本實(shí)用新型涉及裝配式建筑鋼結(jié)構(gòu)連接技術(shù)領(lǐng)域,特別是指一種裝配式建筑梁柱連接結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)建筑。
背景技術(shù):
推進(jìn)建筑工業(yè)化,有利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、推進(jìn)綠色安全施工、提高工程質(zhì)量、改善人居環(huán)境、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。裝配式建筑是實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的必然選擇,裝配式房屋是采用工廠預(yù)制的標(biāo)準(zhǔn)化部件,進(jìn)行現(xiàn)場安裝。裝配式建筑具有環(huán)保、施工速度快等優(yōu)點(diǎn),成為未來建筑發(fā)展的重要方向之一,目前,裝配式房屋的使用越來越多,現(xiàn)有的裝配式房屋大多采用鋼結(jié)構(gòu)框架與混凝土預(yù)制板體系或采用薄壁輕鋼密肋龍骨復(fù)合結(jié)構(gòu)體系,但是,混凝土材料的自重較大,輕鋼密肋龍骨復(fù)合結(jié)構(gòu)的作業(yè)量普遍較大,同時安裝方式單一、安裝過程復(fù)雜?,F(xiàn)有裝配式建筑,梁與柱連接時裝配化程度低,現(xiàn)場濕作業(yè)、熱作業(yè)多,安裝過程復(fù)雜,加工安裝時需要大量的人工費(fèi),不易于現(xiàn)場規(guī)范化管理。
梁柱剛性節(jié)點(diǎn)傳統(tǒng)上的連接形式主要有:全焊接、高強(qiáng)螺栓連接和栓焊混合連接。
1)全焊接梁柱節(jié)點(diǎn)中,梁上下翼緣及腹板與柱現(xiàn)場施焊,這種連接形式節(jié)點(diǎn)延性差,地震中容易發(fā)生脆性破壞,且需現(xiàn)場施焊,大大影響了施工速度與質(zhì)量,同時由于焊接面積大,容易產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力,影響節(jié)點(diǎn)的受力性能。
2)高強(qiáng)螺栓連接節(jié)點(diǎn)中,梁端與柱通過高強(qiáng)螺栓緊固連接,螺栓孔會對節(jié)點(diǎn)短柱進(jìn)行削弱,影響其受力性能。
3)栓焊混合連接節(jié)點(diǎn)中,梁柱上下翼緣與柱現(xiàn)場焊接,梁端腹板通過剪切板與柱螺栓連接,這種連接方式需要現(xiàn)場施焊,大大影響了施工速度與質(zhì)量,且施工程序復(fù)雜,不容易實(shí)現(xiàn)剛性連接。
而且,傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)梁抗彎承載力差,不宜應(yīng)用于大跨度的商業(yè)綜合體建筑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型提供一種梁柱連接合理、安裝方便且抗彎承載力大的裝配式建筑梁柱連接結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)建筑。
為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供技術(shù)方案如下:
一方面,本實(shí)用新型提供一種裝配式建筑梁柱連接結(jié)構(gòu),包括支柱和位于所述支柱上端側(cè)面的鋼梁,其特征在于,所述支柱上與所述鋼梁的連接處固定設(shè)置有梁托,所述鋼梁的一端與所述支柱的連接處固定設(shè)置有與所述梁托插接配合的套筒,所述鋼梁為卷邊槽形加勁結(jié)構(gòu)梁;所述卷邊槽形加勁結(jié)構(gòu)梁包括豎板,所述豎板的上、下兩端的同側(cè)分別垂直固定設(shè)置有第一橫板和第二橫板,所述第一橫板、豎板和第二橫板形成C形槽,所述第一橫板的上方在遠(yuǎn)離所述豎板的一端垂直設(shè)置有用于阻擋混凝土的豎向擋板,所述第一橫板、第二橫板、豎板和豎向擋板上均設(shè)置有加勁結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步的,所述加勁結(jié)構(gòu)均設(shè)置在所述第一橫板、第二橫板、豎板和豎向擋板的中部,所述加勁結(jié)構(gòu)為梯形凹槽,所述第一橫板、第二橫板和豎板上的加勁結(jié)構(gòu)朝向所述C形槽的內(nèi)側(cè),所述豎向擋板上的加勁結(jié)構(gòu)朝向所述豎板的一側(cè)。
