背景技术：
装配式钢结构以其工业化程度高、自重轻、强度高、抗震性能好、施工快捷、可重复利用、污染小等优点而成为目前建筑业的发展热点。目前方钢管柱和h型钢梁是最为常见的竖向受力构件和横向受力构件，其连接形式多采用焊接或栓焊。要实现钢结构的装配化，首先要实现组成主体各部件的产品化、标准化，尤其是梁柱连接节点的装配化连接。钢结构梁柱节点又分为四梁柱节点、边梁柱节点和角梁柱节点，对于角梁柱节点，其结构较为复杂，装配精度要求高，现有技术涉及的角梁柱节点，其连接构件多、互换性差、没达到产品化、标准化，节点的装配存在现场焊接，施工方法复杂，且装配精度难以控制。
为加快装配式钢结构发展，实现梁柱现场装配零焊接，连接构件标准化、产品化、通用互换性强、工厂化生产，施工快捷、简便。因此，需要研发一种装配高质高效的角梁柱连接节点、连接构件及施工方法。
技术实现要素：
为解决上述技术难题，本发明提供一种方管柱与h型钢的角梁柱节点、装配式连接件及施工方法，其结构合理、施工方便，实现梁柱连接节点的产品化、标准化。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于方钢与h型钢角梁柱节点的装配式连接件，其特征在于：包括连接组件一、连接组件二和连接组件三；
所述连接组件一为十字型板件，其四个翅板中，相邻两个翅板为大翅板，另两个翅板为小翅板；所述大翅板和小翅板竖向长度相等；所述大翅板的横向宽度不变，为矩形板，所述小翅板外边缘自上而下逐渐伸长，使横向宽度逐渐增大形成楔形板；所述大翅板上设有一系列螺栓孔一；
所述连接组件二为u形板件，包括中间的底板和两边的侧板；所述底板为横断面呈“凸”字形的矩形板，其底面两侧靠近侧板分别设一个与小翅板尺寸相适应的楔形凹槽；两个侧板之间的内槽宽与h型钢梁的宽度相适应；所述侧板上还开有一系列螺栓孔二；
所述连接组件三为t形板件，包括主板和垂直主板设置的楔形翅板，所述主板和楔形翅板的竖向长度相等；所述主板的横向宽度不变，为矩形板，所述楔形翅板的外边缘自上而下逐渐伸长，使横向宽度逐渐增大形成楔形板；所述主板上设有一系列螺栓孔三；
所述连接组件一设于中间位置，其两侧各设置一个连接组件二，两个连接组件二的底板朝内且互相垂直，连接组件二的另一端分别垂直设置一个连接组件三作为封板，连接组件一、连接组件二和连接组件三形成角梁柱连接件，连接组件一的小翅板分别对应嵌插在两边底板靠近小翅板一侧的楔形凹槽内并配合锁紧；连接组件三的楔形翅板分别对应嵌插在两边底板远离小翅板一侧的楔形凹槽内并配合锁紧；连接组件一的大翅板与连接组件二靠近连接组件一一侧的侧板紧贴并通过穿过螺栓孔一和螺栓孔二的螺栓紧固连接；连接组件三的主板与连接组件二的另一侧的侧板紧贴并通过穿过螺栓孔三和螺栓孔二的螺栓紧固连接。
作为本发明的优选技术方案，所述连接组件一的大翅板靠外的上下角均为圆角一，相应的，所述连接组件二的侧板靠外的上下角也对应为圆角二，所述连接组件三靠外的上下角也对应为圆角三，所述圆角一、圆角二和圆角三的倒圆角半径相等。
进一步的，所述连接组件一中，小翅板的最大横向宽度不大于大翅板的横向宽度。
进一步的，所述连接组件三中，楔形翅板靠近主板的一端设置，位于楔形翅板一侧的主板部分作为连接板实用，位于楔形翅板另一侧的主板部分作为挡板使用，所述螺栓孔一设于连接板上。
进一步的，所述连接组件三中，楔形翅板的最大横向宽度不大于主板的横向宽度。
进一步的，所述连接组件一、连接组件二和连接组件三均为一体成型结构。
进一步的，所述螺栓孔一、螺栓孔二和螺栓孔三均对应设置，且大小相同。
