一种框架结构建筑的制作方法

本发明属于建筑技术领域，涉及一种框架结构建筑。

背景技术：

框架结构建筑是近20年来随着建筑科学技术的发展推出的一种全新的建筑类型，其通过钢与混凝土两种材料组合成整体，共同受力、协调变形，从而发挥钢材和混凝土的材料特性，使得钢混结构建筑具有承载力高、抗震性好等突出的优点。

目前框架结构建筑的框架部分通过由立柱和横梁构成，横梁的端部与立柱连接，从而使立柱对横梁进行支撑。现有技术中，立柱与横梁的连接采用牛腿结构实现。如中国专利文献公开了一种钢结构(申请号：201610081829.8；授权公告号：cn106049677b)，包括立柱和粱，立柱包括支撑柱和牛腿结构。其中，牛腿结构包括套管和连接件，连接件包括一个第一连接管和两个第二连接管，第一连接管两端与套管管壁焊接连接，每个第二套管的一端与套管管壁焊接连接，另一端与第一套管的第一管壁焊接连接。安装时，主梁穿过第一连接管的第一管腔、次梁穿过两个第二连接管的第二管腔，实现立柱与主梁以及次梁的连接。这样的连接方式虽然使得主梁与第一连接管、次梁与第二连接管之间均具有较大的接触面积，稳定性好，但是，也存在着一些不足：首先，主梁内需要设置一个第一连接管和两个第二连接管，导致构件较多，结构较为复杂。而且，第一连接管与第二连接管之间需要相互对孔、焊接，第一连接管以及第二连接管两者与立柱之间，也需要对孔、焊接，同时，由于主梁和次梁均需要穿过立柱，因此还需要在主梁上开孔供次梁穿过，导致施工工序多，施工周期长且施工成本高。

目前，在保证横梁与立柱连接稳定的前提下，出于简化结构和施工方便的考虑，采用的常规结构是：

1、横梁连接在立柱侧壁上，并在立柱侧壁上焊接或螺接支撑部件对横梁进行支撑。如中国专利文献公开的建筑钢结构连接装置(申请号：201020665648.8；授权公告号cn202000492u)。

2、横梁与立柱之间通过设置螺栓辅以加固，以降低立柱上横梁支撑部件(牛腿结构)的支撑强度要求，进而能够简化横梁支撑部件的结构，使得立柱与横梁之间的连接结构得到简化。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种框架结构建筑，本发明解决现有框架结构建筑中立柱与横梁之间的连接方式结构复杂的问题。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种框架结构建筑，包括立柱和横梁，所述立柱的侧壁上具有侧孔且立柱的内部具有浇筑通道，其特征在于，所述横梁内部具有浇筑腔，横梁的顶面具有用于对浇筑腔进行浇筑的浇筑口，所述横梁的端部固定连接在立柱的侧壁上且所述横梁的浇筑腔通过所述侧孔与立柱的内腔相连通，所述侧孔上方的浇筑通道与侧孔下方的浇筑通道相互贯通。

在立柱与横梁连接固定好之后，还需要进行后期混凝土浇筑的工序，在浇筑时，横梁的内部具有浇筑腔且横梁的顶面具有浇筑口，使得能够向横梁内部浇筑混凝土，同样的，中空结构的立柱内部也可以浇筑混凝土。本连接结构中，横梁固定连接在立柱的侧壁上，并使侧孔上方的立柱的内腔与侧孔下方的立柱的内腔相互贯通，这样当向立柱内浇筑混凝土之后，侧孔处、侧孔上方以及侧孔下方的混凝土形成整体并很好地凝聚在一起，而不会被横梁截断而形成混凝土断面。同时，由于横梁的浇筑腔与立柱的内腔相连通，这样当向横梁内部浇筑混凝土之后，横梁内部的混凝土也会和立柱内部的混凝土形成整体。显然，本框架结构建筑大大提升了立柱与横梁连接处的混凝土的整体性，使得混凝土的牢固程度大大增加，进而在省去了额外设置连接构件的基础上，同样能保证立柱与横梁之间的连接具有较高的稳定性，并且使得立柱与横梁之间的连接结构得到了简化，施工也较为方便。

