内套筒式钢框架梁柱连接装置的制作方法

本实用新型属于建筑工程技术领域，尤其涉及一种内套筒式钢框架梁柱连接装置。

背景技术：

装配式钢框架结构建筑与传统的建筑建造方式不同，最大的特点就是施工快速，这对节点的连接提出了更高的要求。内套筒装配式钢框架连接节点是装配式钢框架连接中一种形式，目前，内套筒式梁柱连接主要采用对拉螺栓连接形式，然而，这种连接形式仍存在一些不足，例如：(1)易使螺栓产生错列布置；(2)对拉螺栓容许布置数量有限，易产生破坏；(3)对拉螺栓连接形式节点在往复荷载作用下，易产生内套筒与柱壁分离现象。

此外，在模块结构连接节点中也常用到一些内套筒式连接节点，例如：专利CN104775517A公开了一种钢框架与钢结构模块连接节点，其采用上部模块柱落在内套筒上，然后将模块柱与连接板焊接为整体的连接方法，然而，此种连接形式存在现场焊接，未实现完全现场装配化，而且，内套筒主要起施工定位作用，与钢模块柱无有效连接，未能充分发挥其承载作用。专利CN106522374A公开了一种用于连接模块化钢框架的连接装置，其采用内套筒预先与下部模块柱焊接为整体，然后，将上部模块柱落在内套筒上，并采用一系列连接板连接，最后，将上部模块柱与连接板焊接完成整个节点的连接，然而，此种连接形式同样存在现场焊接，且内套筒同样主要起施工定位作用，与钢模块柱无有效连接，此外，该节点还存在构造复杂，制作、加工复杂，现场安装精度要求高等问题。

因而，如何提供一种既能快速安装、少焊接甚至无焊接，同时又能保证安全可靠的内套筒式钢框架梁柱连接形式，是一个亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型针对上述的技术问题，提出一种内套筒式钢框架梁柱连接装置，能够达到施工速度快、构造简单、安装方便的要求，同时又能保证整个连接节点的安全可靠。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

内套筒式钢框架梁柱连接装置，包括第一钢框架柱、第二钢框架柱、内套筒、连接短梁、梁连接板和钢框架梁，所述第二钢框架柱位于所述第一钢框架柱的下方；所述内套筒的上端插入所述第一钢框架柱的下端内，并通过单向螺栓与所述第一钢框架柱固定连接；所述内套筒的下端插入所述第二钢框架柱的上端内，并通过单向螺栓与所述第二钢框架柱固定连接；所述连接短梁焊接于所述内套筒的外壁，并位于所述第一钢框架柱和第二钢框架柱之间，所述钢框架梁通过所述梁连接板与所述连接短梁对接，所述梁连接板的两端通过高强螺栓分别与所述连接短梁和钢框架梁固定连接。

作为优选，所述第一钢框架柱下端的内壁与所述内套筒上端的外壁间隙配合，所述第二钢框架柱上端的内壁与所述内套筒下端的外壁间隙配合。

作为优选，所述内套筒相对两侧壁的上端分别设有多个可穿过所述单向螺栓的第一螺栓孔，所述第一钢框架柱侧壁的下端对应于所述第一螺栓孔设有可穿过所述单向螺栓的第二螺栓孔，所述第一螺栓孔与第二螺栓孔同轴设置。

作为优选，所述内套筒相对两侧壁的下端分别设有多个可穿过所述单向螺栓的第三螺栓孔，所述第二钢框架柱侧壁的上端对应于所述第三螺栓孔设有可穿过所述单向螺栓的第四螺栓孔，所述第三螺栓孔与第四螺栓孔同轴设置。

作为优选，所述第三螺栓孔与第一螺栓孔设置在所述内套筒的同一侧壁上。

作为优选，所述连接短梁焊接在设有所述第一螺栓孔和第三螺栓孔的内套筒侧壁上。

作为优选，所述连接短梁靠近所述内套筒的端面与所述内套筒的外壁等强焊接。

作为优选，所述连接短梁靠近所述钢框架梁的端面与所述钢框架梁的端面形状一致。

与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：

1、本实用新型实施例提供的内套筒式钢框架梁柱连接装置，通过焊接在内套筒外壁的连接短梁与钢框架梁连接，通过单向螺栓连接内套筒与钢框架柱，其结构简单合理，可实现钢框架梁、柱生产的标准化，现场施工主要为吊装和螺栓施拧两大步骤，安装快速简便，而且，可以实现现场零焊接施工；

