外方内圆拼接柱及其施工方法技术

本发明专利技术涉及一种外方内圆拼接柱及其施工方法，属于建筑钢结构施工技术领域。本发明专利技术的目的在于减少因焊接和螺栓连接在柱与柱连接上造成的问题，使得柱与柱之间的拼接更加高效可靠。本发明专利技术包括由至少两个骨架单元垂直插接固定形成的方钢管柱，以及固定于方钢管柱内的圆钢管柱构件，方钢管柱的各转角处均焊接有带T形槽的楔形槽；圆钢管柱构件包括与方钢管柱同轴设置的圆钢管柱，以及沿圆钢管柱外壁垂直焊接的四块等长的钢隔板，钢隔板相互间隔且端部均设置有与T形槽相配合的T形头；圆钢管柱通过钢隔板的T形头插接于方钢管柱的T形槽固定。本发明专利技术施工速度快，操作简单，施工质量高，工业化程度高并且整体稳定性高。

External circular splicing column and its construction method

The invention relates to an outer inner circular splicing column and its construction method, belonging to the construction technology field of building steel structure. The invention aims to reduce the problems caused by welding and bolt connection on the column-to-column connection, so as to make the joint between the columns more efficient and reliable. The invention comprises a square steel pipe column formed by vertical insertion and fixation of at least two skeleton elements, and a cylindrical steel pipe column member fixed in a square steel pipe column, wherein a wedge groove with a T-shaped groove is welded at each corner of the square steel pipe column, a cylindrical steel pipe column member including a cylindrical steel pipe column coaxially arranged with a square steel pipe column, and an outer wall along the cylindrical steel pipe column. Four equal-length steel diaphragms are welded vertically. The steel diaphragms are spaced each other and the ends are provided with T-shaped heads matching the T-shaped grooves. The circular steel pipe columns are fixed by T-shaped heads of the steel diaphragms inserted into the T-shaped grooves of the square steel pipe columns. The invention has the advantages of fast construction speed, simple operation, high construction quality, high industrialization degree and high overall stability.