在上述的框架结构建筑中，所述横梁包括主梁和连接在主梁端部的支撑件，所述支撑件插接在立柱的侧孔中并与立柱相焊接。支撑件与立柱之间通过焊接固定，施工较为方便，且焊接能保证支撑件与立柱之间具有较好的连接性能。同时，本框架结构建筑中采用分体式的主梁和支撑件相连接来构成横梁，在焊接时可以先将支撑件焊接至立柱上，支撑件焊接完成之后，再将主梁连接在支撑件上，完成横梁的安装。这样的焊接方式由于支撑件自重较轻，不仅焊接方便，而且在焊接前能便于调整支撑件的安装精度，最终保证焊接的精度和焊接的质量。

在上述的框架结构建筑中，所述支撑件与立柱相插接的一端部分凸出立柱的内壁，所述支撑件凸出立柱的内壁的部分焊接有辅焊件，且辅焊件与立柱的内壁相焊接。支撑件与立柱相插接的一端部分凸出立柱的内壁，即支撑件仅仅伸入侧孔内很短的距离，这样的结构不仅保证支撑件不会将立柱的内腔进行隔断，保证立柱内腔中混凝土的整体性，而且，支撑件凸出立柱的内壁的部分还能够进行加焊辅焊件，使得支撑件与立柱之间连接更为牢固，能够在后期浇筑混凝土和振捣混凝土的过程中，始终保证支撑件的稳定性。

在上述的框架结构建筑中，所述侧孔为矩形孔，所述支撑件包括两块竖直设置的侧板和连接在两块侧板的底边之间的底板，所述支撑件的两块侧板分别贴靠在侧孔的两竖直侧边上，所述支撑件的底面搭靠在侧孔的底边上。通过这样的设计，使得侧孔与支撑件具有较高的配合度，从而方便在焊接时对支撑件进行定位，提升焊接质量和焊接精度。而且，这样的设计还使得支撑件的两块侧板以及底面均能够与侧孔边缘进行焊接，进一步提升焊接的连接强度。

在上述的框架结构建筑中，所述辅焊件为螺纹钢且辅焊件竖直设置，所述侧孔的两竖直侧边的边缘处分别焊接有一根该辅焊件，其中一根辅焊件与支撑件其中一块侧板的外侧壁贴靠并焊接，另外一根辅焊件与支撑件另一块侧板的外侧壁贴靠并焊接。采用螺纹钢作为辅焊件时，由于螺纹钢呈条形且竖向设置在侧孔的边缘处，因此能够与立柱的内壁以及支撑件的侧板之间形成较大的焊接面积，进而保证焊接的连接强度。同时，每个支撑件上焊接有两根辅焊件，相比单根辅焊件其焊接的连接强度也得到提升。螺纹钢表面具有凹凸结构的螺纹，在浇筑完成之后，螺纹钢能与混凝土结合而更为牢固结实，从而能更好地对横梁和立柱的连接节点进行加固，保证横梁和立柱连接的稳定性。另外，螺纹钢取材方便，整体呈条形使得焊接过程也较为方便，有利于实现快速施工。

在上述的框架结构建筑中，所述辅焊件的上端高于侧板的顶边且侧板的顶边与辅焊件相焊接，所述辅焊件的下端低于侧板的底边且侧板的底边与辅焊件相焊接。通过采用长度较长的辅焊件，使得侧板的顶边以及底边都能焊接至辅焊件上，增加了焊接的面积，提升了焊接的连接强度。并且，较长的辅焊件与混凝土的接触面积增加，能进一步提升辅焊件与混凝土结合的牢固性，从而能更好地对横梁和立柱的连接节点进行加固。

在上述的框架结构建筑中，所述立柱为矩形方管，所述辅焊件为条形金属件且辅焊件竖直设置，所述辅焊件具有两个相互垂直的连接侧壁，所述辅焊件的其中一连接侧壁与支撑件的侧板贴靠并焊接，辅焊件的另一连接侧壁与立柱的内壁贴靠并焊接。辅焊件具有两个相互垂直的连接侧壁，使得支撑件的侧板以及立柱的内壁均能与辅焊件很好地贴靠，从而便于焊接并保证焊接的连接稳定性。作为优选，辅焊件的横截面呈直角三角形。