本发明还提供利用上述装配式连接件形成的用于方钢与h型钢角梁柱节点的装配式连接件，其特征在于：包括中间竖向设置的方钢管柱、呈直角设置的两根水平设置的h型钢梁和连接方钢管柱与h型钢梁的连接件，所述连接件为上述的装配式连接件；
所述连接组件一对应设置在方钢管柱的一个边棱处，两个连接组件二分别对应连接组件一两侧的方钢管柱侧边设置，其底板底面贴设在方钢管柱的侧壁面上，底板与方钢管柱之间两侧的空间即为楔形凹槽；
连接组件一的小翅板分别对应嵌插在两边底板靠近小翅板一侧的楔形凹槽内并配合锁紧；连接组件三的主板卡在方钢管柱的侧壁上，楔形翅板分别对应嵌插在两边底板远离小翅板一侧的楔形凹槽内并配合锁紧；
连接组件一的大翅板与连接组件二靠近连接组件一一侧的侧板紧贴并通过穿过螺栓孔一和螺栓孔二的螺栓紧固连接；连接组件三的主板与连接组件二的另一侧的侧板紧贴并通过穿过螺栓孔三和螺栓孔二的螺栓紧固连接；
所述连接组件一和连接组件三分别与方钢管柱边棱的接触部分焊接连接；所述连接组件二焊接于h型钢梁的端头上。
另，本发明节点还可以包括第三条h型钢梁，其设置在方钢管柱的一个侧面上，三根h型钢梁排布成t字形，此时，共有三个连接组件二，分别设置在三根h型钢梁与方钢管柱连接的侧面上；两个连接组件一，分别设置在横向h型钢梁与纵向h型钢梁交接处方钢管柱的边棱上；两个连接组件三5，分别设置在方钢管柱对角的另外两个边棱上，即连接组件二4远离纵向h型钢梁的一侧。
此外，本发明提供上述方方钢管柱与h型钢梁装配式连接的角梁柱节点的施工方法，包括如下步骤：
步骤一：根据方钢管柱和h型钢梁的尺寸设计连接组件一、连接组件二和连接组件三的尺寸，并进行工厂预制加工；
步骤二：将步骤一预制加工的连接组件一和连接组件三分别焊接于方钢管柱对应的边棱位置，连接组件二焊接于h型钢梁的端头；
步骤三：将步骤二焊接完成后的方钢管柱和h型钢梁运至施工现场；
步骤四：将步骤三的方钢管柱竖向设置，h型钢梁横向设置。步骤一中连接组件一和连接组件三焊接于方钢管柱上后，连接组件一的小翅板和连接组件三的楔形翅板之间、两个连接组件一的小翅板之间均互相组成倒梯形缺口，连接组件一的小翅板分别对应嵌插在两边底板靠近小翅板一侧的楔形凹槽内并配合锁紧；连接组件三的底板卡在方钢管柱的侧壁上，楔形翅板分别对应嵌插在两边底板远离小翅板一侧的楔形凹槽内并配合锁紧，此时连接组件二的楔形凹槽中间的倒梯形凸起正好与倒梯形缺口配合并锁紧，完成梁柱的装配式连接；
步骤五：完成步骤四后，连接组件一的大翅板与连接组件二靠近连接组件一一侧的侧板紧贴并通过穿过螺栓孔一和螺栓孔二的螺栓紧固连接；连接组件三的主板与连接组件二的另一侧的侧板紧贴并通过穿过螺栓孔三和螺栓孔二的螺栓紧固连接，从而完成节点施工。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
首先，本发明采用的角梁柱节点连接件设计新颖，实现了节点连接的标准化和产品化，其特有的楔形自紧式连接构造，能够防止钢梁与钢柱之间发生滑移现象，从而避免产生滑移应力；
其次，本发明的角梁柱节点连接中采用的构件均为工厂化加工，焊接工作均在工厂进行焊接，到施工现场直接用高强螺栓进行连接，实现了现场零焊接，降低了施工难度，提高了装配效率，保证了工程质量。
附图说明
通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：
图1为本发明涉及的实施例一方钢管柱与四根h型钢梁装配式连接的连接节点的装配总图；
图2为本发明涉及的连接组件一的整体结构示意图；
图3为图2中连接组件一的横剖视图；
图4为本发明涉及的连接组件三的整体结构示意图；
图5为图2中连接组件三的横剖视图；
