CN106836480B - 钢结构牛腿及钢结构支撑结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了新型钢结构牛腿及钢结构支撑结构。本发明所述的新型钢结构牛腿，其特征在于，包括套管主体，所述套管主体由两根以上套管组成；每根所述套管具有套管管壁，所述套管管壁围成套管管腔；所述套管主体设置有第一通孔，所述第一通孔与所述套管主体长度方向垂直的方向贯穿或不贯穿所述套管主体。相对于现有技术中的阳牛腿结构，本发明中的牛腿结构可节省用钢量50％以上。而且本发明中的牛腿结构可在工厂车间加工为标准件，再在施工现场与立柱或梁组装，现场施工时间短，至少可节省现场施工时间60％以上。

Description

钢结构牛腿及钢结构支撑结构

技术领域

本发明具体涉及一种钢结构牛腿及钢结构支撑结构。

背景技术

钢结构大量使用于现代房屋建设中。钢结构房屋中，其结构包括立柱和梁。立柱支撑梁。根据承载能力要求不同，梁又分为主梁和次梁。梁靠立柱支撑。现有技术中，立柱与梁的连接采用阳牛腿结构实现。阳牛腿设置在立柱外表面上。梁的端部与阳牛腿连接。这样的结构设置给钢结构的实施带来诸多限制，一是外观繁杂，阳牛腿设置在立柱外表面，使其看起来杂乱，外观不统一；二是限制梁的长度，由于阳牛腿的结构限制，使得梁的长度只能设置为两根立柱之间的长度，超出的长度限制的梁的两端将无法安装在两根立柱的阳牛腿上。三是限制钢结构产品的结构，比如，需要在某一个高度的位置设置一个挑平台，由于现有的结构的梁端部均需要支撑在立柱上，如果仅有一端有立柱，则无法设置梁，也就无法设置挑平台。要设置挑平台，梁的两端必须都支撑在立柱上或者借助于另外设置加固件才能实现。

发明内容

本发明的目的之一是为了克服现有技术中的不足，提供一种使用更灵活的钢结构牛腿。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

钢结构牛腿，其特征在于，包括套管主体，所述套管主体由两根以上套管组成；每根所述套管具有套管管壁，所述套管管壁围成套管管腔；所述套管主体设置有第一通孔，所述第一通孔与所述套管主体长度方向垂直的方向贯穿或不贯穿所述套管主体。

根据本发明的一个实施例，所述套管主体设置有第二通孔，所述第二通孔垂直于所述套管主体长度方向贯穿或不贯穿所述套管主体；所述第一通孔与所述第二通孔十字交叉设置或者沿所述套管长度方向间隔设置。

根据本发明的一个实施例，所述第一通孔和/或所述第二通孔与每根所述套管的套管管腔均连通。

根据本发明的一个实施例，还包括连接件，所述连接件设置于所述第一通孔和/或第二通孔内，所述连接件与所述套管管壁连接。

根据本发明的一个实施例，所述连接件包括一块或多块连接板，所述连接板设置于所述第一通孔或所述第二通孔内，与所述套管管壁连接。

根据本发明的一个实施例，所述多块连接板连接围成管状或槽状。

根据本发明的一个实施例，部分或全部连接板设置有沿所述连接板厚度方向贯穿所述连接板的通槽，所述通槽沿所述连接板长度或宽度方向延伸。

根据本发明的一个实施例，管状或槽状的连接件数目为多个，以十字形设置。

根据本发明的一个实施例，所述连接件与所述套管管壁焊接连接。

根据本发明的一个实施例，所述套管主体由两根、三根或四根套管组成。

根据本发明的一个实施例，每根套管上连接有一根副套管，所述副套管一端位于所述套管管腔内，另一端突出于所述套管管腔之外。

本发明的目的之二是为了克服现有技术中的不足，提供一种使用更灵活的钢结构牛腿。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

钢结构牛腿，其特征在于，包括套管主体，所述套管主体由两根以上套管组成；每根所述套管具有套管管壁，所述套管管壁围成套管管腔；所述套管主体设置有第一通孔，所述第一通孔与所述套管主体长度方向垂直的方向贯穿或不贯穿所述套管主体。

根据本发明的一个实施例，还包括连接件，所述连接件包括第一连接管，所述第一连接管具有第一管壁，所述第一管壁围成第一管腔；所述第一连接管设置于所述第一通孔内，所述第一连接管管壁与所述套管管壁连接。