【技术实现步骤摘要】
外方内圆拼接柱及其施工方法
本专利技术涉及一种外方内圆拼接柱及其施工方法，属于建筑钢结构施工

技术介绍
随着住宅产业化在我国不断的发展，装配式结构将成为未来建筑发展的主体。相比于传统施工工艺如焊接和螺栓连接，采用拼装连接更能满足预制装配化钢结构施工工艺需要，且可以获得更为良好的力学性能，其安全可靠，抗震性能优越，节能保温性能好，在施工工序上，装配式钢结构节约时间成本，具有更为广阔的应用和发展前景。但是，(现有的)高层建筑在柱与柱的拼接以及内外柱之间的连接时通常具有以下问题：(1)当采用焊接连接时通常面临着现场焊接施工质量不高，高空作业难度大、工作面不足、电火花问题、焊接连接耗时过多、不利于快速施工的要求等一系列问题；(2)当竖向荷载过大时，用于柱之间拼接的连接螺栓有可能发生断裂造成主体结构的倒塌。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述缺陷，本专利技术提出了一种外方内圆拼接柱及其施工方法，目的在于减少因焊接和螺栓连接在柱与柱连接上造成的问题，使得柱与柱之间的拼接更加高效可靠。本专利技术所述的外方内圆拼接柱，包括由至少两个骨架单元垂直插接固定形成的方钢管柱，以及固定于方钢管柱内的圆钢管柱构件，圆钢管柱构件与方钢管柱相互呈45°夹角设置；方钢管柱的各转角处均焊接有带T形槽的楔形槽；圆钢管柱构件包括与方钢管柱同轴设置的圆钢管柱，以及沿圆钢管柱外壁垂直焊接的四块等长的钢隔板，钢隔板相互间隔且端部均设置有与T形槽相配合的T形头；圆钢管柱通过钢隔板的T形头插接于方钢管柱的T形槽固定；至少最底层的骨架单元之间的垂直高度尺寸不一致。优选地，骨架单元的截面呈L形、槽形或者冂形。优选地，左右两侧骨架单元插接连接，其中一侧设置为燕尾凹槽，另一侧设置为燕尾凸起。优选地，骨架单元的两端中至少一端设置有燕尾凹槽或者燕尾凸起。优选地，上下两侧骨架单元之间安装有橡胶圈。优选地，橡胶圈的截面呈H形，其中上侧骨架单元的下边缘卡入橡胶圈的上凹槽内固定，下侧骨架单元的上边缘卡入橡胶圈的下凹槽内固定。优选地，圆钢管柱构件的截面呈¤形，各钢隔板间隔90°设置。优选地，方钢管柱和圆钢管柱构件之间填充的混凝土。本专利技术所述的外方内圆拼接柱的施工方法，包括如下步骤：第一步：将下侧的骨架单元通过燕尾凹槽和燕尾凸起插接拼成最底层的方钢管柱；第二步：将圆钢管柱通过其上焊接的钢隔板的T形头插入已经拼接好的方钢管柱中，确保圆钢管柱构件高于方钢管柱；第三步：在下侧的骨架单元的上边缘安装橡胶垫；第四步:将上侧的骨架单元拼接完成后，与圆钢管柱构件通过楔形槽进行插接；第五步:在方钢管柱与圆钢管柱构件之间浇筑混凝土；第六步：第二层之后的外方内圆拼接柱拼接重复上述操作。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的所有构件均为工厂预制，构件精度高，楔形槽拼接具有现场施工速度快，操作简单，施工质量高，工业化程度高的优点；(2)本专利技术的内部圆钢板上的四块钢隔板不仅能够将柱与柱连接起来，还能够将内外钢管柱连接成为一个整体，提高整个结构的整体稳定性。附图说明图1是本专利技术的立体图之一。图2是本专利技术的俯视图之一。图3(a)是骨架单元的俯视图之一。图3(b)是骨架单元的俯视图之二。图3(c)是骨架单元的俯视图之三。图4是圆钢管柱构件的立体图。图5是圆钢管柱构件的俯视图。图6是本专利技术的立体图之二。图7是本专利技术的俯视图之二。图8是本专利技术的立体图之三。图9是本专利技术的俯视图之三。图中：1、方钢管柱；2、圆钢管柱；3、钢隔板；4、混凝土；5、楔形槽；6、橡胶圈；7、燕尾凹槽；8、T形头。具体实施方式为了使本专利技术目的、技术方案更加清楚明白，下面结合实施例，对本专利技术作进一步详细说明。实施例1：如图1和图2所示，本专利技术所述的外方内圆拼接柱，包括由至少两个骨架单元垂直插接固定形成的方钢管柱1，以及固定于方钢管柱1内的圆钢管柱构件，圆钢管柱构件与方钢管柱1相互呈45°夹角设置；方钢管柱1的各转角处均焊接有带T形槽的楔形槽5；圆钢管柱构件包括与方钢管柱1同轴设置的圆钢管柱2，以及沿圆钢管柱2外壁垂直焊接的四块等长的钢隔板3，钢隔板3相互间隔且端部均设置有与T形槽相配合的T形头8；圆钢管柱2通过钢隔板3的T形头8插接于方钢管柱1的T形槽固定；至少最底层的骨架单元之间的垂直高度尺寸不一致。上下两侧骨架单元之间安装有橡胶圈6。在外部的方钢管柱1的柱间连接位置处安装橡胶圈6，以防止混凝土4漏浆。橡胶圈的截面呈H形，其中上侧骨架单元的下边缘卡入橡胶圈的上凹槽内固定，下侧骨架单元的上边缘卡入橡胶圈的下凹槽内固定。圆钢管柱2构件的截面呈¤形，各钢隔板3间隔90°设置。方钢管柱1和圆钢管柱2构件之间填充的混凝土4。实施例2：本专利技术所述的骨架单元的截面可以多种多样，方钢管柱1也可以由多种骨架单元拼接而成。例如，如图3(a)所示，骨架单元的截面呈L形。如图1和图2所示，方钢管柱1由四个截面呈L形的骨架单元拼接而成。如图3(b)所示，骨架单元的截面呈槽形。如图6和图7所示，方钢管柱1由两个截面呈槽形的骨架单元拼接而成。如图3(c)所示，骨架单元的截面呈冂形。如图8和图9所示，方钢管柱1由一个截面呈L形的骨架单元和截面呈冂形的骨架单元拼接而成。实施例3：本专利技术所述的骨架单元，左右两侧的垂直高度尺寸既可以一致，也可以不一致。例如，如图1所示的立体图中体现有多个骨架单元，其中，下层的骨架单元中，最左侧和最右侧的骨架单元的垂直高度尺寸均小于中间侧的骨架单元的垂直高度尺寸；同理，上层的骨架单元中，最左侧和最右侧的骨架单元的垂直高度尺寸均大于中间侧的骨架单元的垂直高度尺寸。由此下层和上层方骨架单元配合构成一个完整的方钢管柱1。如图6所示的立体图中体现有多个骨架单元，其中，下层的骨架单元中，左侧的垂直高度尺寸大于右侧的骨架单元的垂直高度尺寸；同理，上层的骨架单元中，左侧的垂直高度尺寸小于右侧的骨架单元的垂直高度尺寸。由此下层和上层方骨架单元配合构成一个完整的方钢管柱1。如图8所示的立体图中体现有多个骨架单元，其中，下层的骨架单元中，左侧的垂直高度尺寸小于右侧的骨架单元的垂直高度尺寸；同理，上层的骨架单元中，左侧的垂直高度尺寸大于右侧的骨架单元的垂直高度尺寸。由此下层和上层方骨架单元配合构成一个完整的方钢管柱1。实施例4：本专利技术所述的骨架单元，左右两侧骨架单元插接连接，其中一侧设置为燕尾凹槽7，另一侧设置为燕尾凸起。骨架单元的两端中至少一端设置有燕尾凹槽7或者燕尾凸起。需要说明的是，骨架单元的端部凸起或者凹槽的形状多样的，并不限于上述燕尾结构。例如，还可以为T形、多斜边形、多菱形、椭圆形等。实施例5：本专利技术外部方钢管采用构件工厂预制，现场楔形槽5拼接的方式；内部圆钢管及其上四块隔板在柱与柱的连接过程之中起到连接件的作用，下部方钢管柱1通过楔形槽5与内部隔板上的楔形槽5连接，再插接上部方钢管柱1。外部柱的连接、柱与柱之间的拼接以及内外柱的连接均采用楔形槽5插接的方式，可避免上述因焊接或螺栓连接造成的问题。本专利技术所述的外方内圆拼接柱的施工方法，包括如下步骤：第一步：将下侧的骨架单元通过燕尾凹槽7和燕尾凸起插接拼成最底层的方钢管柱1；第二步：将圆钢管柱2通过其上焊接的钢隔板3的T形头8插入已经拼接好的方钢管柱1中，确保圆钢管柱2构件高于方钢管柱1；第三步：在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外方内圆拼接柱，其特征在于，包括由至少两个骨架单元垂直插接固定形成的方钢管柱(1)，以及固定于方钢管柱(1)内的圆钢管柱构件，圆钢管柱构件与方钢管柱(1)相互呈45°夹角设置；方钢管柱(1)的各转角处均焊接有带T形槽的楔形槽(5)；圆钢管柱构件包括与方钢管柱(1)同轴设置的圆钢管柱(2)，以及沿圆钢管柱(2)外壁垂直焊接的四块等长的钢隔板(3)，钢隔板(3)相互间隔且端部均设置有与T形槽相配合的T形头(8)；圆钢管柱(2)通过钢隔板(3)的T形头(8)插接于方钢管柱(1)的T形槽固定；至少最底层的骨架单元之间的垂直高度尺寸不一致。

