CN218437482U - 一种装配式悬臂梁式梁柱连接节点 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种装配式悬臂梁式梁柱连接节点，包括钢管柱、环形连接件、若干钢梁和若干拉索；所述钢管柱竖向穿过环形连接件的中心，二者连接固定；所述钢梁和拉索沿环形连接件周向间隔交替布置，钢梁的端部和拉索的端部均分别与环形连接件相连；所述环形连接件包括位置与钢梁适配的悬台，悬台的端部与钢梁的端部对正后通过至少一块连接板相连。本实用新型的有益效果为：本实用新型施工方便，加工难度小；节点力学性能优良，具有良好的抗震性能，适应性强，外形美观。

Description

一种装配式悬臂梁式梁柱连接节点

技术领域

本实用新型涉及建筑结构技术领域，尤其涉及一种装配式悬臂梁式梁柱连接节点。

背景技术

建筑业是国民经济的支柱产业。近几年来，装配式钢结构是我国建筑结构发展的重要方向之一，它有利于我国建筑工业化的发展，提高生产效率节约能源，发展绿色环保建筑，并且有利于提高和保证建筑工程质量。随着城市建设的不断发展，我国装配式钢结构得到长足发展。

我国是一个钢材产能大国，在建筑领域防范使用装配式钢结构，可有效消耗钢材产能过剩，实现绿色循环、可持续发展。装配式钢结构具有环境污染少，节约资源，建造周期短，抗震性能好等优点；最后，装配式钢结构符合工厂批量化生产，钢构件在工厂提前预制加工，构件加工完成后运至施工现场进行连接组装，消除工序衔接的停闲时间，实现立体交叉作业，减少现场施工人员，从而提高工效、节约人力物力，为绿色施工提供保障。

目前，装配式钢结构在施工过程中，会出现大量的节点，节点之间需要通过节点构件来连接，所以节点的施工难度和质量直接影响了整个钢结构的施工进度和安全性。

现有的装配式钢结构梁柱连接节点主要有全焊接节点、栓焊混合节点和全栓接节点，全焊接节点为梁的上下翼缘采用坡口对接焊缝，梁腹板用角焊缝与柱翼缘连接；栓焊混合节点为梁的上下翼缘采用坡口对接焊缝，梁腹板与焊接在柱翼缘上的连接板采用高强螺栓连接；全栓接节点为梁的上下翼缘采用T形或角钢连接件与柱通过高强螺栓连接。

对于全栓焊节点和栓焊混合节点来说，钢梁与圆形钢管之间的相交线复杂，工厂切割难度大，而且焊缝形式多样，容易出现多条焊缝相交的情形，施焊难度大；现场焊接受到环境和工人施工水平因素的影响，焊接质量难以稳定控制，且焊接质量难以检测，给节点连接受力性能埋下安全隐患。而全栓接节点来多用于开口型钢柱形式(十字形或工字型钢柱)，当用于封闭型钢管柱时，需要采用对拉螺栓，现场对孔难度极大，经常由于施工偏差导致对拉螺栓难以连接需要现场重新打孔，费时费力。此外，栓焊混合节点和全栓接节点的抗震性能差。

因此，研制一种受力性能优良、施工便捷的装配式悬臂梁式梁柱连接节点显得尤为重要。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种施工方便、力学性能好的悬臂短梁式梁柱连接节点。

本实用新型采用的技术方案为：一种装配式悬臂梁式梁柱连接节点，包括钢管柱、环形连接件、若干钢梁和若干拉索；所述钢管柱竖向穿过环形连接件的中心，二者连接固定；所述钢梁和拉索沿环形连接件周向间隔交替布置，钢梁的端部和拉索的端部均分别与环形连接件相连。

按上述方案，所述环形连接件包括位置与钢梁适配的悬台，悬台的端部与钢梁的端部对正后通过至少一块连接板相连。

按上述方案，所述环形连接件包括上环板、下环板和若干支撑板；所述上环板和下环板同轴且正对布置，所述支撑板沿上下环板的内沿周向间隔布置，支撑板的上端与上环板相连，支撑板的下端与下环板相连；所述钢管柱自上下环板的中心穿过，钢管柱的外壁与上下环板及支撑板连接；设于拉索端部的锁头与支撑板相连。

