一種型鋼混凝土結構中的型鋼連接節點的制作方法

本實用新型屬于建筑工業化的型鋼混凝土結構領域，具體為一種型鋼混凝土結構中的型鋼連接節點。

背景技術：

裝配式結構建筑作為一種符合工業化生產方式的結構形式，具有施工速度快、勞動強度低、噪音污染與濕作業少和產品質量易控制等優勢。采用預制裝配的建筑施工可以有效節約資源和能源，提高材料在實現建筑節能和結構性能方面的利用率，減少現場施工勞動力數量，減少建筑垃圾和減少施工對環境的不良影響，提高建筑整體質量和性能。可見推廣裝配式混凝土結構有利于實現“四節一環保”的綠色發展，實現建筑業的節能和減排目標。國家提出10年左右時間，使裝配式建筑占新建建筑的比例達到30％；建筑工業化成為當前發展重要課題、是政策鼓勵和支持的發展產業。

目前型鋼連接方式是采用采用等強度連接，這種連接需要在現場進行大量焊接或螺栓連接工作；特別是在型鋼混凝土結構的型鋼因為型鋼混凝土結構除了型鋼外還有許多鋼筋穿插，連接費時廢料，增加工程造價；而在實際的型鋼混凝土結構中有大部分的豎向構件是只承受壓力和剪力、并不承受拉力(拉力可能會存在或即使存在也很小由鋼筋就可以滿足要求)，且為以承受壓力為主，因此目前型鋼結構的滿足拉、壓、剪全方面的材料等強度連接在實際工程中是不必要的，主要滿足其實際的受力要求即可。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種型鋼混凝土結構中的型鋼連接節點，大大簡化現場裝配施工工作量，有利于實現裝配式建筑的工業化。

為實現上述目的，本實用新型提供一種型鋼混凝土結構中的型鋼連接節點，包括需要連接的第一型鋼構件、第二型鋼構件，所述的第一型鋼構件和第二型鋼構件的連接端面為相互適配的軸向傳力結合面，連接端面還設有限制第一型鋼構件和第二型鋼構件在垂直于軸向方向相對移動的限位構件。所述的軸向為型鋼構件的長度方向。

作為本實用新型的進一步改進，所述的限位構件為套管、開口套件或限制件，其中的套管的管內孔尺寸等于或稍大于所需連接型鋼構件的截面外尺寸，套管的形式與連接型鋼截面形狀相適應；其中的開口套件為一矩形鋼板或合金板沿同一方向彎折不少于三次形成的具有最少有一組平行板面的構件或為鑄造或鍛壓形成的與彎折鋼板一致形狀的構件(即彎折好的構件具有不少于四個平板和一組平行的板面)，構件內部的最小凈距離等于或稍大于所需連接型鋼構件的厚度尺寸(即翼緣鋼板厚度)，構件板內部的較大方向凈距離的等于或稍大于所需連接型鋼構件的寬度(即翼緣鋼板寬度)尺寸，所述開口套件也可以鑄造或鍛壓形成的上述現狀構件；其中的限制件是焊接在所需連接型鋼構件連接端側面的若干個鋼件或合金件，所述焊接在所需連接型鋼構件連接端側面的鋼件或合金件的一部分焊接在需要連接的型鋼連接端側面、一部分沿型鋼長度方向伸出連接端接觸面。

作為本實用新型的更進一步改進，所述限位構件通過鑄造或鍛壓形成。

作為本實用新型的更進一步改進，所述限位構件的材料是鋼材或合金。

作為本實用新型的更進一步改進，所述套管是圓管、矩形管、三角形管或多邊形管。

作為本實用新型的更進一步改進，所述第一型鋼構件和第二型鋼構件為鋼棒、鋼管或為帶翼緣的工字鋼、槽鋼、H型鋼、C型鋼。

作為本實用新型的更進一步改進，限位構件為套管或開口套件時，在需要連接的型鋼的一端設有套管或開口套的限定位置物，或者套管或開口套件焊接固定在其中連接的型鋼的一端。

與現有技術相比，本實用新型的型鋼混凝土結構中的型鋼連接節點的有益效果如下：

(1)本發明的型鋼混凝土結構中受壓構件的型鋼連接節點，現場不用焊接和螺絲連接就能把型鋼連接滿足抗壓和抗剪要求，大大簡化現場施工工作量，更好保證施工的工程質量，為裝配式建筑發展提供新的技術支持。

