装配式建筑梁柱连接结构和钢结构建筑的制作方法

本实用新型涉及装配式建筑钢结构连接技术领域，特别是指一种装配式建筑梁柱连接结构和钢结构建筑。

背景技术：

推进建筑工业化，有利于实现节能减排、推进绿色安全施工、提高工程质量、改善人居环境、促进产业结构升级。装配式建筑是实现建筑工业化的必然选择，装配式房屋是采用工厂预制的标准化部件，进行现场安装。装配式建筑具有环保、施工速度快等优点，成为未来建筑发展的重要方向之一，目前，装配式房屋的使用越来越多，现有的装配式房屋大多采用钢结构框架与混凝土预制板体系或采用薄壁轻钢密肋龙骨复合结构体系，但是，混凝土材料的自重较大，轻钢密肋龙骨复合结构的作业量普遍较大，同时安装方式单一、安装过程复杂。现有装配式建筑，梁与柱连接时装配化程度低，现场湿作业、热作业多，安装过程复杂，加工安装时需要大量的人工费，不易于现场规范化管理。

梁柱刚性节点传统上的连接形式主要有：全焊接、高强螺栓连接和栓焊混合连接。

1)全焊接梁柱节点中，梁上下翼缘及腹板与柱现场施焊，这种连接形式节点延性差，地震中容易发生脆性破坏，且需现场施焊，大大影响了施工速度与质量，同时由于焊接面积大，容易产生较大的残余应力，影响节点的受力性能。

2)高强螺栓连接节点中，梁端与柱通过高强螺栓紧固连接，螺栓孔会对节点短柱进行削弱，影响其受力性能。

3)栓焊混合连接节点中，梁柱上下翼缘与柱现场焊接，梁端腹板通过剪切板与柱螺栓连接，这种连接方式需要现场施焊，大大影响了施工速度与质量，且施工程序复杂，不容易实现刚性连接。

而且，传统的钢结构梁抗弯承载力差，不宜应用于大跨度的商业综合体建筑。

技术实现要素：

本实用新型提供一种梁柱连接合理、安装方便且抗弯承载力大的装配式建筑梁柱连接结构和钢结构建筑。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

一方面，本实用新型提供一种装配式建筑梁柱连接结构，包括支柱和位于所述支柱上端侧面的钢梁，其特征在于，所述支柱上与所述钢梁的连接处固定设置有梁托，所述钢梁的一端与所述支柱的连接处固定设置有与所述梁托插接配合的套筒，所述钢梁为卷边槽形加劲结构梁；所述卷边槽形加劲结构梁包括竖板，所述竖板的上、下两端的同侧分别垂直固定设置有第一横板和第二横板，所述第一横板、竖板和第二横板形成C形槽，所述第一横板的上方在远离所述竖板的一端垂直设置有用于阻挡混凝土的竖向挡板，所述第一横板、第二横板、竖板和竖向挡板上均设置有加劲结构。

进一步的，所述加劲结构均设置在所述第一横板、第二横板、竖板和竖向挡板的中部，所述加劲结构为梯形凹槽，所述第一横板、第二横板和竖板上的加劲结构朝向所述C形槽的内侧，所述竖向挡板上的加劲结构朝向所述竖板的一侧。

进一步的，所述第二横板在远离所述竖板的一端垂直设置有向上的卷边，所述第一横板、第二横板、竖板、卷边和竖向挡板为一体成型，所述第一横板、第二横板、竖板、卷边和竖向挡板的材质为冷弯薄壁型钢。

进一步的，所述梁托上固定设置有凸起，所述套筒插接在所述凸起上。

进一步的，所述梁托由若干金属板焊接而成，所述梁托的截面为直角三角形，所述套筒的截面为正方形，所述套筒的下部与所述梁托的插接处设置有与所述梁托的斜边相配合的斜面，所述套筒的下部插接到所述梁托内。

进一步的，所述梁托由若干金属板焊接而成，所述梁托的截面为直角梯形，所述套筒的截面为正方形，所述套筒的下部插接到所述梁托内。

进一步的，所述支柱为方管柱，所述方管柱的材质为冷弯薄壁型钢。

进一步的，所述梁托和套筒的材质均为冷弯薄壁型钢，所述支柱与梁托通过焊接预制为一个整体，所述卷边槽形加劲结构梁与所述套筒通过焊接预制为一个整体。

进一步的，所述套筒与所述梁托的接触面焊接连接。

另一方面，本实用新型还提供一种钢结构建筑，包括上述的装配式建筑梁柱连接结构。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的装配式建筑梁柱连接结构和钢结构建筑，卷边槽形加劲结构梁与套筒在工厂预制为一个整体，支柱与梁托在工厂预制为一个整体，在现场施工过程中，套筒与梁托进行插接，操作简单方便、安装精度高、施工效率高，无需螺栓连接，节省材料；卷边槽形加劲结构梁设置有竖向挡板，浇筑混凝土时无需另支模板，且卷边槽形加劲结构梁的抗弯承载力较未加劲结构提高40％～60％，可用于大跨径的商业综合体建筑，带来良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本实用新型的装配式建筑梁柱连接结构的整体结构示意图；