根据本发明的一个实施例，所述第一连接管的第一管壁上设置有第一通槽，所述第一通槽贯穿所述第一连接管的第一管壁，所述第一通槽沿所述第一连接管的长度方向延伸选定的长度。

根据本发明的一个实施例，所述第一连接管上设置有一块或多块第一副板，所述第一副板与所述第一通槽两侧的第一管壁连接；所述多块第一副板沿所述第一连接管的长度方向间隔分布。

根据本发明的一个实施例，所述套管主体设置有第二通孔，所述第二通孔与所述套管主体长度方向垂直的方向贯穿或不贯穿所述套管主体；所述第二通孔与所述第一通孔十字交叉设置或者沿所述套管主体长度方向间隔设置；所述连接件还包括第二连接管，所述第二连接管具有第二管壁，所述第二管壁围成第二管腔；所述第二连接管设置于所述第二通孔内。

根据本发明的一个实施例，所述第二连接管的第二管壁上设置有第二通槽，所述第二通槽贯穿所述第二连接管的管壁，所述第二通槽沿所述第二连接管的长度方向延伸选定的长度。

根据本发明的一个实施例，所述第二连接管上设置有一块或多块第二副板，所述第二副板与所述第二通槽两侧的第二管壁连接；所述多块第二副板沿所述第二连接管的长度方向间隔分布。

根据本发明的一个实施例，所述第一连接管贯穿所述第二连接管，所述第一连接管长度方向与所述第二连接管长度方向垂直；或者所述第二连接管贯穿所述第一连接管，所述第一连接管长度方向与所述第二连接管长度方向垂直。

根据本发明的一个实施例，所述第一连接管的第一管壁上开设有第三通孔；所述第一连接管与套管管壁连接；所述第二连接管数目为一个或多个，每个第二连接管一端与第一管壁连接；所述第二管腔一端与第三通孔位置相对并连通。

根据本发明的一个实施例，所述第一通孔和/或所述第二通孔与每根所述套管的套管管腔均连通。

根据本发明的一个实施例，所述第一连接管和/或所述第二连接管均与每根所述套管的管壁焊接连接。

根据本发明的一个实施例，所述套管主体由两根、三根或四根套管组成。

本发明的目的之三是为了克服现有技术中的不足，提供一种使用更灵活的新型钢支撑结构。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

钢结构支撑结构，其特征在于，包括多根管型立柱和前述的钢结构牛腿；每根所述套管设置在一根管形立柱端部。

根据本发明的一个实施例，所述套管与所述管型立柱为一体式结构。

本发明中的钢结构牛腿，其结构采用阴牛腿结构，其使用时可设置在立柱或者梁上，阴牛腿外观上可与立柱、梁保持一致，外观整齐统一，不杂乱。本发明中的牛腿结构采用套管主体上开设第一通孔和/或第二通孔，连接件设置在第一通孔和/或第二通孔内，既可以支撑自第一通孔插入的结构件、比如梁，还可以补足因套管主体开设第一通孔而造成的承载能力损失。连接件采用连接板，使得本发明结构简单，易于生产。连接板采用多块，可以将多个套管连接为一体，增强多个套管之间的连接牢固程度。连接件设置为管状，连接件设置在第一通孔和/或第二通孔内，连接件将套管管壁连接为一体，进一步增强套管的承载能力，弥补因套管主体开设第一通孔或第二通孔而造成的承载能力损失，使得本发明更加牢固。本发明中的牛腿结构可与立柱、梁分别生产为独立的部件再焊接连接，使得本发明可以在工厂车间加工、再在施工现场组装，可以为规模化的生产提供标准件，效率高。第一管壁上设置第一通槽，方便焊接装置伸入第一管腔内将伸入第一管腔内的结构件与第一管壁焊接连接。设置第一副板将第一通槽两侧的第一管壁连接，可避免开设通槽带来的承载力降低问题，使第一连接管更加牢固可靠。在焊接完成后，还可以通过第一通槽灌入混凝土，使钢结构更加牢固。第二管壁上设置第二通槽，方便焊接装置伸入第二管腔内将伸入第二管腔内的结构件与第二管壁焊接连接。设置第二副板将第二通槽两侧的第二管壁连接，可避免开设通槽带来的承载力降低问题，使第一连接管更加牢固可靠。在焊接完成后，还可以通过第二通槽灌入混凝土，使钢结构更加牢固。使用本发明中的钢结构牛腿，使得立柱和梁可以按照标准做成标准件在施工现场方便地施工。而且即使梁的长度超出两根立柱之间的距离也不需裁剪，梁可以穿过钢结构牛腿，仍然可以使用。使用本发明中的钢结构牛腿，可以使得钢结构房有更多的变化结构，比如要设置一个悬空的平台，只要梁穿过本发明中的钢结构牛腿，突出一定的长度即可。

