CN215054022U - 一种装配式套管连接矩形钢管梁和方钢管柱的节点 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种装配式套管连接矩形钢管梁和方钢管柱的节点，包括方钢管柱，所述方钢管柱上套设固定有套管，所述套管上预留有第一矩形通孔并分别焊接连接有矩形钢管，所述方钢管柱上预留有第二矩形通孔；所述套管具有所述矩形钢管的侧面上分别连接有矩形钢管梁，所述矩形钢管梁的端部套设在所述矩形钢管中；相对设置的所述矩形钢管梁的两个侧壁分别设有梁翼缘连接板，所述梁翼缘连接板分别穿过同向的所述第一矩形通孔和所述第二矩形通孔；本节点能够在施工现场采用全螺栓拼接，依靠梁翼缘连接板、高强螺栓、方钢管柱和套管共同传递梁的弯矩和剪力，施工便捷，质量可靠，传力明确，且无需设置环板，造型美观。

Description

一种装配式套管连接矩形钢管梁和方钢管柱的节点

技术领域

本实用新型涉及到建筑施工技术领域，具体涉及到一种装配式套管连接矩形钢管梁和方钢管柱的节点。

背景技术

传统装配式建筑的整体性和抗震性能较差，在遭遇地震时破坏严重，而建筑整体性和抗震性能是由构件之间连接的可靠度直接决定的，因而装配式建筑的梁柱连接节点性能对于结构体系的安全性而言具有极其重要的地位。

而传统的方钢管混凝土柱节点主要为方钢管混凝土柱-钢梁节点、方钢管混凝土柱-混凝土梁节点，其中，方钢管混凝土柱与钢梁节点主要为栓焊混合的刚性节点，此类节点现场焊接质量难以保证，容易有质量缺陷；方钢管混凝土柱与混凝土梁节点的形式复杂，设计和施工较为困难。

近些年来，不少学者开始对方钢管混凝土柱-矩形钢管混凝土梁节点进行研究，此类节点中矩形钢管混凝土梁多采用端板和螺栓与柱相连，在破坏时多因梁端与端板焊缝撕裂而失效，不能实现“强节点弱构件”的设计准则。

如中国实用新型专利(公开号：CN207122001U)在2017年公开了一种方钢管梁与钢管柱全螺栓的连接节点，此新型节点由四根方钢管梁在梁柱节点处插入预先开孔的钢管柱，四根方钢管在柱节点区内用四个折弯连接件在腹板处相互相连，并采用高强螺栓进行连接固定，然后在钢梁翼缘和腹板处通过和柱钢管壁内侧相连的折弯连接件和钢管柱进行高强螺栓连接，最后在钢管柱内浇筑混凝土，形成钢管混凝土梁柱节点。该钢管梁与钢管柱虽然也是依靠螺栓连接，但是连接处的缝隙较为明显，钢管梁之间连接较为复杂，需要在钢管柱内松紧螺栓。

此外，传统节点还存在设置内环板不易浇筑混凝土，设置外环板影响建筑美观等问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种装配式套管连接矩形钢管梁和方钢管柱的节点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种装配式套管连接矩形钢管梁和方钢管柱的节点，包括方钢管柱，所述方钢管柱上套设固定有套管，所述套管的至少一对侧壁上预留有第一矩形通孔并分别焊接连接有矩形钢管，所述方钢管柱的至少一对侧壁上也预留有第二矩形通孔，所述第一矩形通孔与所述第二矩形通孔一一对应设置；所述套管具有所述矩形钢管的侧面上分别连接有矩形钢管梁，所述矩形钢管梁的端部套设在所述矩形钢管中；相对设置的所述矩形钢管梁的两个侧壁分别设有梁翼缘连接板，所述梁翼缘连接板分别穿过同向的所述第一矩形通孔和所述第二矩形通孔。

本节点能够在施工现场采用全螺栓拼接，依靠梁翼缘连接板、高强螺栓、方钢管柱和套管共同传递梁的弯矩和剪力，施工便捷，质量可靠，传力明确，且无需设置环板，造型美观。

同向的所述矩形钢管梁分别通过所述梁翼缘连接板连接，并水平的穿过所述套管和所述方钢管柱，使得两侧的梁之间形成整体结构，受力和传力效果更好，同时能够保证两侧的梁之间的水平度。

在所述套管上设置矩形钢管，使得所述矩形钢管梁的端部能够插入所述矩形钢管中，便于定位和螺栓连接，所述矩形钢管也能够支撑所述矩形钢管梁，配合所述套管的设置，保证了所述方钢管柱的承载能力和抗弯性能不低于未开设通孔的钢管柱。

