CN206529901U - 一种型钢混凝土结构中的型钢连接节点 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种型钢混凝土结构中的型钢连接节点，包括需要连接的第一型钢构件、第二型钢构件，所述的第一型钢构件和第二型钢构件的连接端面为相互适配的轴向传力结合面，连接端面还设有限制第一型钢构件和第二型钢构件在垂直于轴向方向相对移动的限位构件。本实用新型的型钢混凝土结构中的型钢连接节点大大简化现场装配施工工作量，实现装配建筑工业化。

Description

一种型钢混凝土结构中的型钢连接节点

技术领域

本实用新型属于建筑工业化的型钢混凝土结构领域，具体为一种型钢混凝土结构中的型钢连接节点。

背景技术

装配式结构建筑作为一种符合工业化生产方式的结构形式，具有施工速度快、劳动强度低、噪音污染与湿作业少和产品质量易控制等优势。采用预制装配的建筑施工可以有效节约资源和能源，提高材料在实现建筑节能和结构性能方面的利用率，减少现场施工劳动力数量，减少建筑垃圾和减少施工对环境的不良影响，提高建筑整体质量和性能。可见推广装配式混凝土结构有利于实现“四节一环保”的绿色发展，实现建筑业的节能和减排目标。国家提出10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30％；建筑工业化成为当前发展重要课题、是政策鼓励和支持的发展产业。

目前型钢连接方式是采用采用等强度连接，这种连接需要在现场进行大量焊接或螺栓连接工作；特别是在型钢混凝土结构的型钢因为型钢混凝土结构除了型钢外还有许多钢筋穿插，连接费时废料，增加工程造价；而在实际的型钢混凝土结构中有大部分的竖向构件是只承受压力和剪力、并不承受拉力(拉力可能会存在或即使存在也很小由钢筋就可以满足要求)，且为以承受压力为主，因此目前型钢结构的满足拉、压、剪全方面的材料等强度连接在实际工程中是不必要的，主要满足其实际的受力要求即可。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种型钢混凝土结构中的型钢连接节点，大大简化现场装配施工工作量，有利于实现装配式建筑的工业化。

为实现上述目的，本实用新型提供一种型钢混凝土结构中的型钢连接节点，包括需要连接的第一型钢构件、第二型钢构件，所述的第一型钢构件和第二型钢构件的连接端面为相互适配的轴向传力结合面，连接端面还设有限制第一型钢构件和第二型钢构件在垂直于轴向方向相对移动的限位构件。所述的轴向为型钢构件的长度方向。

作为本实用新型的进一步改进，所述的限位构件为套管、开口套件或限制件，其中的套管的管内孔尺寸等于或稍大于所需连接型钢构件的截面外尺寸，套管的形式与连接型钢截面形状相适应；其中的开口套件为一矩形钢板或合金板沿同一方向弯折不少于三次形成的具有最少有一组平行板面的构件或为铸造或锻压形成的与弯折钢板一致形状的构件(即弯折好的构件具有不少于四个平板和一组平行的板面)，构件内部的最小净距离等于或稍大于所需连接型钢构件的厚度尺寸(即翼缘钢板厚度)，构件板内部的较大方向净距离的等于或稍大于所需连接型钢构件的宽度(即翼缘钢板宽度)尺寸，所述开口套件也可以铸造或锻压形成的上述现状构件；其中的限制件是焊接在所需连接型钢构件连接端侧面的若干个钢件或合金件，所述焊接在所需连接型钢构件连接端侧面的钢件或合金件的一部分焊接在需要连接的型钢连接端侧面、一部分沿型钢长度方向伸出连接端接触面。

作为本实用新型的更进一步改进，所述限位构件通过铸造或锻压形成。

作为本实用新型的更进一步改进，所述限位构件的材料是钢材或合金。

作为本实用新型的更进一步改进，所述套管是圆管、矩形管、三角形管或多边形管。

作为本实用新型的更进一步改进，所述第一型钢构件和第二型钢构件为钢棒、钢管或为带翼缘的工字钢、槽钢、H型钢、C型钢。

作为本实用新型的更进一步改进，限位构件为套管或开口套件时，在需要连接的型钢的一端设有套管或开口套的限定位置物，或者套管或开口套件焊接固定在其中连接的型钢的一端。

与现有技术相比，本实用新型的型钢混凝土结构中的型钢连接节点的有益效果如下：

(1)本发明的型钢混凝土结构中受压构件的型钢连接节点，现场不用焊接和螺丝连接就能把型钢连接满足抗压和抗剪要求，大大简化现场施工工作量，更好保证施工的工程质量，为装配式建筑发展提供新的技术支持。

(2)本发明的型钢混凝土结构中受压构件的型钢连接节点，首次引入对应不同受力情况采用不同连接连接方式，根据受力要求采用不同的连接，做到在确保安全的前提下简化施工，同时兼顾到经济性；这是首创的型钢连接理念。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1为案例一的型钢连接节点及构件相关图；

