承载力大，连接可靠的优点。

Description

装配式钢结构梁柱节点连接装置

技术领域

本实用新型属于建筑结构构件技术领域，尤其涉及一种装配式钢结构梁柱节点连接装置。

背景技术

装配式钢结构与传统的结构形式相比，其优点是安装快速，空间布置灵活，装配简单效率高，同时具有标准化、系列化、产业化的特点，符合现代化建筑产业和工业化发展。

装配式钢结构形式变化多样，中国发明专利申请CN107435377A公开了一种装配式钢结构类加强环板式法兰梁柱节点及其使用方法，在该专利中上柱、下柱通过端部的上环板、下环板与柱座抵接，并通过高强螺栓固定。此种结构中上柱、下柱和柱座之间单靠高强螺栓进行定位连接，首先在装配过程中，水平方向上环板与下环板上的螺栓孔需要进行找准定位，操作较为繁琐，安装较为复杂；其次，长期使用过程中，此种单靠螺栓进行连接的节点在往复荷载作用下，易产生柱座与上下柱错位现象。

发明内容

本实用新型针对上述的技术问题，提出一种装配式钢结构梁柱节点连接装置，具有安装、拆卸快速简单，承载力大，连接可靠的优点。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种装配式钢结构梁柱节点连接装置，包括外套筒、上柱、下柱和长梁；所述上柱的底端插接于所述外套筒的上端，所述下柱的顶端插接于所述外套筒的下端；所述上柱与所述外套筒之间、所述下柱与所述外套筒之间通过单边自锁螺栓固定连接；

所述外套筒的上、下端部设置有上承接台和下承接台，所述上柱设置有与所述上承接台抵接的第一环板，所述下柱设置有与所述下承接台抵接的第二环板；所述上承接台与所述第一环板之间、所述下承接台与所述第二环板之间通过高强螺栓固定连接；

所述外套筒的侧壁上设置有至少一个用于连接所述长梁的短梁。

作为优选，所述短梁的翼缘沿靠近所述外套筒的方向加宽延伸至所述外套筒侧壁边缘。

作为优选，所述短梁的翼缘在靠近所述外套筒的一端设置有向外凸起的加厚板层。

作为优选，所述短梁的翼缘在远离所述外套筒的一端端面内侧设置有过渡弧。

作为优选，还包括梁连接板，所述长梁的翼缘搭接于所述短梁的翼缘并与所述加厚板层相抵，所述梁连接板的两端通过高强螺栓分别与所述短梁的腹板和所述长梁的腹板固定连接，所述长梁翼缘与所述短梁翼缘相互搭接的位置通过高强螺栓固定连接。

作为优选，所述上承接台上设置有多个供所述高强螺栓穿过的上螺栓孔，所述第一环板上设置有多个供所述高强螺栓穿过的第一螺栓孔，所述上螺栓孔与所述第一螺栓孔同轴；所述下承接台上设置有多个供所述高强螺栓穿过的下螺栓孔，所述第二环板上设置有多个供所述高强螺栓穿过的第二螺栓孔，所述下螺栓孔与所述第二螺栓孔同轴。

作为优选，所述短梁翼缘上与所述长梁翼缘搭接的位置设置有多个供所述高强螺栓穿过的第一翼缘孔；所述长梁翼缘上与所述短梁翼缘搭接的位置设置有多个所述供高强螺栓穿过的第二翼缘孔，所述第一翼缘孔与所述第二翼缘孔同轴。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

1、一方面，本连接装置在外套筒上下端部设置上承接台、下承接台，相应的，在上柱、下柱上设置第一环板、第二环板，通过第一环板与上承接台相抵，第二环板与下承接台相抵，可以实现上柱与外套筒、下柱与外套筒的定位连接，装配操作过程中，只需要将外套筒套于下柱，上柱插入外套筒，使用螺栓拧紧连接即可，不需要重新找准定位，具有安装、拆卸快速方便的优点；另一方面，上柱、下柱与外套筒插接的连接形式，承接台与环板抵接的设置，增加了承载力，分散了连接螺栓的剪切力，具有承载力大、连接可靠稳定的优点；又一方面，通过焊接在外套筒侧壁的短梁与长梁连接，使得装置的拆装更为简单，节约了材料与人工。

2、本连接装置通过设置短梁的翼缘加宽延伸至外套筒侧壁边缘，可以进一步提高承载力。

3、本连接装置通过在短梁上设置加厚板层，在提高承载力的同时又可以减小了应力集中。

4、本连接装置在将长梁与短梁搭接的同时，长梁与加厚板层相抵接，可以保证长梁与短梁连接时更快捷地对齐螺栓孔，具有连接快速、稳定性高的优点。

5、本连接装置通过在短梁的翼缘端部设置过渡弧，可以进一步减小应力集中。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型装配式钢结构梁柱节点连接装置的爆炸图；