進(jìn)一步的,所述第二橫板在遠(yuǎn)離所述豎板的一端垂直設(shè)置有向上的卷邊,所述第一橫板、第二橫板、豎板、卷邊和豎向擋板為一體成型,所述第一橫板、第二橫板、豎板、卷邊和豎向擋板的材質(zhì)為冷彎薄壁型鋼。
進(jìn)一步的,所述梁托上固定設(shè)置有凸起,所述套筒插接在所述凸起上。
進(jìn)一步的,所述梁托由若干金屬板焊接而成,所述梁托的截面為直角三角形,所述套筒的截面為正方形,所述套筒的下部與所述梁托的插接處設(shè)置有與所述梁托的斜邊相配合的斜面,所述套筒的下部插接到所述梁托內(nèi)。
進(jìn)一步的,所述梁托由若干金屬板焊接而成,所述梁托的截面為直角梯形,所述套筒的截面為正方形,所述套筒的下部插接到所述梁托內(nèi)。
進(jìn)一步的,所述支柱為方管柱,所述方管柱的材質(zhì)為冷彎薄壁型鋼。
進(jìn)一步的,所述梁托和套筒的材質(zhì)均為冷彎薄壁型鋼,所述支柱與梁托通過焊接預(yù)制為一個整體,所述卷邊槽形加勁結(jié)構(gòu)梁與所述套筒通過焊接預(yù)制為一個整體。
進(jìn)一步的,所述套筒與所述梁托的接觸面焊接連接。
另一方面,本實(shí)用新型還提供一種鋼結(jié)構(gòu)建筑,包括上述的裝配式建筑梁柱連接結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型具有以下有益效果:
本實(shí)用新型的裝配式建筑梁柱連接結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)建筑,卷邊槽形加勁結(jié)構(gòu)梁與套筒在工廠預(yù)制為一個整體,支柱與梁托在工廠預(yù)制為一個整體,在現(xiàn)場施工過程中,套筒與梁托進(jìn)行插接,操作簡單方便、安裝精度高、施工效率高,無需螺栓連接,節(jié)省材料;卷邊槽形加勁結(jié)構(gòu)梁設(shè)置有豎向擋板,澆筑混凝土?xí)r無需另支模板,且卷邊槽形加勁結(jié)構(gòu)梁的抗彎承載力較未加勁結(jié)構(gòu)提高40%~60%,可用于大跨徑的商業(yè)綜合體建筑,帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的裝配式建筑梁柱連接結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型的裝配式建筑梁柱連接結(jié)構(gòu)的各部分組成示意圖;
圖3為本實(shí)用新型的裝配式建筑梁柱連接結(jié)構(gòu)的卷邊槽形加勁結(jié)構(gòu)梁示意圖;
圖4為本實(shí)用新型的裝配式建筑梁柱連接結(jié)構(gòu)的套筒與梁托的連接實(shí)施例1示意圖;
圖5為本實(shí)用新型的裝配式建筑梁柱連接結(jié)構(gòu)的套筒與梁托的連接實(shí)施例2示意圖;
圖6為本實(shí)用新型的裝配式建筑梁柱連接結(jié)構(gòu)的套筒與梁托的連接實(shí)施例3示意圖;
圖7為本實(shí)用新型的裝配式建筑梁柱連接結(jié)構(gòu)的卷邊槽形加勁結(jié)構(gòu)梁截面示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
一方面,本實(shí)用新型提供一種裝配式建筑梁柱連接結(jié)構(gòu),如圖1-7所示,包括支柱1和位于支柱1上端側(cè)面的鋼梁2,支柱1上與鋼梁2的連接處固定設(shè)置有梁托3,鋼梁2的一端與支柱1的連接處固定設(shè)置有與梁托3插接配合的套筒4,鋼梁2為卷邊槽形加勁結(jié)構(gòu)梁;卷邊槽形加勁結(jié)構(gòu)梁包括豎板201,豎板201的上、下兩端的同側(cè)分別垂直固定設(shè)置有第一橫板202和第二橫板203,第一橫板202、豎板201和第二橫板203形成C形槽,第一橫板202的上方在遠(yuǎn)離豎板201的一端垂直設(shè)置有用于阻擋混凝土的豎向擋板204,第一橫板202、第二橫板203、豎板201和豎向擋板204上均設(shè)置有加勁結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的裝配式建筑梁柱連接結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)建筑,卷邊槽形加勁結(jié)構(gòu)梁與套筒在工廠預(yù)制為一個整體,支柱與梁托在工廠預(yù)制為一個整體,在現(xiàn)場施工過程中,套筒與梁托進(jìn)行插接,操作簡單方便、安裝精度高、施工效率高,無需螺栓連接,節(jié)省材料。