图2为案例二的型钢连接节点图及构件相关图；

图3为案例三的型钢连接节点图及构件相关图；

图4为案例四的型钢连接节点图及构件相关图；

图5为案例五的型钢连接节点图及构件相关图；

图6为案例五的型钢和连接件断面图，其中(A)连接件断面图，(B)型钢断面图；

图7为案例六的型钢连接节点图及构件相关图；

图8为案例六的型钢和连接件断面图，其中(A)连接件断面图，(B)型钢断面图；

图9为案例七的型钢连接节点图及构件相关图；

图10为案例八的型钢连接节点图及构件相关图。

图中：1-第一型钢构件，2-第二型钢构件，3-限位构件，4-连接端接触面，5-限定位置物。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

实施例一

如图1所示，型钢混凝土结构中受压构件的型钢连接节点包括需要连接的第一型钢构件1、第二型钢构件2和限位构件3，第一型钢构件1为圆钢棒，第二型钢构件2为圆钢棒，限位构件3为圆钢管；第一型钢构件1和第二型钢构件2的连接端接触面4为平整平面，并且该平面与型钢长度中心线(即轴向)基本垂直；其限位构件3为圆形钢管的套管形式，套管的管内孔直径R、连接型钢构件的截面直径r，其中的套管的管内孔直径R等于或稍大于所需连接型钢构件的截面直径r(即r≤R＜r+4mm)。

实施例二

如图2所示，本案例除了增加限定位置物5之外，其余与案例一相同，其增加的限定位置物5为栓钉、栓钉位置在第二型钢构件2(即下端型钢构件)上，距离上端连接端接触面4为限位构件3(圆钢管)长度的1/2处。

实施例三

如图3所示，型钢混凝土结构中受压构件的型钢连接节点包括需要连接的第一型钢构件1、第二型钢构件2和限位构件3，第一型钢构件1为工字钢，第二型钢构件2为工字钢，限位构件3为矩形钢管；第一型钢构件1和第二型钢构件2的连接端接触面4为平整平面，并且该平面与型钢长度中心线(即轴向)基本垂直；其限位构件3为矩形钢管的套管形式，套管的管内孔尺寸宽度为B、高度为H、连接工字钢构件的尺寸宽度为b、规定为h，其中的套管的管内尺寸等于或稍大于所需连接型钢构件的截面尺寸(即b≤B＜b+4mm，h≤H＜h+4mm)。

限位构件3为矩形钢管通过焊接焊缝6固定在第二型钢构件2上，距离上端连接端接触面4为限位构件3(矩形钢管)长度的1/2处。

实施例四

如图4所示，本案例除了连接件3的焊接固定方式改为限定位置物5之外其余与案例三相同，其增加限定位置物5为栓钉、栓钉位置在第二型钢构件2(即下端型钢构件)上，距离上端连接端接触面4为限位构件3(矩形钢管)长度的1/2处。

实施例五

如图5和6所示，型钢混凝土结构中受压构件的型钢连接节点包括需要连接的第一型钢构件1、第二型钢构件2和二个限位构件3，第一型钢构件1为槽钢，第二型钢构件2为槽钢，二个限位构件3为开口套件，二个限位构件3分别对应槽钢的二个翼缘；第一型钢构件1和第二型钢构件2的连接端接触面4为相当于匹配的和截面；限位构件3为开口套件，其为一矩形钢板沿同一方向弯折不少于3次形成的具有四个平板和二对平行板面的构件，开口套件内部的最小净距离T的等于或稍大于所需连接型钢构件的翼缘钢板厚度尺寸t，开口套件内部的较大方向净距离B等于或稍大于所需连接型钢构件的宽度b,(即翼缘钢板宽度)尺寸，具体为如图6所示的b≤B＜b+4mm，t≤T＜t+4mm)；在第二型钢构件2(即下端型钢构件)上设置有限定位置物5为栓钉，栓钉距离上端连接端接触面4为限位构件3长度的1/2处。

实施例六

如图7和8所示，型钢混凝土结构中受压构件的型钢连接节点包括需要连接的第一型钢构件1、第二型钢构件2和二个限位构件3，第一型钢构件1为H型钢，第二型钢构件2为H型钢，二个限位构件3为开口套件，二个限位构件3分别对应H型钢的二个翼缘；第一型钢构件1和第二型钢构件2的连接端接触面4为平整平面，并且该平面与型钢长度(即轴向)中心线基本垂直；限位构件3为开口套件，其为一矩形钢板沿同一方向弯折不少于4次形成的具有五个平板段和二对平行板面的构件，开口套件内部的最小净距离T的等于或稍大于所需连接型钢构件的翼缘钢板厚度尺寸t，开口套件内部的较大方向净距离B的等于或稍大于所需连接型钢构件的宽度b,(即翼缘钢板宽度)尺寸，具体为如图8所示的b≤B＜b+4mm，t≤T＜t+4mm)；在第二型钢构件2(即下端型钢构件)上设置有限定位置物5为栓钉，栓钉距离上端连接端接触面4为限位构件3长度的1/2处。