图2为本实用新型装配式钢结构梁柱节点连接装置中外套筒的一种实施方式的立体图；

图3为本实用新型装配式钢结构梁柱节点连接装置中外套筒的另一种实施方式的立体图；

图4为本实用新型装配式钢结构梁柱节点连接装置运用实例的效果图；

以上各图中：1、上柱；11、第一环板；111、第一螺栓孔；12、第一单边自锁螺栓孔；2、外套筒；21、上承接台；211、上螺栓孔；22、下承接台；221、下螺栓孔；23、短梁；231、加厚板层；232、过渡弧；233、第一翼缘孔；234、第一腹板孔；24、上单边自锁螺栓孔；25、下单边自锁螺纹孔；3、下柱；31、第二环板；311、第二螺栓孔；32、第二单边自锁螺栓孔；4、长梁；41、第二翼缘孔；42、第二腹板孔；5、梁连接板；51、第三螺栓孔；52、第四螺栓孔。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1-3所示，本实用新型提出一种装配式钢结构梁柱节点连接装置，包括上柱1、外套筒2、下柱3和长梁4，其中，上柱1的底端插接于外套筒2的上端，下柱2的顶端插接于外套筒2的下端；长梁4连接于外套筒2的侧壁上。

外套筒2的上端面设置有向外延伸的边沿形成上承接台21，外套筒2的下端面设置有向外延伸的边沿形成下承接台22，相应的，上柱1设置有第一环板11，下柱3设置有第二环板31；将上柱1插入外套筒2时，第一环板11与上承接台21相抵，将下柱3插入外套筒2时，第二环板31与下承接台22相抵。

外套筒2与长梁4之间通过短梁23连接，短梁23焊接在外套筒21的侧壁上。在装配长梁4时，将长梁4与短梁23对接并通过高强螺栓固定。

一方面，在外套筒2上下端部设置上承接台21、下承接台22，相应的，在上柱1、下柱3上设置第一环板11、第二环板31，通过第一环板11与上承接台21相抵，第二环板31与下承接台22相抵，可以实现上柱1与外套筒2、下柱3与外套筒2的校准定位连接，装配操作过程中，只需要将外套筒2套于下柱3，上柱1插入外套筒2，使用螺栓拧紧连接即可，不需要重新找准定位，具有安装、拆卸快速方便的优点；另一方面，上柱1、下柱3与外套筒2插接的连接形式，承接台与环板抵接的设置，不仅具有装配时的定位作用，而且可以增大受力面积，使稳定性更高，增加了承载力，分散了连接螺栓的剪切力，具有承载力大、连接可靠稳定的优点；又一方面，通过焊接在外套筒2侧壁的短梁23与长梁4连接，使得装置的拆装更为简单，节约了材料与人工。

具体地，在上柱1上距离底端一定长度的位置焊接第一环板11，第一环板11上沿四周均匀开设多个第一螺栓孔111，本实施例附图是以8个为例；上柱1靠近底部的侧壁上沿四周均匀开设多个第一单边自锁螺栓孔12。与上柱1相对应的，外套筒2的上承接台21上开设有多个与第一螺栓孔111同轴的上螺栓孔211，外套筒2的侧壁上开设有多个与第一单边自锁螺栓孔12同轴的上单边自锁螺栓孔24。将上柱1插入外套筒2后，使用高强螺栓穿入第一螺栓孔111和上螺栓孔211并用螺母紧固，使用单边自锁螺栓穿入上单边自锁螺栓孔24和第一单边自锁螺栓孔12将上柱1和外套筒2连接紧固。

同理，在下柱3上距离顶端一定长度的位置焊接第二环板31，第二环板31上沿四周均匀开设多个第二螺栓孔311，本实施例附图是以8个为例；下柱3靠近顶部的侧壁上沿四周均匀开设多个第二单边自锁螺栓孔32。与下柱3相对应的，外套筒2的下承接台22上开设有多个与第二螺栓孔311同轴的下螺栓孔221，外套筒2的侧壁上开设有多个与第二单边自锁螺栓孔32同轴的下单边自锁螺栓孔25。将外套筒2套入下柱3后，使用高强螺栓穿入第二螺栓孔311和下螺栓孔221并用螺母紧固，使用单边自锁螺栓穿入下单边自锁螺栓孔25和第二单边自锁螺栓孔32将下柱3和外套筒2连接紧固。

继续参见图2、图3所示，外套筒2的侧壁上焊接短梁23，其中短梁23的数量可以根据实际使用需求进行设置，图2是以在外套筒2的四面侧壁各焊接一个短梁23为例，图3是以在外套筒2的一面侧壁上焊接短梁23为例。

进一步地，短梁23的翼缘宽度沿靠近外套筒2的方向逐渐加宽延伸至外套筒2侧壁边缘。示例性地，参见图1-3所示，短梁23的翼缘靠近外套筒2的一端呈梯形，梯形的底边与外套筒2侧壁的宽度相同。此种设置可以进一步提高连接装置的承载力。

