梁柱连接装置及其制造方法与流程

本发明属于钢结构梁柱的连接技术领域，尤其涉及一种梁柱连接装置及其制造方法。

背景技术：

在建筑工程领域，现有方管柱与钢梁的连接方式为利用法兰板拼接的方式，即在方管柱(包括下柱及上柱)及钢梁的外部均固定套接一法兰板，法兰板自方管柱向外延伸，装配时，钢梁的翼缘与法兰板通过螺栓固定连接，从而实现梁柱连接间的连接，相对于其他现有的连接方式，能够提高安装效率，以及减小占用空间。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

采用法兰板拼接的方式使得节点域的刚度以及上下柱的连接均受到弱化，而该缺陷是本领域技术人员利用惯用技术手段无法实质性克服的。

技术实现要素：

本申请实施例通过提供一种梁柱连接装置及其制造方法，解决了现有技术中因采用法兰板拼接的方式而使得节点域的刚度以及上下柱的连接受到弱化的技术问题，在使用法兰板拼接的方式的情况下，能够有效加强节点域的刚度以及上下柱的连接。

本申请实施例提供了一种梁柱连接装置，包括第一钢柱、第一法兰板、第二钢柱、第二法兰板、第一钢梁及钢套筒，其中：

所述第一法兰板套接于所述第一钢柱的外部，所述第一法兰板与所述第一钢柱贴合接触且固定连接；

所述第二钢柱位于所述第一钢柱的上方，所述第二法兰板套接于所述第二钢柱的外部，所述第二法兰板与所述第二钢柱贴合接触且固定连接；

所述第一钢梁的一端连接于所述第一法兰板及所述第二法兰板之间，所述第一钢梁的底部与所述第一法兰板固定连接，所述第一钢梁的顶部与所述第二法兰板固定连接；

所述钢套筒的下部套接于所述第一钢柱的内部，所述钢套筒的上部套接于所述第二钢柱的内部，所述钢套筒与所述第一钢柱及所述第二钢柱均固定连接。

作为优选，所述第一钢梁位于所述第二钢柱的下方。

作为优选，所述第一钢梁与所述第一钢柱之间连接有第一连接板，所述第一连接板沿竖直方向设置，所述第一钢梁的一端面与所述第一连接板的一板面贴合接触，所述第一连接板与所述第一钢梁的端部固定连接，所述第一连接板的另一板面与所述第一钢柱的一侧面贴合接触，所述第一连接板与所述第一钢柱及所述钢套筒均固定连接。

作为优选，本发明梁柱连接装置还包括支撑槽钢，所述支撑槽钢与所述第一钢梁分别位于所述第一钢柱的两侧，所述支撑槽钢的一翼板与所述第一法兰板固定连接，所述支撑槽钢的另一翼板与所述第二法兰板固定连接，所述支撑槽钢的腹板与所述第一钢柱一侧部贴合接触且固定连接。

作为优选，本发明梁柱连接装置还包括第二钢梁，所述第二钢梁与所述第一钢梁对称设置于所述第一钢柱的两侧，所述第二钢梁的一端连接于所述第一法兰板及所述第二法兰板之间，所述第二钢梁的底部与所述第一法兰板固定连接，所述第二钢梁的顶部与所述第二法兰板固定连接。

作为优选，所述第一钢梁与所述第一法兰板及所述第二法兰板均通过高强螺栓固定连接，所述钢套筒与所述第一钢柱之间通过高强螺栓固定连接，所述钢套筒与所述第二钢柱之间通过对拉螺栓或单边自锁螺栓固定连接。

作为优选，所述第一钢柱及所述第二钢柱均为方钢管，所述第一钢梁为工字钢。

本发明还提供了一种梁柱连接装置的制造方法，包括以下步骤：

将所述第一法兰板套接于所述第一钢柱的外部，将所述第一法兰板与所述第一钢柱固定连接；

将所述第二法兰板套接于所述第二钢柱的外部，将所述第二法兰板与所述第二钢柱固定连接；

将所述钢套筒的下部套接于所述第一钢柱的内部，将所述钢套筒与所述第一钢柱固定连接；

将所述第一钢梁的一端搭设于所述第一法兰板上，将所述第一钢梁的底部与所述第一法兰板固定连接；

将所述第二钢柱与所述钢套筒的上部套接，以使所述钢套筒的上部套接于所述第二钢柱的内部，将所述钢套筒与所述第二钢柱固定连接；

将所述第一钢梁的顶部与所述第二法兰板固定连接。

作为优选，本发明梁柱连接装置的制造方法还包括以下步骤：

将所述支撑槽钢与所述第一钢梁安装于所述第一钢柱的两侧，将所述支撑槽钢的一翼板与所述第一法兰板固定连接，将所述支撑槽钢的腹板与所述第一钢柱的侧部贴合接触并固定连接；