【技术特征摘要】
1.一种外方内圆拼接柱，其特征在于，包括由至少两个骨架单元垂直插接固定形成的方钢管柱(1)，以及固定于方钢管柱(1)内的圆钢管柱构件，圆钢管柱构件与方钢管柱(1)相互呈45°夹角设置；方钢管柱(1)的各转角处均焊接有带T形槽的楔形槽(5)；圆钢管柱构件包括与方钢管柱(1)同轴设置的圆钢管柱(2)，以及沿圆钢管柱(2)外壁垂直焊接的四块等长的钢隔板(3)，钢隔板(3)相互间隔且端部均设置有与T形槽相配合的T形头(8)；圆钢管柱(2)通过钢隔板(3)的T形头(8)插接于方钢管柱(1)的T形槽固定；至少最底层的骨架单元之间的垂直高度尺寸不一致。2.根据权利要求1所述的外方内圆拼接柱，其特征在于，骨架单元的截面呈L形、槽形或者冂形。3.根据权利要求1或2所述的外方内圆拼接柱，其特征在于，左右两侧骨架单元插接连接，其中一侧设置为燕尾凹槽(7)，另一侧设置为燕尾凸起。4.根据权利要求3所述的外方内圆拼接柱，其特征在于，骨架单元的两端中至少一端设置有燕尾凹槽(7)或者燕尾凸起。5.根据权利要求1所述的外方内圆拼接柱，其特征在于，上下两侧骨架单元之间安...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟犇，李茜，张一豪，孔文硕，葛蓓蓓，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东,37