环形自锁节点连接结构技术领域
本发明涉及一种建筑连接件，具体说涉及一种钢结构框架连接节点。
背景技术
建筑钢框架中，横梁和竖柱之间的钢结构连接特性是结构承载能力及抗震能力的关键。
传统的钢结构节点连接一般采取焊接或焊接和螺栓结合连接方式，其缺点是易造成应力集
中或安装不便，且不利于标准化生产经济性差。
本申请人在2007年，申请了一种“连接卡及建筑钢框架节点结构”，在2009年，申请
了一种“连接卡及使用该连接卡的建筑钢框架节点结构”，其不足之处在于：一个节点结
构需要八个卡件组成的四对紧固卡来完成整个节点的连接。其中由上下各一对紧固卡连接
对面两方向的钢梁的上下翼缘板，而垂直于钢梁的相交方向则需由另外上下各一对紧固卡
完成相交钢梁的上下翼缘板的连接。在应用中需要两相交方向钢梁的上翼缘在同一高度的
平面上，因此只能将一个方向的紧固卡正放，而另一垂直方向的紧固卡到放，造成节点在
两个相交方向上的传力性能有所不同；另外同一平面内正反安装两对紧固卡不仅给安装带
来不便，也不利于节省材料。本申请人在2014年12月提交并受理的，申请了一种“环形
自锁节点连接结构”(201410801851.6)，解决了同时能完成两个相交方向上的连接，且解
决了两个相交方向上钢梁的连接同高问题。但这两种节点均需借助安装机具或专用工具等
才能使节点达到理想性能或充分实现该节点结构的抗剪能力，如201410801851.6图5中在
F处施加较大拉力后同时紧固预紧螺栓(43)方可使该节点结构充分实现较大的抗剪能力。
如果有一种节点结构，既能具备装配结构有具备较好抗剪和抗弯性能同时又可以不借助专
用机具，可以简单通过锁紧螺栓的方法完成安装，将适用于大量小型建筑框架结构的安装，
如小型钢框架类别墅结构。
发明内容
本发明的目的是提供一种环形节点连接结构，其可以由上下两个环形节点来完成多方向
钢梁的连接，且在安装时可无需专用机具方便装配的节点结构，有效减少连接螺栓，结构简
单安装方便。
为了实现上述方案，本发明的技术解决方案为：一种环形节点连接结构，包括方管柱；
还包括上、下各一个带有不同方向连接板的环状节点所组成；还包括支撑在下环状节点的楔
块组且固定或焊接在方管柱外壁上的挡块组成。各所述带有不同方向连接板的环状节点，有
与各不同方向钢梁翼缘板相连接的连接板；各所述的连接板一侧连有垂直于连接板和紧固环
的支撑板；各所述带有不同方向连接板的环状节点，有沿环状节点一周垂直于环形平面的立
板围成的紧固环；所述紧固环，对应所配方管柱四个柱面呈形状相同的四段自锁承载环瓣，
在每段所述自锁承载环瓣内侧设有对称斜面的自锁肩；在每个所述有对称斜面的自锁肩上配
有一个楔块组；每个所述楔块组有一对形状相同相对放置的楔块由楔块螺栓穿过，所述楔块
螺栓端头有螺母，所述楔块有过孔，所述楔块螺栓内和穿过所述相对放置的楔块外穿有弹簧
片；各所述固定或焊接在方管柱外壁上的挡块，分别支撑在本环形自锁节点连接结构的下环
状节点的楔块的下侧的中部；所述有对称斜面的自锁肩及所述楔块组相配合的斜面斜度与相
应的柱面成自锁角。所述带有不同方向连接板的环状节点与钢梁的腹板不做连接，而直接将
钢梁置于本环形节点连接结构的上、下环状节点的紧固环和连接板之间。
本发明环形节点连接结构，其中所述带有不同方向连接板的环状节点，有沿环状节点一
周垂直于方管柱平面的立板围成的紧固环；
本发明环形节点连接结构，其中所述带有不同方向连接板的紧固环，有对应所配方管柱
四个柱面的相同面数即呈四段的形状相同的自锁承载环瓣连成的紧固环结构；
本发明环形节点连接结构，其中所述带有不同方向连接板的紧固环，有多个不同方向的
伸出紧固环外圈的用于连接钢梁翼缘板的连接板；
本发明环形节点连接结构，其中所述多个不同方向的伸出紧固环外圈的连接板，在连接
板一侧连接有垂直于连接板和紧固环的支撑板；
本发明环形节点连接结构，其中每个所述呈对称斜面的自锁肩上均配置有楔块组；
本发明环形节点连接结构，其中所述的楔块组，有一对形状相同相对放置的中间有孔的
楔块，由一个一端有螺母的楔块螺栓穿过，所述楔块螺栓内及所穿过的所述相对放置的楔块
外任一端穿有弹簧片；
本发明环形节点连接结构，其中所述固定或焊接在方管柱外壁上的挡块，分别支撑在本
环形自锁节点连接结构的下环状节点的楔块的下侧的中部；
本发明环形节点连接结构，其中所述有对称斜面的自锁肩及所述楔块组相配合的斜面斜