在所述第二钢柱与所述钢套筒套接后，将所述支撑槽钢的另一翼板与所述第二法兰板固定连接。

作为优选，本发明梁柱连接装置的制造方法还包括以下步骤：

将所述第二钢梁与所述第一钢梁对称安装于所述第一钢柱的两侧；

在所述钢套筒与所述第一钢柱套接后，将所述第二钢梁一端的底部与所述第一法兰板固定连接；

在所述钢套筒与所述第二钢柱套接后，将所述第二钢梁一端的顶部与所述第二法兰板固定连接。

本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、本发明通过设置第一钢柱、第一法兰板、第二钢柱、第二法兰板、第一钢梁及钢套筒，同时将钢套筒固定套接于第一钢柱及第二钢柱的内部，在实现了第一钢梁与第一钢柱及第二钢柱之间高效连接的同时，加强了节点域刚度以及第一钢柱及第二钢柱之间的稳定性，从而解决了现有技术中因采用采用法兰板拼接的方式而使得节点域的刚度以及上下柱的连接受到弱化的技术问题，进而实现在使用法兰板拼接的方式的情况下，有效提高了结构的稳定性。

2、本发明通过设置支撑槽钢，对于边柱节点，在没有梁的一侧利用支撑槽钢实现第一钢柱与第二钢柱之间的连接，从而提高了第一钢柱与第二钢柱连接的稳定性，以及提高了节点域的刚度。

附图说明

图1为本发明一种实施方式中梁柱连接装置的结构示意图；

图2为图1中第一钢柱及第一法兰板结构及连接关系示意图；

图3为图1中第二钢柱及第二法兰板结构及连接关系示意图；

图4为图1中钢套筒的结构示意图；

图5为图1中第一钢梁及第一连接板的结构及连接示意图；

图6为图1中支撑槽钢的结构示意图；

图7为图1中去掉第二钢柱、第二法兰板及第一钢梁后的结构示意图；

图8为本发明另一种实施方式中梁柱连接装置的结构示意图；

图9图8中第一法兰板的结构示意图；

图10为图8中去掉第二钢柱及第二法兰板后的结构示意图；

以上各图中：10、第一钢柱；20、第一法兰板；21、第一延伸端部；22、第二延伸端部；30、第二钢柱；40、第二法兰板；50、第一钢梁；60、钢套筒；70、第一连接板；80、支撑槽钢；90、第二钢梁。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，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。

实施例一

参见图1至图7，其为本发明在一种实施方式中的结构示意图。本发明提供一种梁柱连接装置，包括第一钢柱10、第一法兰板20、第二钢柱30、第二法兰板40、第一钢梁50及钢套筒60，其中，第一法兰板20套接于第一钢柱10的外部，第一法兰板20与第一钢柱10固定连接，第一法兰板20的设置方便在第一钢梁50安装的过程中临时搁置第一钢梁50，从而方便第一钢梁50的安装，第二钢柱30位于第一钢柱10的上方，第二法兰板40套接于第二钢柱30的外部，第二法兰板40与第二钢柱30固定连接，第一钢梁50的一端连接于第一法兰板20及第二法兰板40之间，即第一法兰板20与第二法兰板40沿竖直方向间隔设置，并且第一钢梁50的端部位于第一法兰板20及第二法兰板40之间，同时第一钢梁50的端部与第一法兰板20及第二法兰板40均连接，第一钢梁50的底部与第一法兰板20贴合接触且固定连接，第一钢梁50的顶部与第二法兰板40贴合接触且固定连接，钢套筒60的下部套接于第一钢柱10的内部，钢套筒60的上部套接于第二钢柱30的内部，钢套筒60与第一钢柱10及第二钢柱30均固定连接。

基于上述，本发明至少具有如下的技术效果或优点：

本发明梁柱连接装置，通过设置第一钢柱10、第一法兰板20、第二钢柱30、第二法兰板40、第一钢梁50及钢套筒60，同时将钢套筒60固定套接于第一钢柱10及第二钢柱30的内部，在实现了第一钢梁50与第一钢柱10及第二钢柱30之间高效连接的同时，加强了节点域刚度以及第一钢柱10及第二钢柱30之间的稳定性，从而解决了现有技术中因采用采用法兰板拼接的方式而使得节点域的刚度以及上下柱的连接受到弱化的技术问题，进而实现在使用法兰板拼接的方式的情况下，有效提高了结构的稳定性。