现有的钢结构建筑，首先需要设计出图而后工厂加工，根据设计要求按图制造不同构件，供现场安装使用。使用本发明中的钢结构牛腿，可以先将各组成部件制作为标准构件，进行不同建筑和需求设计。本发明中的钢结构牛腿中的能满足目前钢混体系的任何设计需求，并能降低建筑安装的人工成本。本发明的结构原理，运用在钢构中可解决梁的连续、结构的固定、节点的强度的问题，巧妙的利用梁顶混凝土浇灌槽的条件进行焊接，完全解决了钢构难题。

相对于现有技术中的阳牛腿结构，本发明中的牛腿结构可节省用钢量50%以上。而且本发明中的牛腿结构可在工厂车间加工为标准件，再在施工现场与立柱或梁组装，现场施工时间短，至少可节省现场施工时间60%以上。

本发明中的钢结构，套管主体采用两根以上的套管组成，在浇筑混凝土后能够保证含钢量。根据对含钢量的要求不同，可采用两根、三根或四根套管组成套管主体。本发明中的钢结构牛腿，可确保浇筑后的含钢量符合使用要求，可防止含钢量不足或过大带来的问题。设置副套管，方便套管与立柱连接。

附图说明

图1为本发明实施例1中的钢结构牛腿结构示意图。

图2为图1中的钢结构牛腿省略副套管和两根套管后的结构示意图。

图3为本发明实施例1中的套管主体结构示意图。

图4为本发明实施例1中的连接件结构示意图。

图5为本发明实施例1中的第一连接管结构示意图。

图6为本发明实施例1中的第二连接管结构示意图。

图7为本发明实施例2中的连接件结构示意图。

图8为本发明实施例2中的第一槽型连接件结构示意图。

图9为本发明实施例3的局部结构示意图。

图10为本发明中的钢结构支撑结构示意图。

图11为本发明中的钢结构牛腿的使用效果示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的描述：

实施例1

如图1、图2和图3所示，钢结构牛腿，包括套管主体100和连接件20。套管主体100由两根以上的套管10组成，每根套管10具有套管管壁11，所述套管管壁11围成套管管腔12。套管管壁11的形状和套管管腔12的形状可以是四边形或者圆形，还可根据实际需要选择为其他的形状。所述四边形既可以是矩形，还可以是正方形或者其他可用的形状。在如图所示的示例中，套管管壁11为矩形，套管管腔12也为矩形。套管主体100由四根套管10相互连接，拼接为方形的形状。所述套管主体100设置有第一通孔13和第二通孔14。第一通孔13与第二通孔14均与套管主体100长度L1方向垂直，既可以贯穿套管主体100，也可以不贯穿套管主体100。在如图所示的示例中，第一通孔13与第二通孔14均贯穿套管主体100。第一通孔13与第二通孔14垂直设置。第一通孔13与第二通孔14既可以沿套管主体100长度L1方向间隔设置，也可以十字交叉设置。在本实施例中，第一通孔13与第二通孔14十字交叉设置，第一通孔13与第二通孔14相通，且第一通孔13与四根套管10的套管管腔12相通，第二通孔14与四根套管10的套管管腔12也相通。第一通孔13与第二通孔14可根据实际使用的要求确定其尺寸，既可以相同，也可以不同。第一通孔13和第二通孔14内设置有连接件20，连接件20适应第一通孔13和第二通孔14的形状设置。

如图1、图2、图4、图5和图6所示，所述连接件20包括第一连接管30和第二连接管40。所述第一连接管30具有第一管壁31，所述第一管壁31围成第一管腔32。所述第二连接管40具有第二管壁41，所述第二管壁41围成第二管腔42。第一连接管30和第二连接管40十字交叉设置。在如图所示的示例中，第一连接管30的第一管壁上设置有两个第三通孔36。两个第三通孔36位置对齐，且均与第三管腔32连通。两根第二连接管40的第二管壁41端部与第一管壁31焊接连接。第二管壁41围绕第三通孔36，本发明所述的围绕，既可以是从两面围绕，也可以是三面围绕或者四面围绕。

