一种复杂节点和带复杂节点钢柱

摘要

本发明提供一种复杂节点，包括连接座和连接件，连接座由立板和半圆板组成，连接件由半圆端、过渡段和连接端组成；在半圆板的圆心设置第一中心孔，在半圆板的半圆面内设置定位槽；半圆端由两块平行连接在过渡段的第一连接片组成，在第一连接片远离过渡段的一端半圆形的圆心设置第二中心孔，在第二中心孔和过渡段之间设置定位孔，通过第一中心孔和第二中心孔对齐，采用铰链接，以及用螺栓穿过定位孔与定位槽固定实现连接座和连接件的连接。同时还提供一种带复杂节点钢柱，包括钢柱和复杂节点。本发明具有结构较简单，适用性强；可以工厂制造，现场方便安装，具有环保效果好；具有定位、能够承受轴向、横向以及扭转力等优点。

说明书

技术领域

本发明属于钢结构技术领域，特别涉及一种复杂节点和带复杂节点钢柱。

背景技术

在钢结构领域，立柱与立柱之间，横梁与横梁之间，或者立柱与横梁之间需要设置支撑柱，以提高钢结构的稳定型和牢固性，满足承载和地震等震动要求。在传统钢结构中，支撑柱与立柱或者横梁的连接采用现场焊接的方式，这种方式虽然比较灵活，能够满足各种不同角度或者斜度的连接，但现场焊接，存在焊接残余应力，效率低，施工进度和质量无法保证等问题。

随着钢结构技术的发展，开始采用铰链接的方式将支撑柱与立柱或者横梁的连接在一起，现有的铰链方式虽然能够满足不同角度和斜度的要求，且不需要现场焊接，但现有铰链方式仅仅完成轴向的用力，对于横向或者扭转力等无法满足。

发明内容

本发明针对现有技术中立柱与立柱之间，横梁与横梁之间，或者立柱与横梁之间支撑柱连接存在的问题，提供一种方便安装、能够满足力学性能要求的复杂节点，同时还提供了一种带复杂节点钢柱。

为了达到上述目的，本发明公开如下技术方案：

一种复杂节点，包括连接座和连接件，所述连接座由立板和半圆板组成。

所述半圆板为半圆形，在所述半圆板的圆心设置第一中心孔，在所述半圆板的半圆面内设置定位槽，所述定位槽是以第一中心孔为圆心的弧形槽。

所述连接件由半圆端、过渡段和连接端组成。

所述半圆端由两块平行连接在所述过渡段的第一连接片组成，所述第一连接片远离所述过渡段的一端为半圆形，在所述半圆形的圆心设置第二中心孔，在所述第二中心孔和所述过渡段之间设置定位孔，所述半圆板位于两块平行的所述第一连接片之间，所述第一中心孔和所述第二中心孔对齐，采用铰链接，所述定位孔的圆心到所述第二中心孔的距离与所述定位槽中心弧线半径相等，用螺栓穿过所述定位孔与所述定位槽固定。

所述连接端由两块平行连接到所述过渡段另一端上的第二连接片和连接在所述第二连接片上下部的两块第三连接片组成，两块所述第三连接片平行设置在所述第二连接片的外侧，在所述第二连接片上设置第一连接孔，在所述第三连接片上设置第二连接孔。

优选的，所述定位槽至少为一个，位于所述半圆板同一侧面内，所述定位槽弧度为45゜。

优选的，在所述定位槽内设置块定位块，所述定位块为弧形块，所述定位块弧心与所述定位槽弧心相同。

优选的，在所述定位孔位于所述定位槽的任一顶端时，所述定位块为一块，位于穿过所述定位槽螺栓的一侧。

优选的，在所述定位孔位于所述定位槽两顶端之间时，所述定位块为两块，位于穿过所述定位槽螺栓的两侧。

从上述技术方案，可以看出本发明提供的一种复杂节点，通过半圆板位于两块平行的第一连接片之间，第一中心孔和第二中心孔对齐，采用铰链接，以及在半圆板的半圆面内设置定位槽，和在第二中心孔和过渡段之间设置定位孔，定位孔的圆心到第二中心孔的距离与定位槽中心弧线半径相等，用螺栓穿过定位孔与定位槽固定；连接端设置第二连接片和第三连接片与支撑柱配合，用螺栓通过第一连接孔和第二连接孔与支撑柱进行固定连接。如此形成连接件和连接座的连接，以及连接件与支撑柱的连接，连接件通过第一中心孔和所述第二中心的铰链接可以自由转动，满足不同角度的调整，然后通过穿过定位孔和定位槽的螺栓的紧固，起到定位连接件(即支撑柱)和连接座的最终角度不再发生变化，具有承受横向或者扭转力，且这种连接方式方便安装，现场施工效率高。

为了展现复杂节点优点，本发明还提供了一种带复杂节点钢柱，包括钢柱和节点，所述节点为上述复杂节点。

优选的，在所述钢柱上设置至少一个所述复杂节点。

优选的，在所述钢柱上成对设置所述复杂节点。

优选的，所述钢柱为H形钢柱，所述复杂节点通过固定件固定在所述H形钢柱上。

优选的，所述固定件上设置固定孔，所述固定孔设置内螺纹，通过螺栓将所述固定件固定在所述H形钢柱上。

从上述带复杂节点钢柱的技术方案来看，将复杂节点安装在钢柱上，通过复杂节点完成钢柱与支撑柱的连接，最终实现钢柱与钢柱、钢柱和横梁、横梁与横梁之间的连接，且这种连接，可以实现支撑柱与钢柱和横梁之间任何角度或倾斜度的连接，完成连接后具有定位、能够承受轴向、横向以及扭转力等性能优点，且这种连接方式方便安装，现场施工效率高。