图6为本发明涉及的连接组件一、连接组件三与方钢管柱的装配示意图；
图7为本发明涉及的连接组件二的整体结构示意图；
图8为图5中连接组件二的横剖视图；
图9为连接组件二与h型钢梁的装配示意图；
图10为本发明涉及的实施例二方钢管柱与四根h型钢梁装配式连接的连接节点的装配总图。
附图标记：1-方钢管柱、2-h型钢梁、3-连接组件一、301-大翅板、302-小翅板、303-螺栓孔一、304-圆角一、4-连接组件二、401-底板、402-侧板、403-螺栓孔二、404-圆角二、405-楔形凹槽、5-连接组件三、501-主板、502-楔形翅板、503-螺栓孔三、504-圆角三、6-螺栓。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的一种方管柱与h型钢的角梁柱节点、装配式连接件及施工方法的实施例。
在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。
如图1～10，本发明涉及一种用于方钢与h型钢角梁柱节点的装配式连接件，其特征在于：包括连接组件一3、连接组件二4和连接组件三5；
如图2和图3，连接组件一3为十字型板件，其四个翅板中，相邻两个翅板为大翅板301，另两个翅板为小翅板302；大翅板301和小翅板302竖向长度相等；大翅板301的横向宽度不变，为矩形板，小翅板302外边缘自上而下逐渐伸长，使横向宽度逐渐增大形成楔形板；大翅板301上设有一系列螺栓孔一303；
如图7～9，连接组件二4为u形板件，包括中间的底板401和两边的侧板402；底板401为横断面呈“凸”字形的矩形板，其底面两侧靠近侧板402分别设一个与小翅板302尺寸相适应的楔形凹槽405；两个侧板402之间的内槽宽与h型钢梁2的宽度相适应；侧板402上还开有一系列螺栓孔二403；
如图4和图5，连接组件三5为t形板件，包括主板501和垂直主板设置的楔形翅板502，主板501和楔形翅板502的竖向长度相等；主板501的横向宽度不变，为矩形板，楔形翅板302的外边缘自上而下逐渐伸长，使横向宽度逐渐增大形成楔形板；主板501上设有一系列螺栓孔三503；楔形翅板502不设在中间，而是靠近主板501的一端设置，位于楔形翅板502一侧的主板部分作为连接板实用，位于楔形翅板502另一侧的主板部分作为挡板使用，螺栓孔一503设于连接板上。
如图1和图6，连接组件一3设于中间位置，其两侧各设置一个连接组件二4，两个连接组件二4的底板401朝内且互相垂直，连接组件二4的另一端分别垂直设置一个连接组件三5作为封板，连接组件一3、连接组件二4和连接组件三5形成角梁柱连接件，连接组件一3的小翅板302分别对应嵌插在两边底板401靠近小翅板302一侧的楔形凹槽405内并配合锁紧；连接组件三5的楔形翅板502分别对应嵌插在两边底板401远离小翅板302一侧的楔形凹槽405内并配合锁紧；连接组件一3的大翅板301与连接组件二4靠近连接组件一3一侧的侧板402紧贴并通过穿过螺栓孔一303和螺栓孔二403的螺栓6紧固连接；连接组件三5的主板501与连接组件二4的另一侧的侧板402紧贴并通过穿过螺栓孔三503和螺栓孔二403的螺栓6紧固连接。
其中，优选的话，连接组件一3的大翅板301靠外的上下角均为圆角一304，相应的，连接组件二4的侧板402靠外的上下角也对应为圆角二404，连接组件三5靠外的上下角也对应为圆角三504，圆角一304、圆角二404和圆角三504的倒圆角半径相等。连接组件一3中，小翅板302的最大横向宽度不大于大翅板301的横向宽度。连接组件三5中，楔形翅板502的最大横向宽度不大于主板501的横向宽度，为主板501宽度的2/1至5/1。连接组件一3、连接组件二4和连接组件三5均为一体成型结构。螺栓孔一303、螺栓孔二403和螺栓孔三503均对应设置，且大小相同。
