背景技術(shù):
裝配式鋼結(jié)構(gòu)以其工業(yè)化程度高、自重輕、強(qiáng)度高、抗震性能好、施工快捷、可重復(fù)利用、污染小等優(yōu)點(diǎn)而成為目前建筑業(yè)的發(fā)展熱點(diǎn)。目前方鋼管柱和h型鋼梁是最為常見的豎向受力構(gòu)件和橫向受力構(gòu)件,其連接形式多采用焊接或栓焊。要實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的裝配化,首先要實(shí)現(xiàn)組成主體各部件的產(chǎn)品化、標(biāo)準(zhǔn)化,尤其是梁柱連接節(jié)點(diǎn)的裝配化連接?,F(xiàn)有技術(shù)涉及的梁柱節(jié)點(diǎn),其沒達(dá)到產(chǎn)品化、標(biāo)準(zhǔn)化、連接構(gòu)件多、通用互換性差,節(jié)點(diǎn)的裝配存在現(xiàn)場焊接,施工方法復(fù)雜,且裝配精度難以控制。
為加快裝配式鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)梁柱現(xiàn)場裝配零焊接,連接構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品化、互換性、工廠化生產(chǎn),施工快捷、簡便。因此,需要研發(fā)一種裝配高質(zhì)高效的梁柱連接節(jié)點(diǎn)、連接構(gòu)件及施工方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)難題,本發(fā)明提供一種y型雙耳式方管柱與h型鋼梁柱節(jié)點(diǎn)、連接件及施工方法,其結(jié)構(gòu)合理、施工方便,連接構(gòu)件產(chǎn)品化、標(biāo)準(zhǔn)化、互換性強(qiáng),實(shí)現(xiàn)梁柱連接節(jié)點(diǎn)現(xiàn)場裝配零焊接。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種用于方鋼管柱與h型鋼梁柱節(jié)點(diǎn)的y型雙耳式裝配式連接件,其特征在于:包括連接組件一和連接組件二;
所述連接組件一的橫截面呈y字形,包括中間的一個連接板和兩邊的兩個小翅板;所述小翅板上窄下寬,為楔形板,兩個楔形板的板面互相垂直;所述連接板上設(shè)有一系列螺栓孔一;
所述連接組件二的橫截面為一個無底的等腰梯形,包括作為梯形上底的一個底板和兩個作為梯形腰的連接側(cè)板;所述底板為橫斷面呈“凸”字形的矩形板,其底面兩側(cè)靠近連接側(cè)板分別設(shè)一個與小翅板尺寸相適應(yīng)的小翅板楔形凹槽,使中間形成倒梯形凸起;所述連接側(cè)板上開有一系列螺栓孔二;
所述連接組件一與連接組件二圍合內(nèi)部構(gòu)件的形成閉合連接件,兩者交替布置,相鄰的連接組件一與連接組件二互相連接;所述連接組件一的兩個小翅板的交匯處卡固在內(nèi)部構(gòu)件的邊棱位置,小翅板貼在內(nèi)部構(gòu)件的側(cè)壁上;相鄰兩個連接組件一之間構(gòu)成插接連接組件二的等腰梯形空腔,且在同一內(nèi)部構(gòu)件側(cè)壁上的兩個小翅板之間形成倒置的梯形槽;所述連接組件二與內(nèi)部構(gòu)件的側(cè)壁一一對應(yīng)設(shè)置,其底板嵌入到所述倒置的梯形槽中,底板上的倒梯形凸起與倒置的梯形槽相適應(yīng);所述連接組件一的連接板位于相鄰兩側(cè)壁的連接組件二的一對連接側(cè)板之間,三者通過螺栓緊固。
作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案,所述裝配式連接件為閉合矩形框構(gòu)件,其中所述連接組件一共四個,對應(yīng)設(shè)于矩形的四個邊棱處;相應(yīng)的,所述連接組件二共四個,對應(yīng)矩形框的四個邊設(shè)置,底板作為矩形的四個側(cè)邊。