具体而言，如图1至图7所示，第一钢柱10及第二钢柱30均为方钢管，第一钢梁50为工字钢，第一钢梁50的一个翼板(本领域技术人员已知的是，第一钢梁50自然具有两个翼板及一个腹板)与第一法兰板20贴合接触且通过多个高强螺栓固定连接，第一钢梁50的另一个翼板与第二法兰板40贴合接触且通过多个高强螺栓固定连接，第一钢梁50优选为位于第二钢柱30的下方，并且第一钢梁50的端部与第一钢柱10固定连接，从而在当本发明梁柱连接装置安装的过程中，在第二钢柱30定位之前，完成第一钢柱10、钢套筒60和第一钢梁50的连接，从而解决了第二钢柱30安装时螺栓紧固空间的问题，第一钢梁50与第一钢柱10之间连接有第一连接板70，第一连接板70为钢板，第一连接板70沿着竖直方向设置，第一钢梁50的一端面与第一连接板70的一板面贴合接触，第一连接板70与第一钢梁50的端部通过焊接等方式固定连接，第一连接板70的另一板面与第一钢柱10的一侧面贴合接触，第一连接板70与第一钢柱10及钢套筒60均固定连接，第一连接板70的设置，使得本发明梁柱连接装置在梁柱连接处的受力合理并且承载力大，优选的，第一连接板70、第一钢柱10及钢套筒60之间通过高强螺栓固定连接在一起，相比于现有技术中采用对拉螺栓或单边螺栓的方式，本发明梁柱连接装置的结构设计决定了，其可以通过采用高强螺栓实现梁柱间连接，从而使得受力更加可靠并且成本低。

继续如图1至图7所示，钢套筒60与第二钢柱30之间通过对拉螺栓或单边自锁螺栓固定连接，以此通过对拉螺栓或单边自锁螺栓实现第二钢柱30与钢套筒60及第一钢柱10之间的连接，是对第一钢柱10及第二钢柱30拼接的补强措施，进而使得第一钢柱10与第二钢柱30之间的紧固关系更加可靠，体现了“强柱弱梁”的设计原则。

为了进一步提高第一钢柱10及第二钢柱30间的稳定性，以及提高节点域的刚度，继续如图1至图7所示，本发明梁柱连接装置还包括支撑槽钢80，支撑槽钢80与第一钢梁50分别位于第一钢柱10的两侧，即当支撑槽钢80位于第一钢柱10的左侧时，第一钢梁50位于第一钢柱10的右侧，支撑槽钢80设置于第一法兰板20及第二法兰板40之间，支撑槽钢80的一翼板与第一法兰板20贴合接触且通过高强螺栓固定连接，支撑槽钢80的另一翼板与第二法兰板40贴合接触且通过高强螺栓固定连接，支撑槽钢80的腹板与第一钢柱10一侧部贴合接触，支撑槽钢80的腹板、第一钢柱10及钢套筒60三者之间通过高强螺栓固定在一起，本发明梁柱连接装置通过设置支撑槽钢80，对于边柱节点，在没有梁的一侧利用支撑槽钢80实现第一钢柱10与第二钢柱40之间的连接，从而提高了第一钢柱10与第二钢柱40连接的稳定性，以及提高了节点域的刚度。

本发明还提供一种梁柱连接装置的制造方法，其中，梁柱连接装置为上述的梁柱连接装置，制造方法包括以下步骤：

将第一法兰板20套接于第一钢柱10的外部，将第一法兰板20与第一钢柱10固定连接；

将第二法兰板40套接于第二钢柱30的外部，将第二法兰板40与第二钢柱30固定连接；

将钢套筒60的下部套接于第一钢柱10的内部，将钢套筒60与第一钢柱10固定连接；

将第一钢梁50的一端搭设于第一法兰板20上，将第一钢梁50的底部与第一法兰板20固定连接；

将第二钢柱30与钢套筒60的上部套接，以使钢套筒60的上部套接于第二钢柱30的内部，将钢套筒60与第二钢柱30固定连接；

将第一钢梁50的顶部与第二法兰板40固定连接。

基于上述，通过本发明梁柱连接装置的制造方法，在实现了第一钢梁50与第一钢柱10及第二钢柱30之间高效连接的同时，加强了节点域刚度以及第一钢柱10及第二钢柱30之间的稳定性，从而解决了现有技术中因采用采用法兰板拼接的方式而使得节点域的刚度以及上下柱的连接受到弱化的技术问题，进而实现在使用法兰板拼接的方式的情况下，有效提高了结构的稳定性。

