一种互通式钢管梁柱榫卯连接组合结构的制作方法

本发明涉及建筑领域，具体是一种互通式钢管梁柱榫卯连接组合结构。

背景技术：

1、钢结构建筑因其强度高、施工周期短等优点，在现代多高层建筑及工业厂房中得到了广泛应用。在钢框架结构中，梁柱节点作为结构传力的核心部位，其连接形式直接影响到结构的整体性能、施工效率及抗震能力。目前，常见的梁柱连接方式主要包括全焊接连接、栓焊混合连接以及全螺栓连接。

2、其中全焊接连接虽然具有刚度大、整体性好的特点，但现场焊接工作量大，焊缝质量受环境及操作人员技术水平影响较大，容易产生残余应力和焊接变形，同时在强震作用下，焊接节点易发生脆性断裂。栓焊混合连接在一定程度上减少了现场焊接量，但依然存在翼缘处施焊困难的问题，且节点区焊缝与螺栓孔并存，应力分布复杂，不利于抗震。全螺栓连接避免了现场焊接，但传统全螺栓节点往往需要设置大量的连接板和高强度螺栓，节点构造复杂，用钢量增加，节点处的承载能力和整体性往往不足。

3、因此如何实现梁柱节点的快速装配，并确保连接可靠、抗震性能优越，成为现有梁柱连接结构亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种互通式钢管梁柱榫卯连接组合结构。本发明实现梁柱节点的快速装配同时，确保其连接可靠，且抗震性能优越。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种互通式钢管梁柱榫卯连接组合结构，柱体上对应的梁连接侧开设有导向孔供梁体穿过；梁体包括十字交错布置的副梁以及主梁；主梁被配置为贯穿柱体或插入柱体内后与柱体内壁抵接；副梁被配置为分体式梁，插入柱体内后与主梁抵接，两分体式的副梁翼缘之间通过横跨主梁的梁翼缘连接板连接；主梁上开设有连接板导向孔，梁腹板连接板穿过连接板导向孔，将两副梁的腹板连接固定。

4、作为本发明进一步的方案：副梁上开设有腹板定位孔，梁腹板连接板在对应位置处开设有梁腹板连接板定位孔，螺栓穿过腹板定位孔以及梁腹板连接板定位孔将副梁与梁腹板连接板连接固定。

5、作为本发明再进一步的方案：两分体式的副梁的上下翼缘上分别对应布设一组梁翼缘连接板，梁翼缘连接板的两端开设有与对应副梁的翼缘螺栓固定的梁翼缘连接板定位孔，柱体上开设有螺帽孔以供梁翼缘连接板定位孔处的螺栓螺帽穿过。

6、作为本发明再进一步的方案：各梁翼缘连接板与梁翼缘的非搭接区域开设有连接板浇筑孔，柱体在导向孔上方和/或下方开设有柱体浇筑操作孔，主梁上开设有与连接板浇筑孔铅垂位置对应的梁浇筑孔，各连接板浇筑孔、柱体浇筑操作孔以及梁浇筑孔彼此连通以供混凝土浇筑后流动。

7、作为本发明再进一步的方案：梁翼缘连接板上开设有梁翼缘连接板钢筋孔，主梁上开设有与梁翼缘连接板钢筋孔铅垂位置对应的梁钢筋孔，以供钢筋通过；梁翼缘连接板为一体式成型或分体式拼接成型。

8、作为本发明再进一步的方案：还包括布设在柱体角端的加固板，加固板包括与柱体角端贴合布置的角钢板，角钢板上开设有加固板定位孔，柱体上对应开设有柱栓销孔，主梁以及副梁上对应开设有主梁栓销孔以及副梁栓销孔，主梁栓销孔以及副梁栓销孔与柱栓销孔、加固板定位孔之间栓销固定，以将主梁、副梁、柱体以及各加固板之间连接固定。

9、作为本发明再进一步的方案：加固板的角钢板两端均设置有环板，环板的两侧分别与主梁以及副梁抵接，且环板的高度与梁翼缘高度相对应；角钢板的边缘一体式延伸形成有与梁体贴合布置的外延板，外延板与对应的梁体螺栓固定；相邻加固板的角钢板之间通过梁翼缘连接板加强板螺栓固定，梁翼缘连接板加强板与梁翼缘连接板以及对应的梁体螺栓固定。