卷邊槽形加勁結(jié)構(gòu)梁設(shè)置有豎向擋板,澆筑混凝土?xí)r無需另支模板,且卷邊槽形加勁結(jié)構(gòu)梁的抗彎承載力較未加勁結(jié)構(gòu)提高40%~60%,可用于大跨徑的商業(yè)綜合體建筑,帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
優(yōu)選的,加勁結(jié)構(gòu)均設(shè)置在第一橫板202、第二橫板203、豎板201和豎向擋板204的中部,加勁結(jié)構(gòu)為梯形凹槽,第一橫板202、第二橫板203和豎板201上的加勁結(jié)構(gòu)朝向C形槽的內(nèi)側(cè),豎向擋板204上的加勁結(jié)構(gòu)朝向豎板201的一側(cè)。加勁結(jié)構(gòu)設(shè)計為梯形凹槽可以保證在同等用鋼量的情況下提高強(qiáng)度和抗彎承載力,梯形凹槽的朝向設(shè)計能夠避免增大占用空間,不影響該實(shí)用新型的外側(cè)施工。
優(yōu)選的,第二橫板203在遠(yuǎn)離豎板201的一端垂直設(shè)置有向上的卷邊205,第一橫板202、第二橫板203、豎板201、卷邊205和豎向擋板204為一體成型,第一橫板202、第二橫板203、豎板201、卷邊205和豎向擋板204的材質(zhì)為冷彎薄壁型鋼。第一橫板202、第二橫板203、豎板201、卷邊205和豎向擋板204一體成型,保證了卷邊槽形加勁結(jié)構(gòu)梁的整體強(qiáng)度。冷彎薄壁型鋼具有熱軋所不能生產(chǎn)的各種特薄、形狀合理而復(fù)雜的截面,與熱軋型鋼相比較,在相同截面面積的情況下,回轉(zhuǎn)半徑可增大50%~60%,截面慣性矩可增大0.5~3.0倍,因而能較合理地利用材料強(qiáng)度;與普通鋼結(jié)構(gòu)(即由傳統(tǒng)的工字鋼、槽鋼、角鋼和鋼板制作的鋼結(jié)構(gòu))相比較,可節(jié)約鋼材30%~50%左右。
為了避免本實(shí)用新型在運(yùn)輸和安裝過程中損壞、變形,提高使用壽命,如圖7所示,在豎向擋板204與第一橫板202之間、第一橫板202與豎板201之間以及豎板201與第二橫板203之間均設(shè)置有若干個加強(qiáng)板6。加強(qiáng)板6均與豎向擋板204、第一橫板202、豎板201以及第二橫板203上的加勁結(jié)構(gòu)固定連接,豎向擋板204、豎板201和第二橫板203上加勁結(jié)構(gòu)的梯形凹槽與加強(qiáng)板6連接的梯形側(cè)邊上均設(shè)置有凸臺,加強(qiáng)板6上設(shè)置有與該凸臺相配合的凹槽。通過加強(qiáng)板與豎向擋板、第一橫板、豎板以及第二橫板上的加勁結(jié)構(gòu)固定連接,可以提高整體的支撐強(qiáng)度和剛度,設(shè)計相配合的凸臺和凹槽結(jié)構(gòu)可以增大接觸面積,更進(jìn)一步提高承載力,同時可以提高連接的牢固性。
本實(shí)用新型提供的卷邊槽形加勁結(jié)構(gòu)梁,在組裝樓板時需要承受較大的負(fù)荷,為了進(jìn)一步提高第一橫板、豎板和第二橫板的支承剛度和強(qiáng)度,避免其變形、損壞。如圖7所示,第一橫板202和第二橫板203之間設(shè)置有若干個弧形支撐板7,弧形支撐板7的上下兩端分別與第一橫板202和第二橫板203固定連接,弧形支撐板7的中部與豎板201上加勁結(jié)構(gòu)的梯形凹槽的底邊接觸,梯形凹槽的底邊設(shè)置有凸臺8,弧形支撐板7的中部設(shè)置有與該凸臺8相配合的凹槽9。進(jìn)一步的,弧形支撐板7在該凹槽9處設(shè)置有接觸面板,該凹槽9設(shè)置在接觸面板上,該接觸面板與豎板201平行,與弧形支撐板7的主體部分垂直。