(2)本發明的型鋼混凝土結構中受壓構件的型鋼連接節點，首次引入對應不同受力情況采用不同連接連接方式，根據受力要求采用不同的連接，做到在確保安全的前提下簡化施工，同時兼顧到經濟性；這是首創的型鋼連接理念。

通過以下的描述并結合附圖，本實用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本實用新型的實施例。

附圖說明

圖1為案例一的型鋼連接節點及構件相關圖；

圖2為案例二的型鋼連接節點圖及構件相關圖；

圖3為案例三的型鋼連接節點圖及構件相關圖；

圖4為案例四的型鋼連接節點圖及構件相關圖；

圖5為案例五的型鋼連接節點圖及構件相關圖；

圖6為案例五的型鋼和連接件斷面圖，其中(A)連接件斷面圖，(B)型鋼斷面圖；

圖7為案例六的型鋼連接節點圖及構件相關圖；

圖8為案例六的型鋼和連接件斷面圖，其中(A)連接件斷面圖，(B)型鋼斷面圖；

圖9為案例七的型鋼連接節點圖及構件相關圖；

圖10為案例八的型鋼連接節點圖及構件相關圖。

圖中：1-第一型鋼構件，2-第二型鋼構件，3-限位構件，4-連接端接觸面，5-限定位置物。

具體實施方式

現在參考附圖描述本實用新型的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。

實施例一

如圖1所示，型鋼混凝土結構中受壓構件的型鋼連接節點包括需要連接的第一型鋼構件1、第二型鋼構件2和限位構件3，第一型鋼構件1為圓鋼棒，第二型鋼構件2為圓鋼棒，限位構件3為圓鋼管；第一型鋼構件1和第二型鋼構件2的連接端接觸面4為平整平面，并且該平面與型鋼長度中心線(即軸向)基本垂直；其限位構件3為圓形鋼管的套管形式，套管的管內孔直徑R、連接型鋼構件的截面直徑r，其中的套管的管內孔直徑R等于或稍大于所需連接型鋼構件的截面直徑r(即r≤R＜r+4mm)。

實施例二

如圖2所示，本案例除了增加限定位置物5之外，其余與案例一相同，其增加的限定位置物5為栓釘、栓釘位置在第二型鋼構件2(即下端型鋼構件)上，距離上端連接端接觸面4為限位構件3(圓鋼管)長度的1/2處。

實施例三

如圖3所示，型鋼混凝土結構中受壓構件的型鋼連接節點包括需要連接的第一型鋼構件1、第二型鋼構件2和限位構件3，第一型鋼構件1為工字鋼，第二型鋼構件2為工字鋼，限位構件3為矩形鋼管；第一型鋼構件1和第二型鋼構件2的連接端接觸面4為平整平面，并且該平面與型鋼長度中心線(即軸向)基本垂直；其限位構件3為矩形鋼管的套管形式，套管的管內孔尺寸寬度為B、高度為H、連接工字鋼構件的尺寸寬度為b、規定為h，其中的套管的管內尺寸等于或稍大于所需連接型鋼構件的截面尺寸(即b≤B＜b+4mm，h≤H＜h+4mm)。

限位構件3為矩形鋼管通過焊接焊縫6固定在第二型鋼構件2上，距離上端連接端接觸面4為限位構件3(矩形鋼管)長度的1/2處。

實施例四

如圖4所示，本案例除了連接件3的焊接固定方式改為限定位置物5之外其余與案例三相同，其增加限定位置物5為栓釘、栓釘位置在第二型鋼構件2(即下端型鋼構件)上，距離上端連接端接觸面4為限位構件3(矩形鋼管)長度的1/2處。

實施例五

如圖5和6所示，型鋼混凝土結構中受壓構件的型鋼連接節點包括需要連接的第一型鋼構件1、第二型鋼構件2和二個限位構件3，第一型鋼構件1為槽鋼，第二型鋼構件2為槽鋼，二個限位構件3為開口套件，二個限位構件3分別對應槽鋼的二個翼緣；第一型鋼構件1和第二型鋼構件2的連接端接觸面4為相當于匹配的和截面；限位構件3為開口套件，其為一矩形鋼板沿同一方向彎折不少于3次形成的具有四個平板和二對平行板面的構件，開口套件內部的最小凈距離T的等于或稍大于所需連接型鋼構件的翼緣鋼板厚度尺寸t，開口套件內部的較大方向凈距離B等于或稍大于所需連接型鋼構件的寬度b,(即翼緣鋼板寬度)尺寸，具體為如圖6所示的b≤B＜b+4mm，t≤T＜t+4mm)；在第二型鋼構件2(即下端型鋼構件)上設置有限定位置物5為栓釘，栓釘距離上端連接端接觸面4為限位構件3長度的1/2處。

