一种梁柱的节点结构及其制备方法和应用与流程

本发明涉及一种结构的连接方式，尤其设计一种梁柱节点的连接方式，属于装配式组装结构技术领域。

背景技术：

装配式钢结构作为建筑发展的热门方向，其特点为轻质高强、可重复利用、抗震性能好、施工快，污染少等。具有良好的发展前景和市场潜力。装配式结构中的节点是重要组成部分，对结构具有深远影响。

现有技术中有双耳板式方钢管柱与h型钢架的可变梁高装配节点及施工方法，该方法需要将耳板焊接到方钢管柱上，并将端板与h型钢梁焊接，上、下连接件通过高强螺栓将h型钢梁的上、下翼缘与耳板连接，适用于方钢管柱与h型钢梁结构的装配式连接。

但是，上述方法需要在柱上焊接耳板，而梁传递给管柱的力全部依靠焊接的耳板，如果耳板的强度不能保证，或者耳板与管柱的焊接质量不能保证，节点的性能就不能保证；其次，虽然可以调节梁高，但是，钢结构中梁的型号是不同的，梁的宽度也需要调节，才能使结构更加合理，具有通用性。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种零焊接、不需要端板的节点连接方式，而且受力合理具有通用性。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种梁柱的节点结构，该梁柱的节点结构具有管柱、梁和连接件，管柱与梁通过连接件垂直连接；其中，连接件包括侧板和套板，侧板与管柱通过单面螺栓连接，侧板与套板通过单面螺栓连接，套板与梁通过高强螺栓连接。

本发明的梁柱的节点结构，通过单面螺栓连接，解决了闭口截面不易安装的问题，实现了简单方便的施工；同时通过上述特定的连接方式，解决了单面螺栓抗剪能力强于抗拉能力影响，不易实现标准化、不具有通用性的问题。

本发明还提供了一种装配式装置，所述装配装置具有本发明的梁柱的节点结构。这里的装配式装置包括但不限于装配式钢结构中的方钢管与h型钢梁的连接。

本发明的梁柱的节点结构可以通过以下步骤实现：

将套板与梁进行高强螺栓连接；

将一侧的侧板与管柱的腹板进行单面螺栓连接，通过单面螺栓连接套板；

将另一侧的侧板与管柱的腹板进行单面螺栓连接，通过单面螺栓连接套板，完成梁柱节点结构的安装。

本发明的梁柱的节点结构，通过单面螺栓，使闭口构件截面的安装更加方便、快捷，可操作性强，施工难度低。

本发明的梁柱的节点结构，通过侧板与管柱、套板的单面螺栓连接，套板与梁的高强螺栓连接，充分利用了单面螺栓的抗剪能力，使结构的受力更加合理。

另外，本发明的梁柱的节点结构，通过长螺栓孔的设置，可以实现梁高和梁宽的可变调节，降低了对构件加工及施工精度的要求，提高了节点的通用性和效率。

且本发明的梁柱的节点结构是一种零焊接的连接结构，避免了焊接残余应力对结构的影响。

本发明的梁柱的节点结构可以广泛应用于装配式结构中柱与梁的节点连接。这里的结构包括但不限于装配式钢结构中的方钢管与h型钢梁的连接。

附图说明

图1为本发明一具体实施方式中的梁柱的节点结构的主观图。

图2为本发明一具体实施方式中的梁柱的节点结构的正视图。

图3为本发明一具体实施方式中的梁柱的节点结构的侧视图。

图4为本发明一具体实施方式中的侧板结构示意图。

图5为本发明一具体实施方式中的槽钢板结构示意图。

主要幅图符号说明：

1、方钢管柱；2、h型钢梁；3、侧板；4、螺栓孔；5、槽钢板；6、长螺栓孔；7、单面螺栓。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

如图1所示，在本发明的一具体实施方式中，提供了一种梁柱的节点结构，该梁柱的节点结构具有管柱、梁和连接件。

其中，管柱与梁通过连接件垂直连接。

所述管柱可以是如图1所示的方钢管柱1，所述梁可以是图1所示的h型钢梁2。h型钢梁2不需要进行切割和截面的修建，可以直接进行安装，制备方便。

其中，连接件包括侧板和套板。所述侧板和套板作为固定管柱和梁的连接件。采用的侧板可以是本领域常规的侧板，比如图1所示侧板3。侧板3具有如图4所示的结构。采用的套板可以是如图1所示的槽钢板5。槽钢板5具有如图5所示的结构。