在上述的框架结构建筑中，所述主梁为u型梁，所述u型梁的开口朝上设置且u型梁的开口为上述的浇筑口，所述主梁的端部搭接在所述支撑件上，所述支撑件的两块侧板之间的宽度距离能供主梁的端部由上至下插接至所述支撑件内。u型梁顶部的开口沿长度方向连续延伸且开口宽度较大，能方便向主梁内部浇筑混凝土并保证浇筑的质量。另外，由于支撑件也呈u形板状，u型梁的端部搭靠在支撑件上时，安装较为方便。在实际施工过程中，横梁的两端分别通过一个支撑件支撑在不同的立柱上。具体地，在两立柱之间安装横梁时，只需在两根立柱上分别焊接上支撑件，然后跨柱件用主梁搭接，这样的方式使得施工十分方便，能提升建造效率。作为优选，主梁为u型钢梁，u型钢梁具有承受压力大、不易变形的特点。

在上述的框架结构建筑中，所述主梁的底面与支撑件的底板贴靠并焊接，主梁的左右两侧壁与支撑件的两块侧板贴靠并焊接。通过这样的设计，使得主梁与支撑件贴合度高，焊接面积大，连接也较为稳定。

在上述的框架结构建筑中，所述支撑件的底板与侧孔的底边焊接，所述支撑件的两块侧板与侧孔对应的侧边焊接。通过这样的设计，使得支撑件与立柱之间连接更为稳定。

与现有技术相比，本框架结构建筑具有以下优点：

1、本框架结构建筑中，在后期浇筑混凝土后，侧孔处、侧孔上方以及侧孔下方的混凝土形成整体，同时横梁内部的混凝土也会和立柱内部的混凝土形成整体，因此大大提升了立柱与横梁连接处的混凝土的整体性，使得立柱与横梁之间连接稳定，且还具有结构简单、施工方便、施工成本低的优点。

2、本框架结构建筑中，立柱与横梁之间加焊有螺纹钢，由于螺纹钢表面具有凹凸结构的螺纹，在浇筑完成之后，螺纹钢能与混凝土结合而更为牢固结实，从而能更好地对横梁和立柱的连接节点进行加固，保证横梁和立柱连接的稳定性。

附图说明

图1是本发明中横梁与两根立柱连接时的立体结构示意图。

图2是图1中a处的放大图。

图3是本框架结构建筑的局部爆炸图。

图4是本发明中单根横梁与立柱连接时的立体结构示意图。

图5是本发明实施例一中的辅焊件的立体结构示意图。

图6是立柱与横梁内浇筑混凝土后的剖视图。

图7是图6中a处的放大图。

图8是立柱与四个支撑件连接时的立体结构示意图。

图9是立柱与横梁连接形成的框架结构示意图。

图10是本发明实施例二中单根横梁与立柱连接时的立体结构示意图。

图中，1、立柱；11、浇筑通道；12、侧孔；2、横梁；21、浇筑腔；22、浇筑口；23、主梁；24、支撑件；241、侧板；242、底板；3、辅焊件；31、连接侧壁。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1、图2和图3所示，本框架结构建筑中，立柱1为矩形方管，立柱1内部中空形成浇筑通道11，本立柱1与横梁2的连接结构包括设置于立柱1的侧壁上的侧孔12，侧孔12为矩形孔。横梁2内部具有浇筑腔21，横梁2的顶面具有用于对浇筑腔21进行浇筑的浇筑口22。具体地，如图3所示，该主梁23包括主梁23和两个分别连接在主梁23端部的支撑件24，支撑件24呈u形钢板，该支撑件24包括两块竖直设置的侧板241和连接在两块侧板241的底边之间的底板242。主梁23为u型钢梁，u型梁的开口朝上设置且u型梁的开口为的浇筑口22。支撑件24的两块侧板241之间的宽度距离能供主梁23的端部由上至下插接至支撑件24内，从而使得主梁23的端部搭接在支撑件24上，并使主梁23的底面与支撑件24的底板242贴靠并焊接，主梁23的左右两侧壁与支撑件24的两块侧板241贴靠并焊接。

如图1和图2所示，在实际施工过程中，横梁2的两端分别通过一个支撑件24支撑在不同的立柱1上。具体地，在两立柱1之间安装横梁2时，只需在两根立柱1上分别焊接上支撑件24，然后跨柱件用主梁23搭接，这样的方式使得施工十分方便。

为了实现立柱1与横梁2的连接，如图4所示，支撑件24插接在立柱1的侧孔12中，支撑件24的两块侧板241分别贴靠在侧孔12的两竖直侧边上，支撑件24的底面搭靠在侧孔12的底边上。同时，支撑件24的底板242与侧孔12的底边焊接，支撑件24的两块侧板241与侧孔12对应的侧边焊接。