度与相应的柱面成自锁角；
本发明环形节点连接结构，其中所述有对称斜面的自锁肩及所述楔块组相配合的斜面斜
度与相应的柱面成自锁角；
本发明环形节点连接结构，其中所述节点与钢梁的腹板不做连接，可直接将钢梁置于本
环形节点连接结构的上、下环状节点的紧固环和连接板之间由紧固环对钢梁提供抗剪力。
采用上述方案后，本发明环形节点连接结构，通过上、下各一个带有不同方向连接板的
环状节点上的连接板，可以将不同方向上的钢梁的上、下翼缘各由上下同一个带有不同方
向连接板的环状节点来完成连接，不仅解决了各方向梁同高的问题，也解决了用同一个节
点完成不同方向钢梁的连接问题；通过有沿环状节点一周垂直于环形平面的立板围成的紧
固环及其内侧各个有对称斜面的自锁肩，和在每个有对称斜面的自锁肩上配有的一个楔块
组这样的结构，可通过锁紧楔块组的楔块螺栓来完成对环状节点的紧固；通过将有对称斜
面的自锁肩及所述楔块组相配合的斜面斜度与相应的柱面设计成自锁角，可使楔块螺栓的
预紧作用具备稳定条件。通过将楔块组的楔块螺栓内和穿过所述相对放置的楔块外穿有弹
簧片的作用，可在环状节点在工作时任一方向的连接板受拉时使紧固环在该方向出现弹性
拉伸时造成在该方向上的自锁肩与柱面产生间隙，可在楔块组中弹簧的作用下使楔块组达
到补充间隙的作用，能使本发明环形节点连接结构达到越工作越紧固的目的，保证节点的
可靠性。通过各固定或焊接在方管柱外壁上的挡块，分别支撑在本环形自锁节点连接结构
的下环状节点的楔块的下侧的中部，可在预装节点时实现无需通过将环状节点各连接板处
施加一定拉力的状态下进一步锁紧楔块螺栓来获得更大的预紧力而达到获得理想的承载能
力的目的，而简化了安装，同时挡块也无需直接分担抗剪力，而只起增加楔块摩擦力作用，
而减轻挡块的受力。通过能直接将钢梁置于本环形节点连接结构的上、下环状节点的紧固
环和连接板之间；可使所述节点与钢梁的腹板不需在做连接而节省螺栓和简化安装。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明
图1是环状节点的原理图；
图2-1是环状节点的紧固环构造立三维示意图；
图2-2、图2-3是装有楔块组后的环状节点构造立三维示意图；
图3是环形自锁节点连接结构组合三维示意图；
图4至图7是环形自锁节点连接结构安装过程三维示意图；
具体实施方式
请参阅图1至图3所示，本发明环形自锁节点连接结构：包括方管柱1；还包括上、下
各一个带有不同方向连接板的环状节点2所组成；还包括支撑在下端带有不同方向连接板的
环状节点2的楔块组4下并固定在方管柱1上的支撑块3所组成。各所述带有不同方向连接
板的环状节点2，有与各不同方向钢梁翼缘板相连接的连接板22；各所述带有不同方向连接
板的环状节点2，有沿环状节点一周垂直于环形平面的立板围成的紧固环21；所述紧固环21，
对应所配方管柱1的四个柱面呈形状相同的四段自锁承载环瓣2′，在每段所述自锁承载环瓣
2′内侧设有对称斜面的自锁肩23；在每个所述有对称斜面的自锁肩23上配有一个楔块组4；
每个所述楔块组4有一对形状相同且相对放置的楔块41并由一个或几个楔块螺栓43穿过，
所述楔块螺栓43端头有螺母，所述楔块41有过孔，所述楔块螺栓43内和穿过所述相对放置
的楔块41外穿有弹簧片42；所述有对称斜面的自锁肩及所述楔块组相配合得斜面斜度与相
应的柱面成自锁角；各所述支撑块3，固定在方管柱1上且支撑在下端带有不同方向连接板
的环状节点2的楔块组4下。
请参阅图4至图7所示，为本发明环形自锁节点连接结构的安装过程示意图，先将本发
明环形自锁节点连接结构的一个带有不同方向连接板的环状节点2装于固定在方管柱1支撑
块3上的相应位置上，锁紧楔块螺栓43；再将钢梁架于节点上装部分螺栓固定；再将另一个
带有不同方向连接板的环状节点2装于方管1和钢梁之上的位置上，锁紧楔块螺栓43，锁紧
与钢梁的全部螺栓，安装完成。
以上所述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限
定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出
的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。