作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案,所述連接組件一的連接板靠外的上下角均為圓角一,相應(yīng)的,所述連接組件二的連接側(cè)板靠外的上下角也對應(yīng)為圓角二,所述圓角一和圓角二的倒圓角半徑相等。
作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案,所述連接組件二的連接側(cè)板與底板呈135°鈍角交匯。
作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案,所述連接組件一中,小翅板的最大橫向?qū)挾炔淮笥谶B接板的橫向?qū)挾取?/p>
作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案,所述連接組件一和連接組件二均為一體成型結(jié)構(gòu)。
作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案,所述螺栓孔一與螺栓孔二一一對應(yīng)設(shè)置,且大小相同。
本發(fā)明還提供一種方鋼管柱與h型鋼梁裝配式連接的梁柱節(jié)點(diǎn),其特征在于:包括中間豎向設(shè)置的方鋼管柱、呈十字形的四根橫向h型鋼梁和連接方鋼管柱與h型鋼梁的連接件,所述連接件為上述的y型雙耳式裝配式連接件;
所述連接組件一位于方鋼管柱的四個角部,兩個小翅板的交匯處卡在方鋼管柱的四個邊棱位置,小翅板貼在方鋼管柱的側(cè)壁上;
相鄰連接組件一在同一方鋼管柱側(cè)壁上的兩個小翅板之間形成倒置的梯形槽;
所述連接組件二與方鋼管柱的側(cè)壁一一對應(yīng)設(shè)置,其底板嵌入到所述倒置的梯形槽中,底板上的倒梯形凸起與倒置的梯形槽相適應(yīng);
所述連接組件一的連接板位于相鄰兩側(cè)壁的連接組件二的一對連接側(cè)板之間,三者通過螺栓緊固;
所述連接組件一與方鋼管柱邊棱的接觸部分焊接連接;所述連接組件二焊接于h型鋼梁的端頭上。
其中,所述裝配式連接件為內(nèi)徑尺寸與方鋼管柱外徑尺寸相適的閉合矩形框構(gòu)件。
此外,本發(fā)明還涉及上述方鋼管柱與h型鋼梁裝配式連接的梁柱節(jié)點(diǎn)的施工方法,其特征在于,包括如下步驟:
步驟一:在工廠內(nèi)預(yù)制加工連接組件一和連接組件二;
步驟二:將步驟一預(yù)制加工的連接組件一焊接于方鋼管柱邊棱位置,將連接組件二焊接于h型鋼梁的端頭;
步驟三:將步驟二焊接完成后的方鋼管柱和h型鋼梁運(yùn)至施工現(xiàn)場;
步驟四:將步驟三的方鋼管柱豎向設(shè)置,h型鋼梁橫向設(shè)置,步驟一中連接組件一焊接于方鋼管柱上后,相鄰連接組件一在同一側(cè)的小翅板之間形成倒梯形凹槽,,所述連接組件一的小翅板對應(yīng)插入側(cè)壁上底板兩側(cè)的小翅板楔形凹槽內(nèi)配合并鎖緊,連接組件二的小翅板楔形凹槽之間的倒梯形凸起正好與倒梯形缺口配合并鎖緊,完成梁柱的裝配式連接;
步驟五:完成步驟四后,將螺栓穿過連接板上的螺栓孔一和連接側(cè)板上的螺栓孔二,使連接組件一與連接組件緊固連接,從而完成節(jié)點(diǎn)施工。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果:
首先,本發(fā)明采用的y型雙耳式連接件設(shè)計(jì)新穎,節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單,僅通過兩個標(biāo)準(zhǔn)化的連接組件裝配即可完場梁柱連接,實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)連接的標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)品化,其特有的楔形自緊式連接構(gòu)造,能夠防止鋼梁與鋼柱之間發(fā)生滑移現(xiàn)象,從而避免產(chǎn)生滑移應(yīng)力;