为了进一步提升立柱1与横梁2连接的稳定性，如图4所示，支撑件24与立柱1相插接的一端部分凸出立柱1的内壁，支撑件24凸出立柱1的内壁的部分焊接有辅焊件3，辅焊件3与立柱1的内壁相焊接。本实施例中，如图4和图5所示，辅焊件3为螺纹钢且竖直设置，侧孔12的两竖直侧边的边缘处分别焊接有一根该辅焊件3，其中一根辅焊件3与支撑件24其中一块侧板241的外侧壁贴靠并焊接，另外一根辅焊件3与支撑件24另一块侧板241的外侧壁贴靠并焊接。在辅焊件3长度的选择上，优选辅焊件3的长度要大于支撑件24的侧板241沿竖直方向上的宽度，这样能使辅焊件3的上端高于侧板241的顶边且侧板241的顶边与辅焊件3相焊接，辅焊件3的下端低于侧板241的底边且侧板241的底边与辅焊件3相焊接，从而增加焊接的面积，提升了焊接的连接强度。并且，较长的辅焊件3与混凝土的接触面积增加，能进一步提升辅焊件3与混凝土结合的牢固性，从而能更好地对横梁2和立柱1的连接节点进行加固。

如图6和图7所示，本立柱1与横梁2的连接结构中，由于支撑件24与立柱1相插接的一端部分凸出立柱1的内壁，即支撑件24仅仅伸入侧孔12内很短的距离，这样的结构使得支撑件24不会将立柱1的内腔进行隔断，使得侧孔12上方的浇筑通道11与侧孔12下方的浇筑通道11相互贯通，同时，横梁2的浇筑腔21也通过侧孔12与立柱1的内腔相连通。这样当向立柱1和横梁2内浇筑混凝土之后，侧孔12处、侧孔12上方以及侧孔12下方的混凝土形成整体并很好地凝聚在一起，而不会被横梁2截断而形成混凝土断面。同时，横梁2内部的混凝土也会和立柱1内部的混凝土形成整体。显然，本立柱1与横梁2的连接结构大大提升了立柱1与横梁2连接处的混凝土的整体性，使得混凝土的牢固程度大大增加，进而在省去了额外设置连接构件的基础上，同样能保证立柱1与横梁2之间的连接具有较高的稳定性，并且使得立柱1与横梁2之间的连接结构得到了简化，施工也较为方便。

如图8和图9所示，框架结构建筑在实际建造过程中，首先需要进行框架部分的搭建。通常情况下，立柱1根据设置位置的不同，立柱1上连接的横梁2的数量也有所不同。以图8所示的立柱1为例，该立柱1设置于建筑的中央，其上在每一楼层的位置需要连接四根横梁2，此时，便可以应用本案中的立柱1与横梁2的连接结构来进行横梁2与立柱1的连接。如图8所示，该立柱1上对应于每一楼层的位置分别开设有四个侧孔12，四个侧孔12分别位于立柱1的四个侧壁上且设置高度相等，在每个每个侧孔12内分别插接有一个支撑件24。此时，由于每个支撑件24仅仅是插入立柱1内很小的距离，因此支撑件24不会将立柱1的内腔进行隔断，保证侧孔12上方的浇筑通道11与侧孔12下方的浇筑通道11相互贯通。

另外，对于其他位置的的立柱1如转角立柱1，由于转角立柱1上在每一楼层的位置通常只需连接两根横梁2，因此该转角立柱1上在每一楼层的位置可以只在相邻的两侧壁上开设有侧孔12，当然，如图9所示，也可以在四个侧壁上均开设侧孔12，而仅在其中两相邻的侧孔12上连接横梁2。开设四个侧孔12的好处在于，能够方便对立柱1内部的插接件、辅焊件3进行焊接。

实施例二

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：如图10所示，辅焊件3为条形金属件且辅焊件3竖直设置，条形金属件具有两个相互垂直的连接侧壁31，辅焊件3的其中一连接侧壁31与支撑件24的侧板241的外侧壁贴靠并焊接，辅焊件3的另一连接侧壁31与立柱1的内壁贴靠并焊接。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、立柱；11、浇筑通道；12、侧孔；2、横梁；21、浇筑腔；22、浇筑口；23、主梁；24、支撑件；241、侧板；242、底板；3、辅焊件；31、连接侧壁等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。