综合上述，本发明的有益效果是：

一、结构较简单，适用性强；

二、可以工厂制造，现场方便安装，具有环保效果好；

三、具有定位、能够承受轴向、横向以及扭转力等性能优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是复杂节点示意图；

图2是连接座示意图；

图3是连接件示意图；

图4是带复杂节点钢柱示意图；

图5是复杂节点与钢柱连接示意图；

其中：10.连接座，20.连接件，11.立板，12.半圆板，101.第一中心孔，102.定位槽，103.定位块，21.半圆端，22.过渡段，23.连接端，201.第一连接片，202.第二中心孔，203.定位孔，204.第二连接片，205.第一连接孔，206.第三连接片，207.第二连接孔，30.固定件，31.固定孔，40.钢柱。

具体实施方式

本发明一种复杂节点和带复杂节点钢柱具有结构较简单，适用性强；可以工厂制造，现场方便安装，具有环保效果好；具有定位、能够承受轴向、横向以及扭转力等优点。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供的一种复杂节点，包括连接座10和连接件20，其中，连接座10由立板11和半圆板12组成；连接件20由半圆端21、过渡段22和连接端23组成；连接座10与连接件20的连接是通过半圆板12与半圆端21的连接实现的。

如图2所示，半圆板12为半圆形，在半圆板12的圆心设置第一中心孔101，在半圆板12的半圆面内设置定位槽102，定位槽102是以第一中心孔为圆心的弧形槽。

如图1和3所示，连接件20由半圆端21、过渡段22和连接端23组成。半圆端21由两块平行连接在过渡段22的第一连接片201组成，第一连接片201远离过渡段22的一端为半圆形，在半圆形的圆心设置第二中心孔202，在第二中心孔202和过渡段22之间设置定位孔203；连接端23由两块平行连接到过渡段22另一端上的第二连接片204和连接在第二连接片204上下部的两块第三连接片206组成，两块第三连接片206平行设置在第二连接片204的外侧，在第二连接片204上设置第一连接孔205，在第三连接片206上设置第二连接孔207。半圆板12位于两块平行的第一连接片21之间，第一中心孔和第二中心孔对齐，采用铰链接；定位孔203的圆心到第二中心孔的距离与定位槽102中心弧线半径相等，即定位孔203的圆心在定位槽102中心弧线上，用螺栓穿过定位孔203与定位槽102固定连接，待确定好支撑柱的角度或者倾斜度后，紧固螺栓，从而固定连接座10和连接件20。

在连接端23设置第二连接片204和第三连接片206，以及在第二连接片204设置第一连接孔205，在第三连接片206上设置第二连接孔207。使H型钢支撑柱的腹板置于两块第二连接片204之间的空间，第二连接片204贴合在H型钢的腹板左右两边，通过第一连接孔205与H型钢的腹板连接固定；第三连接片206与H型钢的上下沿贴合，通过第二连接孔207与H型钢的上下沿固定连接。

如图1和2所示，定位槽102的作用是固定连接座10和连接件20的位置，以及提高固定连接座10和连接件20连接在一起所承受轴向、横向和扭转力，所以至少为一个，可以设置多个，以提升固定和承受力的程度；同时将定位槽102设置在半圆板12同一侧面内，且弧度为45゜，其目的是通过减少定位槽102的面积保证连接座10的承力能力，如果定位槽102的面积过大，必定降低连接座10的承受的轴向、横向和扭转力。

如图2所示，仅仅依靠螺栓穿过定位孔203与定位槽102固定连接来固定连接座10和连接件20，在连接座10和连接件20承受较大横向力时，会迫使螺栓沿定位槽102围绕圆心移动。所以为提升螺栓的固定效果，在定位槽102内设置块定位块103，且定位块(103)为弧形块，定位块(103)弧心与定位槽(102)弧心相同。在定位孔203位于定位槽102的任一顶端时，定位块103设置一块，位于穿述定位槽102螺栓的一侧；在定位孔203位于定位槽102两顶端之间时，定位块103设置两块，位于穿过定位槽102螺栓的两侧；定位块103的大小需要依据连接座10和连接件20的角度而裁定，在将定位座10置入连接件20前放入定位槽103内，从而阻挡螺栓的移动，提升固定效果。

本发明实施例还提供了一种带复杂节点钢柱。

如图4所示，包括钢柱40和固定在钢柱上的上述的复杂节点，钢柱40可以是立柱、横梁或者其他承受力的其他支撑体。复杂节点固定在钢柱上，支撑柱与钢柱上的复杂节点连接，从而实现立柱与立柱、立柱与横梁、横梁与横梁之间的连接，起到增加立柱、横梁等之间固定和稳定性，提升钢结构的性能。重要的是，采用本发明的带复杂节点钢柱，可以满足支撑柱与立柱和横梁之间任意角度或倾斜度的连接，且方便、快捷、能够承受轴向、横向和各种扭转力。

如图4所示，在钢柱40上一般成对设置复杂节点，使钢柱40受到比较平衡的力，提升钢结构的稳定性。

如图5所示，在钢柱40为H形钢柱时，复杂节点可以采用固定件30固定在H形钢柱上，在固定件30上设置固定孔31，固定孔31设置内螺纹，通过螺栓将固定件30固定在所述H形钢柱上。采用固定件30将复杂节点固定在钢柱40上，可以方便调整复杂节点的安装位置，且可以随安装需求随时调整。另外，在固定件30上设置带内螺纹的固定孔31，直接用带外螺纹的螺栓紧固在钢柱40上，适合任何带沿的钢柱40，且不用在钢柱40上打孔或者开口，避免了开孔或开口降低钢柱40的性能。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。