内套筒式方管柱与钢结构梁连接装置的制作方法

本实用新型属于钢结构梁柱的连接技术领域，尤其涉及一种内套筒式方管柱与钢结构梁连接装置。

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：将钢梁的连接端部通过螺栓固定于相邻两个方管柱的拼接节点处，即钢梁的连接端部与相邻两个方管柱均固定连接。

然而，现有方管柱与钢梁的连接方式一方面方钢管柱拼接位置位于受力复杂的节点域，对连接节点处的受力不利，另一方面在当钢梁与上方管柱连接时，为了实现螺栓的安装施工，需要在方管柱开孔，从而导致对柱截面有削弱，受力性能变差，并且安装效率低下。

技术实现要素：

本实用新型针对上述技术问题，提出一种受力性能好并且施工效率高的内套筒式方管柱与钢结构梁连接装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种内套筒式方管柱与钢结构梁连接装置，包括第一管柱、第二管柱、钢套筒及钢梁，第一管柱位于第二管柱的下方，第一管柱的顶部与第二管柱的底部对接形成拼接节点，钢套筒套接于第一管柱与第二管柱拼接节点的内部，钢套筒为方形；钢套筒至少存在一个侧壁为可固定钢梁的连接侧壁，连接侧壁包括第一连接部，第一连接部位于第一管柱与第二管柱拼接节点的下方，钢梁仅与第一连接部固定连接，以通过与第一连接部夹紧第一管柱的侧壁固定于第一管柱上，第二管柱与钢套筒固定连接。

作为优选，所述第一连接部具有多个第一通孔，所述第一管柱对应于第一通孔开设有多个第二通孔，所述钢梁对应于第一通孔开设有多个第三通孔，第一通孔、第二通孔及第三通孔之间同轴，以使第一管柱、第一连接部及钢梁之间通过螺栓及螺母固定连接在一起。

作为优选，所述连接侧壁的数量为三个，所述钢梁对应于连接侧壁设置有三个。

作为优选，所述钢套筒至少存在一个侧壁为固定侧壁，固定侧壁仅与所述第一管柱和所述第二管柱固定连接。

作为优选，所述连接侧壁的数量为四个，所述钢梁对应于连接侧壁设置有四个。

作为优选，所述连接侧壁还包括第二连接部，第二连接部具有多个第四通孔，所述第二管柱对应于第四通孔开设有第五通孔，第四通孔与第五通孔同轴，以使第二连接部与第二管柱通过螺栓固定连接在一起。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

本实用新型内套筒式方管柱与钢结构梁连接装置通过将钢梁的固定位置设置于第一管柱与第二管柱拼接节点的下方，一方面避开了受力复杂的节点域，从而相对于传统的钢梁连接装置能够改善受力性能，另一方面，在当固定安装钢梁的过程中，可以利用钢套筒上方的开口对钢梁进行安装施工，从而避免了传统钢梁连接装置因在管柱额外开孔而带来的安装过程复杂、受力性能差及安装质量低下等缺陷，同时达到提高施工效率的目的。

附图说明

图1为本实用新型内套筒式方管柱与钢结构梁连接装置第一种实施例的整体结构示意图；

图2为图1的爆炸结构图；

图3为图1安装时的结构状态图之一；

图4为图1安装时的结构状态图之二；

图5为本实用新型内套筒式方管柱与钢结构梁连接装置第二种实施例的整体结构示意图；

图6为本实用新型内套筒式方管柱与钢结构梁连接装置第三种实施例的整体结构示意图；

图7为图6安装时的结构状态图之一；

图8为图6安装时的结构状态图之二；

图9为图6安装时的结构状态图之三；

图10为图6安装时的结构状态图之四；

以上各图中：1、第一管柱；2、第二管柱；3、钢套筒；4、钢梁；5、连接侧壁；6、第一连接部；7、第一通孔；8、第二通孔；9、第三通孔；10、固定侧壁；11、第二连接部；12、第四通孔；13、第五通孔；14、钢梁本体；15、固定端部；16、第七通孔。

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，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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参见图1、图2、图5及图6，一种内套筒式方管柱与钢结构梁连接装置，包括第一管柱1、第二管柱2、钢套筒3及钢梁4，第一管柱1位于第二管柱2的下方，第一管柱1的顶部与第二管柱2的底部对接形成拼接节点，钢套筒3套接于第一管柱1与第二管柱2拼接节点的外部，钢套筒3为方形；为了改善受力性能以及施工效率，钢套筒3至少存在一个侧壁为可固定钢梁4的连接侧壁5，连接侧壁5包括第一连接部6位于第一管柱1与第二管柱2拼接节点的下方，钢梁4仅与第一连接部6固定连接，以通过与第一连接部6夹紧第一管柱1的侧壁固定于第一管柱1上，并且使得钢梁4与钢套筒3的连接部分均位于第一管柱1与第二管柱2拼接节点的下方，第二管柱2与钢套筒3固定连接。

基于上述，本实用新型内套筒式方管柱与钢结构梁连接装置通过将钢梁4的固定位置设置于第一管柱1与第二管柱2拼接节点的下方，一方面避开了受力复杂的节点域，从而相对于传统的钢梁连接装置能够改善受力性能，另一方面，在当固定安装钢梁4的过程中，可以利用钢套筒3上方的开口对钢梁4进行安装施工，从而避免了传统钢梁连接装置因在管柱额外开孔而带来的安装过程复杂、受力性能差及安装质量低下等缺陷，同时达到提高施工效率的目的。