具体而言，下面以图1至图7所示的实施例为例就本发明梁柱连接装置的制造方法进行具体的说明：

将第一法兰板20套接于第一钢柱10的外部，将第一法兰板20与第一钢柱10通过焊接固定连接；

将第二法兰板40套接于第二钢柱30的外部，将第二法兰板40与第二钢柱30通过焊接固定连接；

将钢套筒60的下部套接于第一钢柱10的内部，将支撑槽钢80与第一钢梁50安装于第一钢柱10的两侧，将支撑槽钢80的一翼板与第一法兰板20固定连接，将支撑槽钢80的腹板与第一钢柱10的侧部贴合接触，将支撑槽钢80的腹板、第一钢柱10及钢套筒60通过高强螺栓固定在一起，将第一钢梁50的一端焊接第一连接板70并搭设于第一法兰板20上，将第一连接板70与第一钢柱10的侧部贴合接触，将第一连接板70、第一钢柱10及钢套筒60通过高强螺栓固定在一起，将第一钢梁50的底部通过高强螺栓与第一法兰板20固定连接；

将第二钢柱30与钢套筒60的上部套接，以使钢套筒60的上部套接于第二钢柱30的内部，将钢套筒60与第二钢柱30通过对拉螺栓或单边螺栓固定连接，将第一钢梁50的顶部与第二法兰板40通过高强螺栓固定连接，将支撑槽钢80的上翼板与第二法兰板40通过高强螺栓固定连接。

实施例二

参见图8至图10，其为本发明在另一个实施方式中的结构示意图，与实施例一不同的是，本实施例能够实现中间节点的连接，具体如下：

如图8至图10所示，本发明梁柱连接装置还包括第二钢梁90，第二钢梁90与第一钢梁50对称设置于第一钢柱10的两侧，第二钢梁90的一端连接于第一法兰板20及第二法兰板40之间，第二钢梁90的底部与第一法兰板20贴合接触且通过高强螺栓固定连接，第二钢梁90的顶部与第二法兰板40贴合接触且通过高强螺栓固定连接，第二钢梁90与第二钢柱30之间连接有第二连接板，第二连接板与第二钢梁90及第二钢柱30的连接关系可参见上述第一连接板70与第一钢梁50及第一钢柱10的连接关系，本发明对此不做赘述。

继续如图9所示，第一法兰板20具有两个延伸端部，分别为第一延伸端部21及第二延伸端部22，以分别与第一钢梁50及第二钢梁90固定连接，第一延伸端部21与第二延伸端部22相互对称设置。

下面以图8至图10所示的实施例为例就本发明梁柱连接装置的制造方法进行具体的说明：

将第一法兰板20套接于第一钢柱10的外部，将第一法兰板20与第一钢柱10通过焊接固定连接；

将第二法兰板40套接于第二钢柱30的外部，将第二法兰板40与第二钢柱30通过焊接固定连接；

将钢套筒60的下部套接于第一钢柱10的内部，将第二钢梁90与第一钢梁50对称安装于第一钢柱10的两侧，将第一钢梁50的一端焊接第一连接板70并搭设于第一法兰板20上，将第一连接板70与第一钢柱10的侧部贴合接触，将第一连接板70、第一钢柱10及钢套筒60通过高强螺栓固定在一起，将第一钢梁50的底部通过高强螺栓与第一法兰板20固定连接；将第二钢梁90一端焊接第二连接板并搭设于第一法兰板20上，将第二连接板与第一钢柱10贴合接触，将第二连接板、第一钢柱10及钢套筒60通过高强螺栓固定在一起，将第二钢梁90的底部通过高强螺栓与第一法兰板20固定连接；

将第二钢柱30与钢套筒60的上部套接，以使钢套筒60的上部套接于第二钢柱30的内部，将钢套筒60与第二钢柱30通过对拉螺栓或单边螺栓固定连接，将第一钢梁50的顶部与第二法兰板40通过高强螺栓固定连接，将第二钢梁90的顶部与第二法兰板40通过高强螺栓固定连接。