本实用新型节点相比于传统节点，所有部件均可在工厂标准化大规模生产，在施工现场全部采用螺栓进行拼接，具有较高的装配效率，避免了现场施焊，降低了现场施工量，保证了结构的质量；相比于端板螺栓连接节点，传力更为可靠，提高了结构的有效性。

而且本实用新型节点符合“强节点、弱构件”的设计理念，传力明确，制造标准化，施工便利，承载能力高，特别适合装配式钢结构建筑。

进一步的，所述套管与所述方钢管柱之间通过若干组对拉螺栓固定，所述对拉螺栓分别对称的设置在所述套管四个侧壁的上下两端；所述梁翼缘连接板分别与相对应的所述矩形钢管梁之间、所述矩形钢管梁与所述矩形钢管之间均通过单边螺栓连接。

所述对拉螺栓和所述单边螺栓均选取高强螺栓，在方便装配的同时保证连接强度。

进一步的，所述梁翼缘连接板分别设置在所述矩形钢管梁的上侧壁和下侧壁上，每个所述梁翼缘连接板的长度不超过同向的两个所述矩形钢管外端部之间的距离。

也就是说通过一对所述梁翼缘连接板的设置，使得两侧的所述矩形钢管梁连接在一起，对于所述梁翼缘连接板的长度的限制，使得其不露出所述矩形钢管，形成较简洁的外观；而所述矩形钢管梁的另两侧则直接与所述矩形钢管连接。

进一步的，所述套管上对称的设有一对所述矩形钢管，一对所述矩形钢管内分别套接一个所述矩形钢管梁，一对所述矩形钢管梁之间设有上下平行的两个所述梁翼缘连接板。

进一步的，所述套管的四侧壁分别设有所述矩形钢管，每个所述矩形钢管分别连接一个所述矩形钢管梁；相邻所述矩形钢管梁上的所述梁翼缘连接板之间上下错开设置。

进一步的，所述第一矩形通孔和所述第二矩形通孔的尺寸相同并均与所述矩形钢管的内截面尺寸相同。

进一步的，所述套管的截面尺寸大于所述矩形钢管梁的截面尺寸，每个侧面的所述矩形钢管的尺寸均相同，每个所述梁翼缘连接板的长度尺寸也相同。

所述矩形钢管的内截面尺寸要比上下梁翼缘连接板与矩形钢管梁的截面之和略大1～2mm，以便所述梁翼缘连接板与所述矩形钢管梁的插入，同时，在所述套管和所述矩形钢管的规定位置预先开设螺栓孔。

进一步的，所述方钢管柱内浇筑自密实混凝土，形成钢管混凝土梁柱节点。混凝土的浇注使得本节点的结构更加完整和牢固，强度和稳定性更好。

由于采用上述装配结构，中部是连通的，使得混凝土能够注入所述方钢管柱及所述矩形钢管梁内，形成整体结构。

装配时，先将所述方钢管柱穿过所述套管，使所述第一矩形通孔和所述第二矩形通孔一一对应，再通过高强对拉螺栓将两者固定；然后在所述套管的四周的矩形钢管中插入所述矩形钢管梁和所述梁翼缘连接板，将三者的螺栓孔对其，再采用单边高强螺栓将三者紧固。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、本节点能够在施工现场采用全螺栓拼接，依靠梁翼缘连接板、高强螺栓、方钢管柱和套管共同传递梁的弯矩和剪力，施工便捷，质量可靠，传力明确，且无需设置环板，造型美观；2、同向的所述矩形钢管梁分别通过所述梁翼缘连接板连接，并水平的穿过所述套管和所述方钢管柱，使得两侧的梁之间形成整体结构，受力和传力效果更好，同时能够保证两侧的梁之间的水平度；3、在所述套管上设置矩形钢管，使得所述矩形钢管梁的端部能够插入所述矩形钢管中，便于定位和螺栓连接，所述矩形钢管也能够支撑所述矩形钢管梁，配合所述套管的设置，保证了所述方钢管柱的承载能力和抗弯性能不低于未开设通孔的钢管柱；4、本实用新型节点符合“强节点、弱构件”的设计理念，相比于传统节点，所有部件均可在工厂标准化大规模生产，在施工现场全部采用螺栓进行拼接，具有较高的装配效率，避免了现场施焊，降低了现场施工量，保证了结构的质量；相比于端板螺栓连接节点，传力更为可靠，提高了结构的有效性，特别适合装配式钢结构建筑。