进一步地，短梁23的翼缘在靠近外套筒2的一端设置有向外凸起的加厚板层231，即短梁23的翼缘梯形部分较厚，向外凸出，在短梁23的翼缘外表面形成台阶。本连接装置通过在短梁23上设置加厚板层231，在提高承载力的同时又可以减小了应力集中。

进一步地，装配长梁4的时候，将长梁4的翼缘与短梁23的翼缘搭接，同时，长梁4的端部与加厚板层231相抵，即长梁4的端部靠着台阶。

具体地，短梁23的翼缘上开设有多个第一翼缘孔233，第一翼缘孔233位于短梁23上与长梁4搭接的部分，相应的，长梁4的翼缘上开设有多个第二翼缘孔41；在将短梁23与长梁4搭接时，第一翼缘孔233与第二翼缘孔41同轴，穿入加强螺栓将翼缘固定连接。

短梁23的腹板上开设有多个第一腹板孔234，长梁4的腹板上开设有多个第二腹板孔42，相应的，梁连接板5上开设有第三螺栓孔51和第四螺栓孔52。在将长梁4与短梁23对接时，梁连接板5的第三螺栓孔51与短梁23的第一腹板孔234同轴，梁连接板5的第四螺栓孔52与长梁4的第二腹板孔42同轴，穿入加强螺栓将长梁4与短梁23固定连接。本连接装置在将长梁4与短梁23搭接的同时，短梁23与加厚板层231相抵接，可以保证长梁4与短梁23连接时更快捷地对齐螺栓孔，具有连接快速、稳定性高的优点

进一步地，短梁23的翼缘在远离外套筒2的一端端部的内侧设置有过渡弧232。过渡弧232的设置可以进一步减小应力集中。

需要说明的是，本实用新型所描述的上柱1、下柱3是相对于同一个外套筒2而言。参见图4所示，在实际使用过程中，一个上柱或下柱的上下两端会连接两个外套筒，那么，连接上面外套筒的下柱相对于下面外套筒而言就是上柱。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种装配式钢结构梁柱节点连接装置，其特征在于：包括外套筒、上柱、下柱和长梁；所述上柱的底端插接于所述外套筒的上端，所述下柱的顶端插接于所述外套筒的下端；所述上柱与所述外套筒之间、所述下柱与所述外套筒之间通过单边自锁螺栓固定连接；

所述外套筒的上、下端部设置有上承接台和下承接台，所述上柱设置有与所述上承接台抵接的第一环板，所述下柱设置有与所述下承接台抵接的第二环板；所述上承接台与所述第一环板之间、所述下承接台与所述第二环板之间通过高强螺栓固定连接；

所述外套筒的侧壁上焊接有至少一个用于连接所述长梁的短梁。

2.根据权利要求1所述的装配式钢结构梁柱节点连接装置，其特征在于：所述短梁的翼缘沿靠近所述外套筒的方向加宽延伸至所述外套筒的侧壁边缘。

3.根据权利要求1所述的装配式钢结构梁柱节点连接装置，其特征在于：所述短梁的翼缘在靠近所述外套筒的一端设置有向外凸起的加厚板层。

4.根据权利要求1所述的装配式钢结构梁柱节点连接装置，其特征在于：所述短梁的翼缘在远离所述外套筒的一端端部内侧设置有过渡弧。

5.根据权利要求3所述的装配式钢结构梁柱节点连接装置，其特征在于：还包括梁连接板，所述长梁翼缘搭接于所述短梁的翼缘并与所述加厚板层相抵，所述梁连接板的两端通过高强螺栓分别与所述短梁的腹板、所述长梁的腹板固定连接，所述长梁翼缘与所述短梁翼缘相互搭接的位置通过高强螺栓固定连接。

6.根据权利要求1所述的装配式钢结构梁柱节点连接装置，其特征在于：所述上承接台上设置有多个供所述高强螺栓穿过的上螺栓孔，所述第一环板上设置有多个供所述高强螺栓穿过的第一螺栓孔，所述上螺栓孔与所述第一螺栓孔同轴；所述下承接台上设置有多个供所述高强螺栓穿过的下螺栓孔，所述第二环板上设置有多个供所述高强螺栓穿过的第二螺栓孔，所述下螺栓孔与所述第二螺栓孔同轴。

7.根据权利要求5所述的装配式钢结构梁柱节点连接装置，其特征在于：所述短梁翼缘上与所述长梁翼缘搭接的位置设置有多个供所述高强螺栓穿过的第一翼缘孔；所述长梁翼缘上与所述短梁翼缘搭接的位置设置有多个供所述高强螺栓穿过的第二翼缘孔，所述第一翼缘孔与所述第二翼缘孔同轴。