按上述方案，所述锁头包括浇筑锚杯、调节螺杆、U型连接件和销轴，所述浇筑锚杯的一端与拉索的端部相连，浇筑锚杯的另一端与调节螺杆的一端螺纹连接；所述调节螺杆的另一端与U型连接件固定，所述支撑板的边部卡入U型连接件的开口内；U型连接件的两端板、与拉索位置对应的支撑板上分别开设有锁孔；所述销轴依次穿过U型连接件的左端板、支撑板和U型连接件右端板的锁孔，将U型连接件和支撑板连接固定。

按上述方案，所述钢梁包括上翼缘板、下翼缘板和腹板；所述悬台包括上延板、下延板和加强板，所述上延板由上环板径向向外延伸而成，上延板与上翼缘板对正，二者通过顶部连接板相连；所述下延板由下环板径向向外延伸而成，下延板与下翼缘板对正，二者通过底部连接板相连；所述加强板由未与拉索连接的连接板径向向外延伸而成，加强板的外侧设有台端连接板，钢梁腹板的端部设有梁端连接板，台端连接板和梁端连接板通过若干间隔布置的螺栓相连。

按上述方案，在圆钢管内沿轴向方向间隔安装有若干环状的加劲板，加劲板位于上下环板之间的圆钢管内。

按上述方案，所述钢梁为H型钢梁或工字钢梁。

按上述方案，所述钢梁和拉索均分别设置四根，二者间隔交替呈辐射状布置。

按上述方案，所述钢管柱为钢管柱。

按上述方案，所述环形连接件的上下环板之间间隔设有八个支撑板，其中间隔的四个支撑板与拉索的锁头相连，另外间隔的四个支撑板径向向外延伸形成悬台的加强板，悬台的上下延板、上下翼缘板、顶部连接板和底部连接板的两侧平齐，各板上对应开设有螺栓孔，其中顶部连接板分别通过两排高强螺栓与上延板和上翼缘板相连，底部连接板分别通过两排高强螺栓与下延板和下翼缘板相连。

本实用新型的益效果为：

1.节点施工方便，加工难度小。常规的梁柱刚接节点，采用焊接连接，钢梁与圆形钢管之间的相交线复杂，工厂切割难度大，而且焊缝形式多样，容易出现多条焊缝相交的情形，施焊难度大，焊缝质量难以保证；而本实用新型采用悬台与周边的钢梁连接，避免型钢钢梁之间相互干涉，钢梁端部形式单一，加工简单。

2.节点力学性能优良。本实用新型所述节点通过环形连接件将钢梁和拉索与钢管柱连接成一个整体，各板件的传力途径直接，能实现节点刚性连接，满足节点受力要求。

3.节点具有良好的抗震性能。本实用新型所述节点可灵活调整环形连接件板件厚度，使环形连接件的强度大于工字钢梁，实现在罕遇地震作用下，节点核心区不发生破坏；并且，可根据设计需要，调整顶部连接板、底部连接板的厚度和连接螺栓的数量，增加端部连接板的厚度和连接螺栓的数量，使节点在地震作用下，破坏集中发生在顶部连接板和底部连接板处，便于震后修复。

4.节点适应性强。本实用新型采用可调节拉杆，能够适应现场的安装误差，避免由于施工误差导致的构件废料，降低施工难度，提高结构的经济性。

5.节点外形美观。环形连接件规律性强，与钢管柱截面协调统一，美观度高。

附图说明

图1为本实用新型一个具体实施例的整体结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的分解示意图。

图4为本实施例中环形结构件与钢管柱的连接示意图。

图5为本实施例中环形连接件的立面图。

图6为本实施例中钢梁端的立面图。

图7为本实施例中拉索端部锁头的立面图。

其中，1.钢管柱，2.钢梁，3.环形连接件，4.支撑板，5.台端连接板，6.梁端连接板，7.顶部连接板，8.底部连接板，9.加劲板，10.高强螺栓，11.螺栓孔，12.拉索，13.销轴， 14.销轴，15.U型连接件，16.调节螺杆，17.浇筑锚杯，18.上环板，19.下环板，20、上延板，21.加强板，22.下延板。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地描述。

如图1～3所示的一种装配式悬臂梁式梁柱连接节点，包括钢管柱1、环形连接件3、若干钢梁2和若干拉索12；所述钢管柱1竖向穿过环形连接件3的中心，二者连接固定；所述钢梁2和拉索12沿环形连接件3周向间隔交替布置，钢梁2的端部和拉索12的端部均分别与环形连接件3相连。