附图说明

图1为本实用新型一种装配式套管连接矩形钢管梁和方钢管柱的节点的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种装配式套管连接矩形钢管梁和方钢管柱的节点的方钢管柱的结构示意图；

图3为本实用新型一种装配式套管连接矩形钢管梁和方钢管柱的节点的套管的结构示意图；

图4为本实用新型一种装配式套管连接矩形钢管梁和方钢管柱的节点的矩形钢管梁和梁翼缘连接板的连接结构示意图；

图5为本实用新型一种装配式套管连接矩形钢管梁和方钢管柱的节点的浇注混凝土的示意图；

图6为本实用新型另一种装配式套管连接矩形钢管梁和方钢管柱的节点的示意图；

图中：1、方钢管柱；101、第二矩形通孔；2、套管；3、矩形钢管；4、矩形钢管梁；5、梁翼缘连接板；6、自密实混凝土。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中间”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一：

如图1～图4所示，一种装配式套管连接矩形钢管梁和方钢管柱的节点，包括方钢管柱1，所述方钢管柱1上套设固定有套管2，所述套管2的四个侧壁上分别预留有第一矩形通孔(图中为示出)并分别在所述第一矩形通孔的外侧焊接连接有矩形钢管3，所述方钢管柱1的四个侧壁上预留有第二矩形通孔101，所述第一矩形通孔与所述第二矩形通孔101一一对应设置；所述套管2具有所述矩形钢管3的侧面上分别连接有矩形钢管梁4，所述矩形钢管梁4的端部分别套设在相应侧的所述矩形钢管3中；相对设置的所述矩形钢管梁4的上下两个侧壁分别设有梁翼缘连接板5，所述梁翼缘连接板5分别穿过同向的所述第一矩形通孔和所述第二矩形通孔101。

本节点能够在施工现场采用全螺栓拼接，依靠梁翼缘连接板5、高强螺栓、方钢管柱1和套管2共同传递梁的弯矩和剪力，施工便捷，质量可靠，传力明确，且无需设置环板，造型美观。

同向的所述矩形钢管梁4分别通过所述梁翼缘连接板5连接，并水平的穿过所述套管2和所述方钢管柱1，使得两侧的梁之间形成整体结构，受力和传力效果更好，同时能够保证两侧的梁之间的水平度。

在所述套管2上设置矩形钢管3，使得所述矩形钢管梁4的端部能够插入所述矩形钢管3中，便于定位和螺栓连接，所述矩形钢管3也能够支撑所述矩形钢管梁4，配合所述套管2的设置，保证了所述方钢管柱1的承载能力和抗弯性能不低于未开设通孔的钢管柱。

本实用新型节点相比于传统节点，所有部件均可在工厂标准化大规模生产，在施工现场全部采用螺栓进行拼接，具有较高的装配效率，避免了现场施焊，降低了现场施工量，保证了结构的质量；相比于端板螺栓连接节点，传力更为可靠，提高了结构的有效性。

而且本实用新型节点符合“强节点、弱构件”的设计理念，传力明确，制造标准化，施工便利，承载能力高，特别适合装配式钢结构建筑。

进一步的，所述套管2与所述方钢管柱1之间通过若干组对拉螺栓固定，所述对拉螺栓分别对称的设置在所述套管2四个侧壁的上下两端；所述梁翼缘连接板5分别与相对应的所述矩形钢管梁4之间、所述矩形钢管梁4与所述矩形钢管3之间均通过单边螺栓连接。

所述对拉螺栓和所述单边螺栓均选取高强螺栓，在方便装配的同时保证连接强度。

进一步的，如图4所示，所述梁翼缘连接板5分别设置在所述矩形钢管梁4的上侧壁和下侧壁上，每个所述梁翼缘连接板5的长度不超过同向的两个所述矩形钢管3外端部之间的距离。

也就是说通过一对所述梁翼缘连接板5的设置，使得两侧的所述矩形钢管梁4连接在一起，对于所述梁翼缘连接板5的长度的限制，使得其不露出所述矩形钢管3，形成较简洁的外观；而所述矩形钢管梁4的另两侧则直接与所述矩形钢管3连接。

进一步的，上侧(或者下侧)相邻所述矩形钢管梁4上呈90度交叉布置的所述梁翼缘连接板5之间上下错开设置。

进一步的，所述第一矩形通孔和所述第二矩形通孔101的尺寸相同并均与所述矩形钢管3的内截面尺寸相同。

进一步的，所述套管2的截面尺寸大于所述矩形钢管梁4的截面尺寸，每个侧面的所述矩形钢管3的尺寸均相同，每个所述梁翼缘连接板5的长度尺寸也相同。

所述矩形钢管3的内截面尺寸要比上下梁翼缘连接板5与矩形钢管梁4的截面之和略大1～2mm，以便所述梁翼缘连接板5与所述矩形钢管梁4的插入，同时，在所述套管2和所述矩形钢管3的规定位置预先开设螺栓孔。