除此之外，本发明还提供一种方钢管柱与h型钢梁装配式连接的角梁柱节点，其中图1为本发明涉及的实施例一，包括中间竖向设置的方钢管柱1、呈直角设置的两根水平设置的h型钢梁2和连接方钢管柱1与h型钢梁2的连接件，为三维坐标形，连接件为权利要求6的装配式连接件；连接组件一3对应设置在方钢管柱1的一个边棱处，两个连接组件二4分别对应连接组件一3两侧的方钢管柱1侧边设置，其底板401底面贴设在方钢管柱1的侧壁面上，底板401与方钢管柱1之间两侧的空间即为楔形凹槽405；连接组件一3的小翅板302分别对应嵌插在两边底板401靠近小翅板302一侧的楔形凹槽405内并配合锁紧；连接组件三5的主板501卡在方钢管柱1的侧壁上，楔形翅板502分别对应嵌插在两边底板401远离小翅板302一侧的楔形凹槽405内并配合锁紧；；连接组件一3的大翅板301与连接组件二4靠近连接组件一3一侧的侧板402紧贴并通过穿过螺栓孔一303和螺栓孔二403的螺栓6紧固连接；连接组件三5的主板501与连接组件二4的另一侧的侧板402紧贴并通过穿过螺栓孔三503和螺栓孔二403的螺栓6紧固连接；连接组件一3和连接组件三5分别与方钢管柱1边棱的接触部分焊接连接；连接组件二4焊接于h型钢梁2的端头上，即h型钢梁2固定在连接组件二4的中间槽内。
如图10为本发明节点的第二个实施例的示意图，如图所示，角钢柱连接节点中水平设置的h型钢梁2也可为三根，其中两条h型钢梁2分别横向固定在中间方钢管柱1相对的两个侧面上，另一条h型钢梁2纵向固定在两个侧面之间的侧面上，此时，共有三个连接组件二4，分别设置在三根h型钢梁与方钢管柱1连接的侧面上；两个连接组件一3，设置在横向h型钢梁与纵向h型钢梁交接处方钢管柱1的边棱上；两个连接组件三5，分别设置在方钢管柱1对角的另外两个边棱上，即连接组件二4远离纵向h型钢梁的一侧。
最后，上述方方钢管柱与h型钢梁装配式连接的角梁柱节点的施工方法，包括如下步骤：
步骤一：根据方钢管柱1和h型钢梁2的尺寸设计连接组件一3、连接组件二4和连接组件三5的尺寸，并进行工厂预制加工；
步骤二：将步骤一预制加工的连接组件一3和连接组件三5分别焊接于方钢管柱1对应的边棱位置，连接组件二4焊接于h型钢梁2的端头；
步骤三：将步骤二焊接完成后的方钢管柱1和h型钢梁2运至施工现场；
步骤四：将步骤三的方钢管柱1竖向设置，h型钢梁2横向设置。步骤一中连接组件一3和连接组件三5焊接于方钢管柱1上后，连接组件一3的小翅板302和连接组件三5的楔形翅板502之间、两个连接组件一3的小翅板302之间均互相组成倒梯形缺口，连接组件一3的小翅板302分别对应嵌插在两边底板401靠近小翅板302一侧的楔形凹槽405内并配合锁紧；连接组件三5的底板卡在方钢管柱1的侧壁上，楔形翅板302分别对应嵌插在两边底板401远离小翅板302一侧的楔形凹槽405内并配合锁紧，此时连接组件二4的楔形凹槽405中间的倒梯形凸起正好与倒梯形缺口配合并锁紧，完成梁柱的装配式连接；
步骤五：完成步骤四后，连接组件一3的大翅板301与连接组件二4靠近连接组件一3一侧的侧板402紧贴并通过穿过螺栓孔一303和螺栓孔二403的螺栓6紧固连接；连接组件三5的主板501与连接组件二4的另一侧的侧板402紧贴并通过穿过螺栓孔三503和螺栓孔二403的螺栓6紧固连接，从而完成节点施工。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。