优选地，所述环形连接件3包括位置与钢梁2适配的悬台，悬台的端部与钢梁2的端部对正后通过至少一块连接板相连。

优选地，如图4和图5所示，所述环形连接件3包括上环板18、下环板19和若干支撑板4；所述上环板18和下环板19同轴且正对布置，所述支撑板4沿上下环板19的内沿周向间隔布置，支撑板4的上端与上环板18相连，支撑板4的下端与下环板19相连；所述钢管柱1自上下环板19的中心穿过，钢管柱1的外壁与上下环板19及支撑板4连接；设于拉索 12端部的锁头13与支撑板4相连。

优选地，如图7所示，所述锁头13包括浇筑锚杯17、调节螺杆16、U型连接件15和销轴14，所述浇筑锚杯17的一端与拉索12的端部相连，浇筑锚杯17的另一端与调节螺杆16 的一端螺纹连接；所述调节螺杆16的另一端与U型连接件15固定，所述支撑板4的边部卡入U型连接件15的开口内；U型连接件15的两端板、与拉索12位置对应的支撑板4上分别开设有锁孔；所述销轴14依次穿过U型连接件15的左端板、支撑板4和U型连接件15右端板的锁孔，将U型连接件15和支撑板4连接固定。

优选地，所述钢梁2为H型钢梁或工字钢梁，包括上翼缘板、下翼缘板和腹板；对应地，所述悬台包括上延板20、下延板22和加强板21，所述上延板20由上环板18径向向外延伸而成，上延板20与上翼缘板对正，二者通过顶部连接板7相连；所述下延板22由下环板19 径向向外延伸而成，下延板22与下翼缘板对正，二者通过底部连接板8相连；所述加强板 21由未与拉索12连接的连接板径向向外延伸而成，加强板21的外侧设有台端连接板5，钢梁2腹板的端部设有梁端连接板6，台端连接板5和梁端连接板6通过若干间隔布置的高强螺栓10相连，如图6所示。

优选地，在钢管柱1内沿轴向方向间隔安装有若干环状的加劲板9，加劲板9位于上下环板19之间的圆钢管内。

本实施例中，所述钢梁2和拉索12均分别设置四根，二者间隔交替呈辐射状布置，端部均分别与环形连接件3相连；钢管柱1竖直穿过环形连接件3的中心。所述钢管柱1为钢管柱1。所述钢梁为工字钢梁2，工字钢梁2水平布置。所述环形连接件3的上下环板19之间间隔设有八个支撑板4，其中间隔的四个支撑板4与拉索12的锁头13相连，另外间隔的四个支撑板4径向向外延伸形成悬台的加强板21，悬台的上下延板22、上下翼缘板、顶部连接板7和底部连接板8的两侧平齐，各板上对应开设有螺栓孔11，其中顶部连接板7分别通过两排高强螺栓10与上延板20和上翼缘板相连，底部连接板8分别通过两排高强螺栓10 与下延板22和下翼缘板相连；腹板端部的台端连接板5与加强板21端部的台端连接板5对正且通过两列高强螺栓10相连。

本实施例中，钢管柱1为贯通杆件，环形连接件3的悬台尺寸根据周边连接的钢梁2进行调整，使各钢梁2之间没有相交线，互不干涉；根据环形连接件3的尺寸，各板件沿着相贯线切割，在工厂加工好各构件和加劲板9，加劲板9从下至上依次进行焊接，再将环形连接件3的下环板19，支撑板4和上环板18依次与钢管柱1进行焊接，完成节点核心区构件的加工。钢梁2和连接板在工厂利用机器沿着相交线进行切割，并根据设计高强螺栓10的布置在对应板件上进行打孔，最后焊接成一个整体，完成钢梁2构件的加工。各构件在钢结构工厂加工制作，运至施工现场，利用塔架和吊车定位安装后，再将拉索12与支撑板4进行连接，调节拉索12的调节螺杆16，达到设计的张紧度，完成结构的施工。