10、作为本发明再进一步的方案：两所述副梁的底部一体式连接，且两副梁底部之间开设有导向槽以供主梁通过。

11、作为本发明再进一步的方案：两副梁的上翼缘以及下翼缘之间通过分体式连接板连接，分体式连接板分体为两组中心对称式板件，两组中心对称式板件包括外环板以及内连接板，分体式连接板的两内连接板插入柱体内并合拢后构成梁翼缘连接板，分体式连接板的两外环板合拢后环绕柱体布置；上翼缘以及下翼缘的分体式连接板之间设置有角钢式的加固板，加固板与柱体的外壁面贴合布置。

12、作为本发明再进一步的方案：当梁柱节点为中节点时，主梁贯穿柱体，两组副梁穿过对应的导向孔后与主梁抵接；

13、当梁柱节点为边节点时，主梁贯穿柱体，一组副梁穿过对应的导向孔后与主梁抵接；

14、当梁柱节点为角节点时，主梁插入柱体内与柱体的内壁抵接，一组副梁穿过对应的导向孔后与主梁抵接。

15、作为本发明再进一步的方案：主梁和/或副梁内沿梁长度方向设置有t型抗剪键，主梁以及副梁内的t型抗剪键高度错开，主梁、副梁、梁腹板连接板以及梁体内的堵板上开设有抗剪键导向孔供对应的t型抗剪键穿过。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、1、本发明的主梁贯穿或插入柱体并与内壁抵接，副梁分体式插入后与主梁抵接，并利用梁翼缘连接板及梁腹板连接板将副梁翼缘和腹板分别固定，形成榫卯式互锁结构，实现了梁柱之间的刚性连接，传力直接，有效避免了焊接缺陷，有效提高了节点的承载能力；主梁、分体式副梁以及连接板等结构预制后，现场插入并螺栓固定操作，即可完成连接固定，大幅减少了焊接工序。

18、2、本发明的腹板定位孔与梁腹板连接板定位孔通过螺栓配合，以及翼缘连接板定位孔与柱体螺帽孔的螺栓固定，确保了各构件间的精确对位和紧固连接，防止相对滑移，增强了节点在反复荷载作用下的稳定性；连接板浇筑孔、柱体浇筑操作孔及梁浇筑孔相互连通，便于混凝土灌浆顺利填充节点核心区，保证了混凝土的密实度；同时梁翼缘连接板钢筋孔与梁钢筋孔的铅垂对应设置，可允许纵向钢筋连续通过，显著提高节点区的抗弯刚度。

19、3、本发明采用栓销连接加固板，将主梁、副梁、柱体及加固板连为一体，环板与梁翼缘高度对应并抵接，有效约束梁端转动和剪切变形；加固板设置于柱角端，增强了节点域的局部刚度和抗剪能力，提高了节点的抗震强度。

20、4、本发明的中节点、边节点、角节点根据不同受力需求，主梁可选择贯穿或插入抵接，副梁数量相应调整，且副梁底部可设导向槽或采用分体式连接的形式，适应范围广；节点的连接主要采用螺栓固定的方式并辅以混凝土浇筑，节点区无焊缝应力集中和热影响区，耐疲劳性能可得到明显提升。

1.一种互通式钢管梁柱榫卯连接组合结构，其特征在于，柱体（1）上对应的梁连接侧开设有导向孔（13）供梁体穿过；梁体包括十字交错布置的副梁（3）以及主梁（2）；主梁（2）被配置为贯穿柱体（1）或插入柱体（1）内后与柱体（1）内壁抵接；副梁（3）被配置为分体式梁，插入柱体（1）内后与主梁（2）抵接，两分体式的副梁（3）翼缘之间通过横跨主梁（2）的梁翼缘连接板（4）连接；主梁（2）上开设有连接板导向孔（21），梁腹板连接板（5）穿过连接板导向孔（21），将两副梁（3）的腹板连接固定。

2.根据权利要求1所述的一种互通式钢管梁柱榫卯连接组合结构，其特征在于，副梁（3）上开设有腹板定位孔（31），梁腹板连接板（5）在对应位置处开设有梁腹板连接板定位孔（51），螺栓穿过腹板定位孔（31）以及梁腹板连接板定位孔（51）将副梁（3）与梁腹板连接板（5）连接固定。