其次,本發(fā)明的y型雙耳式節(jié)點(diǎn)連接中采用的構(gòu)件均為工廠化加工,焊接工作均在工廠進(jìn)行焊接,到施工現(xiàn)場直接用高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接,提高了梁柱安裝精度,實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場零焊接,降低了施工難度,提高了裝配效率,保證了工程質(zhì)量;
再次,本發(fā)明的y型雙耳式節(jié)點(diǎn)采用的構(gòu)件均為工廠化加工,焊接工作均在工廠進(jìn)行,到施工現(xiàn)場直接用高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接,實(shí)現(xiàn)了梁柱安裝現(xiàn)場零焊接,提高了梁柱安裝精度和效率,降低了施工難度,保證了工程質(zhì)量,對推動裝配式鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展具有重要的意義。
附圖說明
通過結(jié)合以下附圖所作的詳細(xì)描述,本發(fā)明的上述和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚和更容易理解,這些附圖只是示意性的,并不限制本發(fā)明,其中:
圖1為本發(fā)明涉及的方鋼管柱與四根h型鋼梁連接的連接節(jié)點(diǎn)的裝配總圖;
圖2為本發(fā)明涉及的連接組件一的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖2中連接組件一的橫剖視圖;
圖4為本發(fā)明涉及的連接組件一與方鋼管柱的裝配示意圖;
圖5為本發(fā)明涉及的圖4的橫剖視圖;
圖6為本發(fā)明涉及的連接組件二的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為圖5中連接組件二的橫剖視圖;
圖8為連接組件二與h型鋼梁的裝配示意圖。
附圖標(biāo)記:1-方鋼管柱、2-h型鋼梁、3-連接組件一、301-連接板、302-小翅板、303-螺栓孔一、304-圓角一、4-連接組件二、401-底板、402-連接側(cè)板、403-螺栓孔二、404-圓角二、405-小翅板楔形凹槽、5-螺栓。
具體實(shí)施方式
在下文中,將參照附圖描述本發(fā)明的一種方鋼與h型鋼的梁柱節(jié)點(diǎn)、裝配式連接件及施工方法的實(shí)施例。
在此記載的實(shí)施例為本發(fā)明的特定的具體實(shí)施方式,用于說明本發(fā)明的構(gòu)思,均是解釋性和示例性的,不應(yīng)解釋為對本發(fā)明實(shí)施方式及本發(fā)明范圍的限制。除在此記載的實(shí)施例外,本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠基于本申請權(quán)利要求書和說明書所公開的內(nèi)容采用顯而易見的其它技術(shù)方案,這些技術(shù)方案包括采用對在此記載的實(shí)施例的做出任何顯而易見的替換和修改的技術(shù)方案。
本說明書的附圖為示意圖,輔助說明本發(fā)明的構(gòu)思,示意性地表示各部分的形狀及相互關(guān)系。請注意,為了便于清楚地表現(xiàn)出本發(fā)明實(shí)施例的各部件的結(jié)構(gòu),各附圖之間并未按照相同的比例繪制。相同的參考標(biāo)記用于表示相同的部分。
如圖1~8所示,一種用于方鋼管柱與h型鋼梁柱節(jié)點(diǎn)的y型雙耳式裝配式連接件,其特征在于:包括連接組件一3和連接組件二4;如圖2和圖3,連接組件一3的橫截面呈y字形,包括中間的一個連接板301和兩邊的兩個小翅板302;小翅板302上窄下寬,為楔形板,兩個楔形板的板面互相垂直;連接板301上設(shè)有一系列螺栓孔一303;如圖6和圖7,連接組件二4的橫截面為一個無底的等腰梯形,包括作為梯形上底的一個底板401和兩個作為梯形腰的連接側(cè)板402;底板401為橫斷面呈“凸”字形的矩形板,其底面兩側(cè)靠近連接側(cè)板402分別設(shè)一個與小翅板302尺寸相適應(yīng)的小翅板楔形凹槽405,使中間形成倒梯形凸起;連接側(cè)板402上開有一系列螺栓孔二403。