所述第一矩形通孔、所述第二矩形通孔和各种螺栓孔均采用数控相贯线等离子/激光切割机预先开设，这一步可以在工厂中预制。

实施例二：

本实施例提供了实施例一中节点的一种装配方式。

装配时，先将所述方钢管柱1穿过所述套管2，使所述第一矩形通孔和所述第二矩形通孔101一一对应，再通过高强对拉螺栓将两者固定；然后在所述套管2的四周的矩形钢管3中插入所述矩形钢管梁4和所述梁翼缘连接板5，将三者的螺栓孔对其，再采用单边高强螺栓将三者紧固。

进一步的，如图5所示，所述方钢管柱1内浇筑自密实混凝土6，形成钢管混凝土梁柱节点。混凝土的浇注使得本节点的结构更加完整和牢固，强度和稳定性更好。

由于采用上述装配结构，中部是连通的，使得自密实混凝土6能够注入所述方钢管柱1及所述矩形钢管梁4内，形成整体结构。

实施例三：

本实施例提供了另一种结构的装配式节点，其与实施例一的区别在于所述矩形钢管梁的数量不同。

如图6所示，所述套管2上对称的设有一对所述矩形钢管3，一对所述矩形钢管3内分别套接一个所述矩形钢管梁4，一对所述矩形钢管梁4之间设有上下平行的两个所述梁翼缘连接板5。该结构更加简洁简单。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种装配式套管连接矩形钢管梁和方钢管柱的节点，包括方钢管柱，所述方钢管柱上套设固定有套管，其特征在于，所述套管的至少一对侧壁上预留有第一矩形通孔并分别焊接连接有矩形钢管，所述方钢管柱的至少一对侧壁上也预留有第二矩形通孔，所述第一矩形通孔与所述第二矩形通孔一一对应设置；所述套管具有所述矩形钢管的侧面上分别连接有矩形钢管梁，所述矩形钢管梁的端部套设在所述矩形钢管中；相对设置的所述矩形钢管梁的两个侧壁分别设有梁翼缘连接板，所述梁翼缘连接板分别穿过同向的所述第一矩形通孔和所述第二矩形通孔。

2.根据权利要求1所述的装配式套管连接矩形钢管梁和方钢管柱的节点，其特征在于，所述套管与所述方钢管柱之间通过若干组对拉螺栓固定，所述对拉螺栓分别对称的设置在所述套管四个侧壁的上下两端；所述梁翼缘连接板分别与相对应的所述矩形钢管梁之间、所述矩形钢管梁与所述矩形钢管之间均通过单边螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的装配式套管连接矩形钢管梁和方钢管柱的节点，其特征在于，所述梁翼缘连接板分别设置在所述矩形钢管梁的上侧壁和下侧壁上，每个所述梁翼缘连接板的长度不超过同向的两个所述矩形钢管外端部之间的距离。

4.根据权利要求1所述的装配式套管连接矩形钢管梁和方钢管柱的节点，其特征在于，所述套管上对称的设有一对所述矩形钢管，一对所述矩形钢管内分别套接一个所述矩形钢管梁，一对所述矩形钢管梁之间设有上下平行的两个所述梁翼缘连接板。

5.根据权利要求1所述的装配式套管连接矩形钢管梁和方钢管柱的节点，其特征在于，所述套管的四侧壁分别设有所述矩形钢管，每个所述矩形钢管分别连接一个所述矩形钢管梁；相邻所述矩形钢管梁上的所述梁翼缘连接板之间上下错开设置。

6.根据权利要求1所述的装配式套管连接矩形钢管梁和方钢管柱的节点，其特征在于，所述第一矩形通孔和所述第二矩形通孔的尺寸相同并均与所述矩形钢管的内截面尺寸相同。

7.根据权利要求1所述的装配式套管连接矩形钢管梁和方钢管柱的节点，其特征在于，所述套管的截面尺寸大于所述矩形钢管梁的截面尺寸，每个侧面的所述矩形钢管的尺寸均相同，每个所述梁翼缘连接板的长度尺寸也相同。

8.根据权利要求1所述的装配式套管连接矩形钢管梁和方钢管柱的节点，其特征在于，所述方钢管柱内浇筑自密实混凝土，形成钢管混凝土梁柱节点。

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