图2为本实用新型的装配式建筑梁柱连接结构的各部分组成示意图；

图3为本实用新型的装配式建筑梁柱连接结构的卷边槽形加劲结构梁示意图；

图4为本实用新型的装配式建筑梁柱连接结构的套筒与梁托的连接实施例1示意图；

图5为本实用新型的装配式建筑梁柱连接结构的套筒与梁托的连接实施例2示意图；

图6为本实用新型的装配式建筑梁柱连接结构的套筒与梁托的连接实施例3示意图；

图7为本实用新型的装配式建筑梁柱连接结构的卷边槽形加劲结构梁截面示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

一方面，本实用新型提供一种装配式建筑梁柱连接结构，如图1-7所示，包括支柱1和位于支柱1上端侧面的钢梁2，支柱1上与钢梁2的连接处固定设置有梁托3，钢梁2的一端与支柱1的连接处固定设置有与梁托3插接配合的套筒4，钢梁2为卷边槽形加劲结构梁；卷边槽形加劲结构梁包括竖板201，竖板201的上、下两端的同侧分别垂直固定设置有第一横板202和第二横板203，第一横板202、竖板201和第二横板203形成C形槽，第一横板202的上方在远离竖板201的一端垂直设置有用于阻挡混凝土的竖向挡板204，第一横板202、第二横板203、竖板201和竖向挡板204上均设置有加劲结构。

本实用新型的装配式建筑梁柱连接结构和钢结构建筑，卷边槽形加劲结构梁与套筒在工厂预制为一个整体，支柱与梁托在工厂预制为一个整体，在现场施工过程中，套筒与梁托进行插接，操作简单方便、安装精度高、施工效率高，无需螺栓连接，节省材料。卷边槽形加劲结构梁设置有竖向挡板，浇筑混凝土时无需另支模板，且卷边槽形加劲结构梁的抗弯承载力较未加劲结构提高40％～60％，可用于大跨径的商业综合体建筑，带来良好的经济效益和社会效益。

优选的，加劲结构均设置在第一横板202、第二横板203、竖板201和竖向挡板204的中部，加劲结构为梯形凹槽，第一横板202、第二横板203和竖板201上的加劲结构朝向C形槽的内侧，竖向挡板204上的加劲结构朝向竖板201的一侧。加劲结构设计为梯形凹槽可以保证在同等用钢量的情况下提高强度和抗弯承载力，梯形凹槽的朝向设计能够避免增大占用空间，不影响该实用新型的外侧施工。

优选的，第二横板203在远离竖板201的一端垂直设置有向上的卷边205，第一横板202、第二横板203、竖板201、卷边205和竖向挡板204为一体成型，第一横板202、第二横板203、竖板201、卷边205和竖向挡板204的材质为冷弯薄壁型钢。第一横板202、第二横板203、竖板201、卷边205和竖向挡板204一体成型，保证了卷边槽形加劲结构梁的整体强度。冷弯薄壁型钢具有热轧所不能生产的各种特薄、形状合理而复杂的截面，与热轧型钢相比较，在相同截面面积的情况下，回转半径可增大50％～60％，截面惯性矩可增大0.5～3.0倍，因而能较合理地利用材料强度；与普通钢结构(即由传统的工字钢、槽钢、角钢和钢板制作的钢结构)相比较，可节约钢材30％～50％左右。

为了避免本实用新型在运输和安装过程中损坏、变形，提高使用寿命，如图7所示，在竖向挡板204与第一横板202之间、第一横板202与竖板201之间以及竖板201与第二横板203之间均设置有若干个加强板6。加强板6均与竖向挡板204、第一横板202、竖板201以及第二横板203上的加劲结构固定连接，竖向挡板204、竖板201和第二横板203上加劲结构的梯形凹槽与加强板6连接的梯形侧边上均设置有凸台，加强板6上设置有与该凸台相配合的凹槽。通过加强板与竖向挡板、第一横板、竖板以及第二横板上的加劲结构固定连接，可以提高整体的支撑强度和刚度，设计相配合的凸台和凹槽结构可以增大接触面积，更进一步提高承载力，同时可以提高连接的牢固性。