在本发明的一具体实施方式中，所有连接件均为螺栓连接，使得连接的节点结构实现了零焊接。

其中，侧板与管柱通过单面螺栓连接，侧板与套板通过单面螺栓连接，套板与梁通过高强螺栓连接。通过单面螺栓连接解决了闭口截面不易安装的问题。同时，通过上述连接方式，将梁的弯矩和剪力传递给侧板，然后再通过侧板传递给管柱的腹板。

侧板利用单面螺栓的抗剪能力(单面螺栓的抗拉能力弱于其抗剪能力)，梁的翼缘应用普通的高强螺栓(普通高强螺栓的抗拉能力明显高于单面螺栓的抗拉能力)，整个连接具有零焊接，构件通用性好，受力更加合理。尤其适用于方管柱和h型钢梁的装配式连接。

在本具体实施方式中，高强螺栓是强度为10.9级的螺栓。相较于普通螺栓，本具体实施方式中采用的高强螺栓的抗拉、抗剪和强度均有提高。

这里需要说明的是，与梁相对的管柱的柱壁为管柱的翼缘，与管柱的翼缘相垂直的柱壁为管柱的腹板。

具体地，在图1中，侧板3与方钢管柱1的腹板通过单面螺栓7连接，侧板3与槽钢板5通过单面螺栓7连接，槽钢板5与h型钢梁2的上下翼缘通过高强螺栓连接。

其中，套板与管柱的翼缘具有预定距离。预定距离是为了使管柱的受力明确，所有的受力都集中在管柱的腹板，管柱的翼缘不直接受力。

在本发明的进一步的具体实施方式中，优选地，套板与管柱的翼缘的预定距离可以为0.5cm-1.5cm。比如，预定距离可以为0.7cm、0.9cm、1cm或1.2cm等。

如图2和图3所示，提供了一种方钢管柱1与h型钢梁2的装配式的梁柱节点结构：

上下槽钢板5均与h型钢梁2的上下翼缘通过高强螺栓连接；

槽钢板5的宽度为两个侧板3之间的距离；

左右侧板3均与槽钢板5和方钢管柱1的腹板通过单面螺栓连接；

h型钢梁2刚好卡在两个槽钢板5和两个侧板3之间，形成可靠连接。

在本发明的另一具体实施方式中，侧板设置有长螺栓孔，用于可移动的固定螺栓。

如图4所示，侧板3与槽钢板5的连接处设置长螺栓孔6。侧板3与槽钢板5的连接件单面螺栓可以上下自由滑动，使梁高可以在一定范围内变化。

如图4所示，侧板3与管柱的腹板的连接处设置有螺栓孔4。螺栓孔4用于固定侧板3与管柱的连接件单面螺栓7。

在本发明的另一具体实施方式中，套板设置有长螺栓孔，用于可移动的固定螺栓。

如图5所示，上下两个槽钢板5与h型钢梁2的上下翼缘的连接处设置有长螺栓孔6。长螺栓孔6中的槽钢板5与h型钢梁2的连接件高强螺栓可以左右自由滑动，进而使梁的宽度可以在一定范围变化。

如图5所示，槽钢板5与侧板3的连接处也设置有长螺栓孔6。

在本发明的另一具体实施方式中，螺栓孔和长螺栓孔的位置和个数，本领域技术人员可以根据实际需要进行布置。

本发明的另一具体实施方式中的长螺栓孔的设置增加了节点连接的通用性，降低了对构件加工和施工精度的要求，大大提高了施工定位和安装效率。

在本发明的又一具体实施方式中，提供了一种装配式装置，该装配式装置具有本法的上述梁柱的节点结构。本发明的梁柱的节点结构可以广泛应用于装配式结构中柱与梁的节点连接。这里的结构包括但不限于装配式钢结构中的方钢管与h型钢梁的连接。

方钢管柱的截面比h型钢柱有更多的优点，但是由于其是闭口截面，不宜采用普通的高强螺栓进行安装。在本发明的具体实施方式中，利用单面螺栓解决了闭口截面不易安装的问题；通过节点的连接方式，改善了单面螺栓的受力性能，充分利用单面螺栓的抗剪能力强的优点，再用普通高强螺栓进行其他安装，实现了方钢管柱与h型钢梁的快捷简便的安装，同时此节点的设计更加具有通用性，大大提高了安装效率，实现了节点标准化。

在本发明的再一具体实施方式中，提供了一种梁柱的节点结构的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

将套板与梁进行高强螺栓连接；

将一侧的侧板与管柱的腹板进行单面螺栓连接，通过单面螺栓连接套板；

将另一侧的侧板与管柱的腹板进行单面螺栓连接，通过单面螺栓连接套板，完成梁柱节点结构的安装。

在本发明的节点结构的安装方式中，还可以包括在工厂制备侧板和槽钢板、以及在管柱和梁以及连接件的相应位置开孔的步骤。