实施例七

如图9所示，型钢混凝土结构中受压构件的型钢连接节点包括需要连接的第一型钢构件1为钢管、第二型钢构件2为钢管和三个限位构件3为限制件(小钢板条)构成，四个钢板条限位构件均匀分布焊接在钢管连接端的外侧周围；第一型钢构件1和第二型钢构件2的连接端接触面4为平整平面，并且该平面与型钢长度中心(即轴向)线基本垂直。

实施例八

如图10所示，型钢混凝土结构中受压构件的型钢连接节点包括需要连接的第一型钢构件1、第二型钢构件2和四个限位构件3，第一型钢构件1为H型钢，第二型钢构件2为H型钢，四个限位构件3为限制件(小钢板条)，四个限位构件3分别对焊接在H型钢连接端的二个翼缘板的外侧和腹板的两侧；第一型钢构件1和第二型钢构件2的连接端接触面4为平整平面，并且该平面与型钢长度中心线基本垂直。

在连接的第一型钢构件1和第二型钢构件2的连接端接触面4可以为除了上述案例的平整平面和上下对应匹配的和截面、还可以为上下对应匹配的Λ和V截面、上下对应匹配的凹和凸截面等。

上述案例的三种不同限位构件在型钢混凝土结构中其连接的型钢都能满足100％的压力传递、但不能传递拉力的共同点之外；传递的剪力、弯矩和扭矩的能力各不相同，传递的剪力和弯矩能力采用第一种限位构件为套管形式可以达到等强度连接(决定传递能力大小需要根据连接套管的壁厚、长度、套管内尺寸与连接型钢外尺寸的吻合度)；采用第二种限位构件为开口套件形式可以传递的剪力达到等强度连接(决定传递能力大小需要根据连接开口套件的横截面面积、长度、套管内尺寸与连接型钢外尺寸的吻合度)、但传递弯矩能力性价比不高(一般情况下如果型钢承受弯矩较大时不建议采用此连接)；采用第三种限位构件为限制件形式时可以传递部分剪力(但传递剪力较小、性价比不高)，基本上不能传递弯矩，但第三种采用的材料最少；传递扭矩与型钢截面形式和限位构件有关，不在这阐述(因为型钢混凝土构件并不是为解决扭矩采用的，在扭矩作用下钢筋混凝土部分首先破坏以后型钢才能发挥作用)。

上述为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不局限于上述内容的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种型钢混凝土结构中的型钢连接节点，包括需要连接的第一型钢构件、第二型钢构件，其特征在于：所述的第一型钢构件和第二型钢构件的连接端面为相互适配的轴向传力结合面，连接端面还设有限制第一型钢构件和第二型钢构件在垂直于轴向方向相对移动的限位构件。

2.如权利要求1所述的型钢混凝土结构中的型钢连接节点，其特征在于：所述的限位构件为套管、开口套件或限制件，其中的套管的管内孔尺寸等于或稍大于所需连接型钢构件的截面外尺寸，套管与连接型钢截面形状相适应；其中的开口套件为一矩形钢板或合金板沿同一方向弯折不少于三次形成的具有最少有一组平行板面的构件或为铸造或锻压形成的与弯折钢板一致形状的构件，构件内部的最小净距离的等于或稍大于所需连接型钢构件的厚度尺寸，构件内部的较大方向净距离等于或稍大于所需连接型钢构件的宽度尺寸；其中的限制件是焊接在所需连接型钢构件连接端侧面的若干个钢件或合金件，焊接在所需连接型钢构件连接端侧面的钢件或合金件的一部分焊接在需要连接的型钢连接端侧面、一部分沿所需连接型钢构件长度方向伸出连接端接触面。

3.如权利要求2所述的型钢混凝土结构中的型钢连接节点，其特征在于：所述限位构件通过铸造或锻压形成。

4.如权利要求2所述的型钢混凝土结构中的型钢连接节点，其特征在于：所述限位构件的材料是钢材或合金。

5.如权利要求2所述的型钢混凝土结构中的型钢连接节点，其特征在于：所述套管是圆管、矩形管、三角形管或多边形管。

6.如权利要求2所述的型钢混凝土结构中的型钢连接节点，其特征在于：所述第一型钢构件和第二型钢构件为钢棒、钢管或为带翼缘的工字钢、槽钢、H型钢、C型钢。

7.如权利要求2所述的型钢混凝土结构中的型钢连接节点，其特征在于：限位构件为套管或开口套件时，在需要连接的型钢的一端设有套管或开口套件的限定位置物，或者套管或开口套件焊接固定在其中连接的型钢的一端。