實施例六

如圖7和8所示，型鋼混凝土結構中受壓構件的型鋼連接節點包括需要連接的第一型鋼構件1、第二型鋼構件2和二個限位構件3，第一型鋼構件1為H型鋼，第二型鋼構件2為H型鋼，二個限位構件3為開口套件，二個限位構件3分別對應H型鋼的二個翼緣；第一型鋼構件1和第二型鋼構件2的連接端接觸面4為平整平面，并且該平面與型鋼長度(即軸向)中心線基本垂直；限位構件3為開口套件，其為一矩形鋼板沿同一方向彎折不少于4次形成的具有五個平板段和二對平行板面的構件，開口套件內部的最小凈距離T的等于或稍大于所需連接型鋼構件的翼緣鋼板厚度尺寸t，開口套件內部的較大方向凈距離B的等于或稍大于所需連接型鋼構件的寬度b,(即翼緣鋼板寬度)尺寸，具體為如圖8所示的b≤B＜b+4mm，t≤T＜t+4mm)；在第二型鋼構件2(即下端型鋼構件)上設置有限定位置物5為栓釘，栓釘距離上端連接端接觸面4為限位構件3長度的1/2處。

實施例七

如圖9所示，型鋼混凝土結構中受壓構件的型鋼連接節點包括需要連接的第一型鋼構件1為鋼管、第二型鋼構件2為鋼管和三個限位構件3為限制件(小鋼板條)構成，四個鋼板條限位構件均勻分布焊接在鋼管連接端的外側周圍；第一型鋼構件1和第二型鋼構件2的連接端接觸面4為平整平面，并且該平面與型鋼長度中心(即軸向)線基本垂直。

實施例八

如圖10所示，型鋼混凝土結構中受壓構件的型鋼連接節點包括需要連接的第一型鋼構件1、第二型鋼構件2和四個限位構件3，第一型鋼構件1為H型鋼，第二型鋼構件2為H型鋼，四個限位構件3為限制件(小鋼板條)，四個限位構件3分別對焊接在H型鋼連接端的二個翼緣板的外側和腹板的兩側；第一型鋼構件1和第二型鋼構件2的連接端接觸面4為平整平面，并且該平面與型鋼長度中心線基本垂直。

在連接的第一型鋼構件1和第二型鋼構件2的連接端接觸面4可以為除了上述案例的平整平面和上下對應匹配的和截面、還可以為上下對應匹配的Λ和V截面、上下對應匹配的凹和凸截面等。

上述案例的三種不同限位構件在型鋼混凝土結構中其連接的型鋼都能滿足100％的壓力傳遞、但不能傳遞拉力的共同點之外；傳遞的剪力、彎矩和扭矩的能力各不相同，傳遞的剪力和彎矩能力采用第一種限位構件為套管形式可以達到等強度連接(決定傳遞能力大小需要根據連接套管的壁厚、長度、套管內尺寸與連接型鋼外尺寸的吻合度)；采用第二種限位構件為開口套件形式可以傳遞的剪力達到等強度連接(決定傳遞能力大小需要根據連接開口套件的橫截面面積、長度、套管內尺寸與連接型鋼外尺寸的吻合度)、但傳遞彎矩能力性價比不高(一般情況下如果型鋼承受彎矩較大時不建議采用此連接)；采用第三種限位構件為限制件形式時可以傳遞部分剪力(但傳遞剪力較小、性價比不高)，基本上不能傳遞彎矩，但第三種采用的材料最少；傳遞扭矩與型鋼截面形式和限位構件有關，不在這闡述(因為型鋼混凝土構件并不是為解決扭矩采用的，在扭矩作用下鋼筋混凝土部分首先破壞以后型鋼才能發揮作用)。

上述為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不局限于上述內容的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。