連接組件一3與連接組件二4圍合內(nèi)部構(gòu)件的形成閉合連接件,兩者交替布置,相鄰的連接組件一3與連接組件二4互相連接;如圖4和圖5所示,連接組件一3的兩個小翅板302的交匯處卡固在內(nèi)部構(gòu)件的邊棱位置,小翅板302貼在內(nèi)部構(gòu)件的側(cè)壁上;相鄰兩個連接組件一3之間構(gòu)成插接連接組件二4的等腰梯形空腔,且在同一內(nèi)部構(gòu)件側(cè)壁上的兩個小翅板302之間形成倒置的梯形槽;連接組件二4與內(nèi)部構(gòu)件的側(cè)壁一一對應(yīng)設(shè)置,其底板401嵌入到倒置的梯形槽中,底板401上的倒梯形凸起與倒置的梯形槽相適應(yīng);連接組件一3的連接板301位于相鄰兩側(cè)壁的連接組件二4的一對連接側(cè)板402之間,三者通過螺栓緊固。
如圖1為本發(fā)明涉及連接件的一個實(shí)施例,其為閉合矩形框構(gòu)件,其中連接組件一3共四個,對應(yīng)矩形框的四個邊棱處設(shè)置,兩個小翅板302卡在矩形框的拐角上;相應(yīng)的,連接組件二4共四個,對應(yīng)矩形框的四個側(cè)邊設(shè)置,底板401作為矩形框的四個側(cè)邊,連接組件二的連接側(cè)板與底板呈135°鈍角交匯。
其中作為優(yōu)選的方案,連接板301靠外的上下兩個角均為圓角一304,相應(yīng)的,連接組件二4的連接側(cè)板402也對應(yīng)為圓角二404,圓角一304和圓角二404的倒圓角半徑相等。連接組件一3中,小翅板302的最大板寬小于連接板301的板寬。螺栓孔一303與螺栓孔二403對應(yīng)設(shè)置,且大小相同。
本發(fā)明還涉及利用上述裝配式連接件形成的方鋼管柱與h型鋼梁裝配式連接的連接節(jié)點(diǎn),包括中間豎向設(shè)置的方鋼管柱1、呈十字形的四根橫向h型鋼梁2和連接方鋼管柱1與h型鋼梁2的連接件,連接件為權(quán)利要求6的y型雙耳式裝配式連接件;連接組件一3位于方鋼管柱1的四個角部,兩個小翅板302的交匯處卡在方鋼管柱1的四個邊棱位置,小翅板302貼在方鋼管柱1的側(cè)壁上;相鄰連接組件一3在同一方鋼管柱1側(cè)壁上的兩個小翅板302之間形成倒置的梯形槽;連接組件二4與方鋼管柱1的側(cè)壁一一對應(yīng)設(shè)置,其底板401嵌入到倒置的梯形槽中,底板401上的倒梯形凸起與倒置的梯形槽相適應(yīng);連接組件一3的連接板301位于相鄰兩側(cè)壁的連接組件二4的一對連接側(cè)板402之間,三者通過螺栓緊固;連接組件一3與方鋼管柱1邊棱的接觸部分焊接連接;連接組件二4焊接于h型鋼梁2的端頭上,如圖8所示。
上述方鋼管柱與h型鋼梁裝配式連接的連接節(jié)點(diǎn)的施工方法包括如下步驟:
步驟一:在工廠內(nèi)預(yù)制加工連接組件一3和連接組件二4;
步驟二:將步驟一預(yù)制加工的連接組件一3焊接于方鋼管柱1邊棱位置,將連接組件二4焊接于h型鋼梁2的端頭;
步驟三:將步驟二焊接完成后的方鋼管柱1和h型鋼梁2運(yùn)至施工現(xiàn)場;
步驟四:將步驟三的方鋼管柱1豎向設(shè)置,h型鋼梁2橫向設(shè)置,步驟一中連接組件一3焊接于方鋼管柱1上后,相鄰連接組件一3在同一側(cè)的小翅板之間形成倒梯形凹槽,連接組件一3的小翅板302對應(yīng)插入側(cè)壁上底板401兩側(cè)的小翅板楔形凹槽405內(nèi)配合并鎖緊,連接組件二4的小翅板楔形凹槽405之間的倒梯形凸起正好與倒梯形缺口配合并鎖緊,完成梁柱的裝配式連接;
步驟五:完成步驟四后,通過螺栓5連接組件一3的連接板301與連接組件二4的連接側(cè)板402緊貼并通過穿過螺栓孔一303和螺栓孔二403的螺栓5緊固連接,從而完成節(jié)點(diǎn)施工。
以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。