2、本实用新型实施例提供的内套筒式钢框架梁柱连接装置，其采用单向螺栓实现了内套筒与钢框架柱的有效连接，由于柱端单向螺栓的受力状态主要为承担剪力作用，而单向螺栓的抗剪承载力高于同规格、同级别的普通高强螺栓，能够保证整个连接节点的安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的内套筒式钢框架梁柱连接装置的结构示意图；

图2为图1的爆炸结构图；

图3为沿竖直方向剖开后的内套筒的结构示意图；

以上各图中：1、第一钢框架柱；2、第二钢框架柱；3、内套筒；4、单向螺栓；5、连接短梁；6、梁连接板；7、高强螺栓；8、钢框架梁；81、上翼缘板；82、腹板；83、下翼缘板；9、第一螺栓孔；10、第二螺栓孔；11、第三螺栓孔；12、第四螺栓孔；13、内隔板。

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，需要说明的是，空调室内机的长度方向为安装后的横向；术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的位置关系，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”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1和图2所示，本实用新型涉及一种内套筒式钢框架梁柱连接装置，包括第一钢框架柱1、第二钢框架柱2、内套筒3、连接短梁5、梁连接板6和钢框架梁8，第一钢框架柱1和第二钢框架柱2共轴线设置，且第二钢框架柱2位于第一钢框架柱1的下方，第一钢框架柱1和第二钢框架柱2作为钢框架的支撑柱；内套筒3的上端插入第一钢框架柱1的下端内，并通过单向螺栓4与第一钢框架柱1固定连接；内套筒3的下端插入第二钢框架柱2的上端内，并通过单向螺栓4与第二钢框架柱2固定连接；连接短梁5焊接于内套筒3的外壁，并位于第一钢框架柱1和第二钢框架柱2之间，钢框架梁8通过梁连接板6与连接短梁5对接，梁连接板6的两端通过高强螺栓7分别与连接短梁5和钢框架梁8固定连接。

在一具体实施例中，如图2所示，第一钢框架柱1下端的内壁与内套筒3上端的外壁间隙配合，第二钢框架柱2上端的内壁与内套筒3下端的外壁间隙配合。这样设置第一钢框架柱1、第二钢框架柱2和内套筒3，在安装时，既保证了内套筒3的上端和下端能够顺利插入第一钢框架柱1和第二钢框架柱2内，又保证了在通过单向螺栓4紧固时，能够实现内套筒3外壁与第一钢框架柱1以及第二钢框架柱2内壁的紧密贴合，保证连接强度。需要说明的是，如图2和3所示，第一钢框架柱1和第二钢框架柱2具体为中空的方形钢管，内套筒3具体为内部设有内隔板13的方形钢管。

针对内套筒3与第一钢框架柱1的连接，如图2所示，内套筒3相对两侧壁的上端分别设有多个可穿过单向螺栓4的第一螺栓孔9，第一钢框架柱1侧壁的下端对应于第一螺栓孔9设有可穿过单向螺栓4的第二螺栓孔10，第一螺栓孔9与第二螺栓孔10同轴设置，以使内套筒3的上端与第一钢框架柱1的下端通过单向螺栓4固定连接在一起。需要说明的是，在内套筒3相对两侧壁分别设置第一螺栓孔9，能够保证内套筒3与第一钢框架柱1连接时的受力平衡，可以理解的是，本领域技术人员也可在内套筒3的四个侧壁均设置第一螺栓孔9。此外，本领域技术人员可根据连接强度的需要，具体设置第一螺栓孔9和第二螺栓孔10的数量，在本实施例中，第一螺栓孔9和第二螺栓孔10均为三排三列，共9个。