作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn),豎向擋板204的上方在遠(yuǎn)離第一橫板202的一端設(shè)置有用于阻擋混凝土的水平擋板10,水平擋板10與第一橫板202位于豎向擋板204的同側(cè)。水平擋板可以焊接在豎向擋板上,也可以直接將豎向擋板朝著豎板方向彎折,形成其水平擋板;在澆筑混凝土?xí)r,水平擋板可以有效阻擋混凝土的散落和漏漿,使得混凝土完美成型,并且能夠?qū)前宓倪吔绾瓦吔瞧鸬胶芎玫募庸毯捅Wo(hù)作用,防止在使用時出現(xiàn)樓板的邊角損壞。另外,為了使得本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)更加整齊合理,將第一橫板202和第二橫板203的長度設(shè)計為相同。
進(jìn)一步的,套筒與梁托的插接配合有多種形式,下面給出本實(shí)用新型的套筒與梁托的幾種連接方式:
實(shí)施例1:
如圖4所示,梁托3上固定設(shè)置有凸起5,套筒4插接在凸起5上。凸起與套筒插接實(shí)現(xiàn)了梁與支柱的連接。
實(shí)施例2:
如圖5所示,梁托3由若干金屬板焊接而成,梁托3的截面為直角三角形,套筒4的截面為正方形,套筒4的下部與梁托3的插接處設(shè)置有與梁托3的斜邊相配合的斜面401,套筒4的下部插接到梁托3內(nèi)。截面為直角三角形的梁托3的頂部無金屬板,套筒4的下部插接到梁托3內(nèi),套筒的斜面401與梁托3的斜邊配合,更加穩(wěn)定。
實(shí)施例3:
如圖6所示,梁托3由若干金屬板焊接而成,梁托3的截面為直角梯形,套筒4的截面為正方形,套筒4的下部插接到梁托3內(nèi)。截面為直角梯形的梁托3的頂部無金屬板,套筒4的下部插接到梁托3的上部,插接穩(wěn)定,且能防止套筒4下滑。
以上實(shí)施方式的先后順序僅為便于描述,不代表實(shí)施方式的優(yōu)劣。在實(shí)施例1-3中,為增加套筒4與支柱1連接的牢固性,套筒4與支柱1的接觸面可以焊接。
進(jìn)一步的,支柱1為方管柱,方管柱的材質(zhì)為冷彎薄壁型鋼。在框架結(jié)構(gòu)中,支柱一般為方管柱、箱形柱或圓管柱等,橫截面面面積相同的方管柱和圓管柱,方管柱的承載力和抗震性能更佳,施工更方便,與梁的連接更好處理。
為提高本實(shí)用新型的實(shí)用性,梁托3和套筒4的材質(zhì)均為冷彎薄壁型鋼,支柱1與梁托3通過焊接預(yù)制為一個整體,卷邊槽形加勁結(jié)構(gòu)梁與套筒4通過焊接預(yù)制為一個整體。支柱1與梁托3、卷邊槽形加勁結(jié)構(gòu)梁與套筒4在工廠分別預(yù)制為一個整體,現(xiàn)場施工時直接進(jìn)行插接,既節(jié)省人力和材料,又節(jié)能環(huán)保。
為了增加牢固性,套筒4與梁托3的接觸面焊接連接。套筒4與梁托直接插接,由于套筒和梁托本身存在機(jī)械誤差或者插接后套筒與梁托之間存在空隙,可能會出現(xiàn)晃動,可以在套筒4與梁托3的接觸面進(jìn)行焊接。
另一方面,本實(shí)用新型還提供一種鋼結(jié)構(gòu)建筑,包括上述的裝配式建筑梁柱連接結(jié)構(gòu)。由于結(jié)構(gòu)與上相同,此處不再贅述。
綜上,本實(shí)用新型的裝配式建筑梁柱連接結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)建筑,卷邊槽形加勁結(jié)構(gòu)梁與套筒在工廠預(yù)制為一個整體,支柱與梁托在工廠預(yù)制為一個整體,在現(xiàn)場施工過程中,套筒與梁托進(jìn)行插接,操作簡單方便、安裝精度高、施工效率高,無需螺栓連接,節(jié)省材料。卷邊槽形加勁結(jié)構(gòu)梁設(shè)置有豎向擋板,澆筑混凝土?xí)r無需另支模板,且卷邊槽形加勁結(jié)構(gòu)梁的抗彎承載力較未加勁結(jié)構(gòu)提高40%~60%,可用于大跨徑的商業(yè)綜合體建筑,帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型所述原理的前提下,還可以作出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。