3.根据权利要求1所述的一种互通式钢管梁柱榫卯连接组合结构，其特征在于，两分体式的副梁（3）的上下翼缘上分别对应布设一组梁翼缘连接板（4），梁翼缘连接板（4）的两端开设有与对应副梁的翼缘螺栓固定的梁翼缘连接板定位孔（42），柱体（1）上开设有螺帽孔（12）以供梁翼缘连接板定位孔（42）处的螺栓螺帽穿过。

4.根据权利要求3所述的一种互通式钢管梁柱榫卯连接组合结构，其特征在于，各梁翼缘连接板（4）与梁翼缘的非搭接区域开设有连接板浇筑孔（41），柱体（1）在导向孔（13）上方和/或下方开设有柱体浇筑操作孔（11），主梁（2）上开设有与连接板浇筑孔（41）铅垂位置对应的梁浇筑孔（23），各连接板浇筑孔（41）、柱体浇筑操作孔（11）以及梁浇筑孔（23）彼此连通以供混凝土浇筑后流动。

5.根据权利要求3所述的一种互通式钢管梁柱榫卯连接组合结构，其特征在于，梁翼缘连接板（4）上开设有梁翼缘连接板钢筋孔（43），主梁（2）上开设有与梁翼缘连接板钢筋孔（43）铅垂位置对应的梁钢筋孔（24），以供钢筋通过；梁翼缘连接板（4）为一体式成型或分体式拼接成型。

6.根据权利要求1所述的一种互通式钢管梁柱榫卯连接组合结构，其特征在于，还包括布设在柱体（1）角端的加固板（6），加固板（6）包括与柱体（1）角端贴合布置的角钢板（61），角钢板（61）上开设有加固板定位孔（63），柱体（1）上对应开设有柱栓销孔（14），主梁（2）以及副梁（3）上对应开设有主梁栓销孔（22）以及副梁栓销孔（32），主梁栓销孔（22）以及副梁栓销孔（32）与柱栓销孔（14）、加固板定位孔（63）之间栓销固定，以将主梁（2）、副梁（3）、柱体（1）以及各加固板（6）之间连接固定。

7.根据权利要求6所述的一种互通式钢管梁柱榫卯连接组合结构，其特征在于，加固板（6）的角钢板（61）两端均设置有环板（62），环板（62）的两侧分别与主梁（2）以及副梁（3）抵接，且环板（62）的高度与梁翼缘高度相对应；角钢板（61）的边缘一体式延伸形成有与梁体贴合布置的外延板（64），外延板（64）与对应的梁体螺栓固定；相邻加固板（6）的角钢板（61）之间通过梁翼缘连接板加强板（44）螺栓固定，梁翼缘连接板加强板（44）与梁翼缘连接板（4）以及对应的梁体螺栓固定。

8.根据权利要求1～6中任意一项所述的一种互通式钢管梁柱榫卯连接组合结构，其特征在于，两所述副梁（3）的底部一体式连接，且两副梁（3）底部之间开设有导向槽（33）以供主梁（2）通过。

9.根据权利要求1～6中任意一项所述的一种互通式钢管梁柱榫卯连接组合结构，其特征在于，两副梁（3）的上翼缘以及下翼缘之间通过分体式连接板（8）连接，分体式连接板（8）分体为两组中心对称式板件，两组中心对称式板件包括外环板以及内连接板，分体式连接板（8）的两内连接板插入柱体（1）内并合拢后构成梁翼缘连接板（4），分体式连接板（8）的两外环板合拢后环绕柱体（1）布置；上翼缘以及下翼缘的分体式连接板（8）之间设置有角钢式的加固板（6），加固板（6）与柱体（1）的外壁面贴合布置。

10.根据权利要求1～6中任意一项所述的一种互通式钢管梁柱榫卯连接组合结构，其特征在于，当梁柱节点为中节点时，主梁（2）贯穿柱体（1），两组副梁（3）穿过对应的导向孔（13）后与主梁（2）抵接；

11.根据权利要求1～6中任意一项所述的一种互通式钢管梁柱榫卯连接组合结构，其特征在于，主梁（2）和/或副梁（3）内沿梁长度方向设置有t型抗剪键（7），主梁（2）以及副梁（3）内的t型抗剪键（7）高度错开，主梁（2）、副梁（3）、梁腹板连接板（5）以及梁体内的堵板上开设有抗剪键导向孔供对应的t型抗剪键（7）穿过。