同理，针对内套筒3与第二钢框架柱2的连接，如图2所示，内套筒3相对两侧壁的下端分别设有多个可穿过单向螺栓4的第三螺栓孔11，第二钢框架柱2侧壁的上端对应于第三螺栓孔11设有可穿过单向螺栓4的第四螺栓孔12，第三螺栓孔11与第四螺栓孔12同轴设置，以使内套筒3的下端与第二钢框架柱2的上端通过单向螺栓4固定连接在一起。需要说明的是，第三螺栓孔11与第一螺栓孔9设置在内套筒3的同一侧壁上。在内套筒3相对两侧壁分别设置第三螺栓孔11，能够保证内套筒3与第二钢框架柱2连接时的受力平衡。可以理解的是，本领域技术人员也可在内套筒3的四个侧壁均设置第三螺栓孔11。此外，本领域技术人员可根据连接强度的需要，具体设置第三螺栓孔11和第四螺栓孔12的数量，在本实施例中，第三螺栓孔11和第四螺栓孔12均为三排三列，共9个。

针对内套筒3与连接短梁5的连接，如图2所示，连接短梁5靠近内套筒3的端面与内套筒3的外壁等强焊接，以保证连接短梁5与内套筒3的连接强度。需要说明的是，作为一种优选，连接短梁5焊接在设有第一螺栓孔9和第三螺栓孔11的内套筒3侧壁上，这样在连接钢框架梁8后，钢框架梁8传递的拉力，对穿过第一螺栓孔9和第三螺栓孔11的单向螺栓4，施加的作用力大部分是沿单向螺栓4轴向的拉力作用，剪力作用较小，有利于保证整个连接节点的力学性能。此外，内套筒3与连接短梁5可在工厂预先焊接成整体，以避免现场焊接。可以理解的是，本领域技术人可根据钢框架梁8的安装数量和位置，具体设置连接短梁5的数量和焊接位置。

针对连接短梁5与钢框架梁8的连接，如图2所示，连接短梁5靠近钢框架梁8的端面与钢框架梁8的端面形状一致，以便于与钢框架梁8对接。为了保证连接短梁5与钢框架梁8之间的连接强度，可采用多块梁连接板6进行连接，在本实施例中，如图2所示，采用了三块梁连接板6连接连接短梁5与钢框架梁8，三块梁连接板6分别用于连接钢框架梁8的上翼缘板81、下翼缘板83和腹板82。

为了更好的理解上述实施例提供的内套筒式钢框架梁柱连接装置，对其安装过程说明如下：

首先，根据钢框架梁8的具体安装需要，在工厂内，将连接短梁5预先焊接在内套筒3的中部。现场施工时，根据具体安装需要，将第二钢框架柱2固定安装就位，将焊接有连接短梁5的内套筒3的下端插入第二钢框架柱2的上端内，安装单向螺栓4并拧紧，使内套筒3与第二钢框架柱2紧密连接。随后，将第一钢框架柱1吊至内套筒3上方，将第一钢框架柱1的下端套在内套筒3的上端外，安装单向螺栓4并拧紧，使内套筒3与第一钢框架柱1紧密连接。最后，采用高强螺栓7将梁连接板6的两端分别与连接短梁5和钢框架梁8连接紧固，完成连接短梁5和钢框架梁8的对接连接，完成整个梁柱连接节点的安装。

本实用新型实施例提供的内套筒式钢框架梁柱连接装置，通过焊接在内套筒3外壁的连接短梁5与钢框架梁8连接，通过单向螺栓4连接内套筒3与钢框架柱，其结构简单合理，可实现钢框架梁、柱生产的标准化，现场施工主要为吊装和螺栓施拧两大步骤，安装快速简便，而且，可以实现现场零焊接施工。而且，本实用新型实施例提供的内套筒式钢框架梁柱连接装置，其采用单向螺栓4实现了内套筒3与钢框架柱的有效连接，由于柱端单向螺栓4的受力状态主要为承担剪力作用，而单向螺栓4的抗剪承载力高于同规格、同级别的普通高强螺栓，能够保证整个连接节点的安全可靠。