本实用新型提供的卷边槽形加劲结构梁，在组装楼板时需要承受较大的负荷，为了进一步提高第一横板、竖板和第二横板的支承刚度和强度，避免其变形、损坏。如图7所示，第一横板202和第二横板203之间设置有若干个弧形支撑板7，弧形支撑板7的上下两端分别与第一横板202和第二横板203固定连接，弧形支撑板7的中部与竖板201上加劲结构的梯形凹槽的底边接触，梯形凹槽的底边设置有凸台8，弧形支撑板7的中部设置有与该凸台8相配合的凹槽9。进一步的，弧形支撑板7在该凹槽9处设置有接触面板，该凹槽9设置在接触面板上，该接触面板与竖板201平行，与弧形支撑板7的主体部分垂直。

作为本实用新型的一种改进，竖向挡板204的上方在远离第一横板202的一端设置有用于阻挡混凝土的水平挡板10，水平挡板10与第一横板202位于竖向挡板204的同侧。水平挡板可以焊接在竖向挡板上，也可以直接将竖向挡板朝着竖板方向弯折，形成其水平挡板；在浇筑混凝土时，水平挡板可以有效阻挡混凝土的散落和漏浆，使得混凝土完美成型，并且能够对楼板的边界和边角起到很好的加固和保护作用，防止在使用时出现楼板的边角损坏。另外，为了使得本实用新型的结构更加整齐合理，将第一横板202和第二横板203的长度设计为相同。

进一步的，套筒与梁托的插接配合有多种形式，下面给出本实用新型的套筒与梁托的几种连接方式：

实施例1：

如图4所示，梁托3上固定设置有凸起5，套筒4插接在凸起5上。凸起与套筒插接实现了梁与支柱的连接。

实施例2：

如图5所示，梁托3由若干金属板焊接而成，梁托3的截面为直角三角形，套筒4的截面为正方形，套筒4的下部与梁托3的插接处设置有与梁托3的斜边相配合的斜面401，套筒4的下部插接到梁托3内。截面为直角三角形的梁托3的顶部无金属板，套筒4的下部插接到梁托3内，套筒的斜面401与梁托3的斜边配合，更加稳定。

实施例3：

如图6所示，梁托3由若干金属板焊接而成，梁托3的截面为直角梯形，套筒4的截面为正方形，套筒4的下部插接到梁托3内。截面为直角梯形的梁托3的顶部无金属板，套筒4的下部插接到梁托3的上部，插接稳定，且能防止套筒4下滑。

以上实施方式的先后顺序仅为便于描述，不代表实施方式的优劣。在实施例1-3中，为增加套筒4与支柱1连接的牢固性，套筒4与支柱1的接触面可以焊接。

进一步的，支柱1为方管柱，方管柱的材质为冷弯薄壁型钢。在框架结构中，支柱一般为方管柱、箱形柱或圆管柱等，横截面面面积相同的方管柱和圆管柱，方管柱的承载力和抗震性能更佳，施工更方便，与梁的连接更好处理。

为提高本实用新型的实用性，梁托3和套筒4的材质均为冷弯薄壁型钢，支柱1与梁托3通过焊接预制为一个整体，卷边槽形加劲结构梁与套筒4通过焊接预制为一个整体。支柱1与梁托3、卷边槽形加劲结构梁与套筒4在工厂分别预制为一个整体，现场施工时直接进行插接，既节省人力和材料，又节能环保。

为了增加牢固性，套筒4与梁托3的接触面焊接连接。套筒4与梁托直接插接，由于套筒和梁托本身存在机械误差或者插接后套筒与梁托之间存在空隙，可能会出现晃动，可以在套筒4与梁托3的接触面进行焊接。

另一方面，本实用新型还提供一种钢结构建筑，包括上述的装配式建筑梁柱连接结构。由于结构与上相同，此处不再赘述。

综上，本实用新型的装配式建筑梁柱连接结构和钢结构建筑，卷边槽形加劲结构梁与套筒在工厂预制为一个整体，支柱与梁托在工厂预制为一个整体，在现场施工过程中，套筒与梁托进行插接，操作简单方便、安装精度高、施工效率高，无需螺栓连接，节省材料。卷边槽形加劲结构梁设置有竖向挡板，浇筑混凝土时无需另支模板，且卷边槽形加劲结构梁的抗弯承载力较未加劲结构提高40％～60％，可用于大跨径的商业综合体建筑，带来良好的经济效益和社会效益。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。