针对钢梁4的结构，在图1所示的实施例中，钢梁4包括钢梁本体14及固定端部15，钢梁本体14与固定端部15一体化固定连接，固定端部15与第一连接部6固定连接。

具体的，如图1所示，钢梁本体14为工字钢，固定端部15为钢板，固定端部15沿竖直方向设置，固定端部15的一个侧面与钢梁本体14的端面贴合并通过焊接等方式固定连接，同时固定端部15的上下两端通过加强筋分别与钢梁本体14的翼缘部固定连接，固定端部15的另一个侧面用于与第一管柱1的侧壁压力接触。

针对钢梁4的固定安装方式，在图1和图2所示的实施例中，第一连接部6具有多个第一通孔7，第一管柱1对应于第一通孔7开设有多个第二通孔8，钢梁4对应于第一通孔7开设有多个第三通孔9，第一通孔7、第二通孔8及第三通孔9之间同轴，以使第一管柱1、第一连接部6及钢梁4之间通过螺栓及螺母固定连接在一起。

具体的，如图1和图2所示，钢梁4及连接侧壁5均为一个，第一通孔7为两组，两组第一通孔7沿竖直方向间隔且并排设置，每组第一通孔7的数量为四个，四个第一通孔7呈正四边形分布，第二通孔8及第三通孔9均对应于第一通孔7开设有两组，第三通孔9开设于钢梁4的固定端部15上，钢梁4固定时，利用螺栓的杆部顺次穿过第一通孔7、第二通孔8及第三通孔9后，利用螺母与螺栓杆部的螺纹连接，实现对钢套筒3、第一管柱1及钢梁4的夹紧，即实现了对钢梁4的固定。

针对第一管柱1及第二管柱2与钢套筒3间的固定连接方式，在图1至图4所示的实施例中，钢套筒3至少存在一个侧壁为固定侧壁10，固定侧壁10仅与第一管柱1及第二管柱2固定连接，即固定侧壁10不与钢梁4固定连接，通过设置固定侧壁10，在安装钢梁4之前先对钢套筒3与第一管柱1之间进行固定连接，实现钢套筒3与第一管柱1间的定位，从而有利于钢梁4与连接侧壁5之间快速且准确的连接；另外，连接侧壁5还包括第二连接部11，第二连接部11位于第一连接部6的上方，第二连接部11具有多个第四通孔12，第二管柱2对应于第四通孔12开设有第五通孔13，第四通孔12与第五通孔13同轴，以使第二连接部11与第二管柱2通过螺栓固定连接在一起。

具体的，如图1至图4所示，固定侧壁10为一个，固定侧壁10与连接侧壁5正对，固定侧壁10开设有第六通孔(图中未视出)及第七通孔16，第六通孔为两组，每组第六通孔的数量为四个，第六通孔与第一通孔7一一对应且同轴，第一管柱1对应于第六通孔开设有多个第八通孔(图中未视出)，第八通孔与第六通孔之间同轴，以使第一管柱1通过螺栓及螺母与固定侧壁10固定连接；第七通孔16为两个，两个第七通孔16沿垂直于第一管柱1的方向间隔设置；第四通孔12对应于第七通孔16开设为两个，第四通孔12与第七通孔16同轴，第二管柱2对应于第七通孔16开设有两个第九通孔(图中未视出)，第九通孔与第七通孔16同轴，以使得第二管柱2通过对拉螺栓或者单边自锁螺栓与钢套筒3固定连接在一起。

为了更好的理解上述实施例，如图1、图3和图4所示，上述实施例的安装过程如下：

如图3所示，将钢套筒3套接于第一管柱1的内部以使钢套筒3的第六通孔与第一管柱1的第八通孔同轴，继而通过上紧螺栓及螺母使得第一管柱1与钢套筒3固定在一起；

如图4所示，将钢梁4的第三通孔9与第一管柱1的第二通孔8，以及钢套筒3的第一通孔7对齐，继而通过上紧螺栓及螺母使得钢梁4、第一管柱1及钢套筒3固定在一起；

如图1所示，将第二管柱2的底部套接于钢套筒3的外部以使第二管柱2的底部与第一管柱1的顶部对接，并且使第二管柱2的第五通孔13及第九通孔分别与钢套筒3的第七通孔16及第四通孔12对齐，通过上紧对拉螺栓或者单边自锁螺栓使得第二管柱2与钢套筒3固定在一起。

另外，上述实施例还可以替换为图5所示的实施例，不同之处在于，在图5所示的实施例中，连接侧壁5的数量为三个，钢梁4对应于连接侧壁5设置有三个，以分别与三个不同的连接侧壁5固定连接，固定侧壁10为一个并且与其中一个连接侧壁5正对，对于钢梁4的结构、钢梁4的固定安装方式，以及第一管柱1及第二管柱2与钢套筒3间的固定连接方式可参见上述图1和图2所示的实施例，本实用新型在此不做赘述。

另外，上述实施例还可以替换为图6所示的实施例，不同之处在于，在图6所示的实施例中，连接侧壁5的数量为四个，钢梁4对应于连接侧壁5设置有四个，以分别与四个不同的连接侧壁固定连接，没有固定侧壁10，对于钢梁4的结构、钢梁4的固定安装方式，以及第一管柱1及第二管柱2与钢套筒3间的固定连接方式可参见上述图1和图2所示的实施例，本实用新型在此不做赘述。

为了实现图6所示实施例的安装，如图6至图10所示，图6所示实施例的安装过程如下：

如图7所示，将钢套筒3套接于第一管柱1的内部，选择一对相互正对的连接侧壁5，通过螺栓及螺母使其与第一管柱1暂时固定连接；

如图8所示，在另外一对连接侧壁5上分别与一个钢梁4固定连接；

如图9所示，卸下未安装有钢梁4的一对连接侧壁5上的螺栓及螺母；

如图10所示，分别固定安装剩余的两个钢梁4；

如图6所示，将第二管柱2与钢套筒3固定连接。