本实用新型中，钢管柱1周边焊接环形连接件3，方便与径向布置的钢梁2和拉索12连接的同时，又能有效传水平构件各板件的力，设计时根据需要调整板件厚度，可实现在罕遇地震作用下，结构塑性铰集中在螺栓连接处，环形连接件3保持在弹性工作状态。径向布置的构件与环形连接件3均采用螺栓连接，这种连接形式施工便捷，节点成型较快，能显著缩短施工工期。螺栓连接形式布置灵活，可根据设计需要，调整上下翼缘连接螺栓的数量和翼缘连接板的厚度，并适当增大加强板21其端板以及钢梁2其端板的厚度，使节点在罕遇地震作用下，仅顶部连接板7和底部连接板8发生损坏；顶部连接板7和底部连接板8的替换便捷，能实现建筑物震后快速投入使用。节点核心区运抵现场后，可利用高强螺栓10将下翼缘板连接在环形连接件3上，下翼缘板可作为钢梁2构件施工安装时的临时支托，降低施工安装难度和施工措施费。拉索12采用可调节拉索12，能够适应一定程度的施工误差，避免构件废料的可能性，降低施工难度，减少结构造价。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种装配式悬臂梁式梁柱连接节点，其特征在于，包括钢管柱、环形连接件、若干钢梁和若干拉索；所述钢管柱竖向穿过环形连接件的中心，二者连接固定；所述钢梁和拉索沿环形连接件周向间隔交替布置，钢梁的端部和拉索的端部均分别与环形连接件相连。

2.如权利要求1所述的装配式悬臂梁式梁柱连接节点，其特征在于，所述环形连接件包括位置与钢梁适配的悬台，悬台的端部与钢梁的端部对正后通过至少一块连接板相连。

3.如权利要求2所述的装配式悬臂梁式梁柱连接节点，其特征在于，所述环形连接件包括上环板、下环板和若干支撑板；所述上环板和下环板同轴且正对布置，所述支撑板沿上下环板的内沿周向间隔布置，支撑板的上端与上环板相连，支撑板的下端与下环板相连；所述钢管柱自上下环板的中心穿过，钢管柱的外壁与上下环板及支撑板连接；设于拉索端部的锁头与支撑板相连。

4.如权利要求3所述的装配式悬臂梁式梁柱连接节点，其特征在于，所述锁头包括浇筑锚杯、调节螺杆、U型连接件和销轴，所述浇筑锚杯的一端与拉索的端部相连，浇筑锚杯的另一端与调节螺杆的一端螺纹连接；所述调节螺杆的另一端与U型连接件固定，所述支撑板的边部卡入U型连接件的开口内；U型连接件的两端板、与拉索位置对应的支撑板上分别开设有锁孔；所述销轴依次穿过U型连接件的左端板、支撑板和U型连接件右端板的锁孔，将U型连接件和支撑板连接固定。

5.如权利要求3所述的装配式悬臂梁式梁柱连接节点，其特征在于，所述钢梁包括上翼缘板、下翼缘板和腹板；所述悬台包括上延板、下延板和加强板，所述上延板由上环板径向向外延伸而成，上延板与上翼缘板对正，二者通过顶部连接板相连；所述下延板由下环板径向向外延伸而成，下延板与下翼缘板对正，二者通过底部连接板相连；所述加强板由未与拉索连接的连接板径向向外延伸而成，加强板的外侧设有台端连接板，钢梁腹板的端部设有梁端连接板，台端连接板和梁端连接板通过若干间隔布置的螺栓相连。

6.如权利要求3所述的装配式悬臂梁式梁柱连接节点，其特征在于，在圆钢管内沿轴向方向间隔安装有若干环状的加劲板，加劲板位于上下环板之间的圆钢管内。

7.如权利要求3所述的装配式悬臂梁式梁柱连接节点，其特征在于，所述钢梁为H型钢梁或工字钢梁。

8.如权利要求3所述的装配式悬臂梁式梁柱连接节点，其特征在于，所述钢梁和拉索均分别设置四根，二者间隔交替呈辐射状布置。

9.如权利要求3所述的装配式悬臂梁式梁柱连接节点，其特征在于，所述钢管柱为钢管柱。

10.如权利要求3所述的装配式悬臂梁式梁柱连接节点，其特征在于，所述环形连接件的上下环板之间间隔设有八个支撑板，其中间隔的四个支撑板与拉索的锁头相连，另外间隔的四个支撑板径向向外延伸形成悬台的加强板，悬台的上下延板、上下翼缘板、顶部连接板和底部连接板的两侧平齐，各板上对应开设有螺栓孔，其中顶部连接板分别通过两排高强螺栓与上延板和上翼缘板相连，底部连接板分别通过两排高强螺栓与下延板和下翼缘板相连。

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