所述第一连接管30的第一管壁31上设置有第一通槽33，所述第一通槽33沿第一管壁31厚度方向贯穿所述第一连接管的第一管壁31，所述第一通槽33沿所述第一连接管30的长度L2方向延伸选定的长度。所述第二连接管40的第二管壁41上设置有第二通槽44，所述第二通槽44贯穿所述第二连接管40的第二管壁41，所述第二通槽44沿所述第二连接管40的长度方向L3延伸选定的长度。

所述第一连接管30设置于所述第一通孔13内，使得自所述第一通孔13插入的结构件能够插入所述第一管腔32内。第二连接管40设置于第二通孔14内，使得自所述第一通孔13插入的结构件能够插入所述第二管腔42内。

自第一通孔13一端插入的结构件可穿过第一管腔32后从第一通孔13另一端伸出套管主体100之外。自第二通孔14一端插入的结构件可穿过两个第二连接管40的第二管腔42后从第二通孔14另一端伸出套管主体100之外。

每根套管10上插置有一根副套管80。副套管80一端位于套管管腔11内，另一端伸出套管管腔11之外。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，连接件20结构不同。如图7、图8所示，所述连接件20包括第一槽型连接件50和两个第二槽型连接件60组成。所述第一槽型连接件50由三块第一连接板51组成，所述三块第一连接板51围成第一凹槽52。所述第二槽型连接件60由三块第二连接板61组成，所述三块第二连接板61围成第二凹槽62。所述第一槽型连接件50的其中两块第一连接板51上开设有缺口54。在如图所示的示例中，所述缺口54数目为两个，相对设置。两个所述第二槽型连接件60分别焊接连接在两块第一连接板51上，第二凹槽62与缺口54位置相对。第二槽型连接件60从三面围绕缺口54设置。第一连接板51与第二连接板61合称连接板。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于，连接件20结构不同。如图9所示，本实施例中的连接件为两块连接板71。两块连接板71沿套管主体100长度L1方向间隔设置。两块连接板71设置在第一通孔13内，分别位于第一通孔13的上壁和下壁。两块连接板71均与四个套管10的套管管壁11焊接连接。位于上部的连接板71上设置有通槽72。通槽72沿连接板71的厚度方向贯穿连接板71。通槽71沿连接板71长度L3方向延伸。

如图10所示为使用本发明中的钢结构牛腿的钢结构支撑结构的示意图。如图10所示，其包括四根管型立柱200。套管主体100的每根套管10通过一根副套管安装在一根管型立柱200上。副套管一端插入套管10的套管管腔内，另一端插入管型立柱的管腔内，利用焊接将套管、副套管及管型立柱焊接连接。

图11所示为本发明的钢结构支撑结构使用状态示意图。主梁310自第一通孔13插入并穿过套管主体100。部分次梁320自第二通孔14插入并穿过套管主体100。管型立柱200和钢结构牛腿100支撑主梁310和次梁320。使用本发明中的钢结构牛腿100，使得梁主梁310右端可延伸突出于套管主体100一定的长度，主梁310的右端未设置立柱200支撑。因此，使用本发明中的钢结构牛腿，可使得钢结构房屋的结构更加多样，可根据需要自由搭配设置。

除以上所述结构外，套管主体100还可以采用两根或三根套管组成。

本发明中的钢结构牛腿，其结构采用阴牛腿结构，其使用时可设置在立柱或者梁上，阴牛腿外观上可与立柱、梁保持一致，外观整齐统一，不杂乱。本发明中的牛腿结构采用套管主体上开设第一通孔和/或第二通孔，连接件设置在第一通孔和/或第二通孔内，既可以支撑自第一通孔插入的结构件、比如梁，还可以补足因套管主体开设第一通孔而造成的承载能力损失。连接件采用连接板，使得本发明结构简单，易于生产。连接板采用多块，可以将多个套管连接为一体，增强多个套管之间的连接牢固程度。连接件设置为管状，连接件设置在第一通孔和/或第二通孔内，连接件将套管管壁连接为一体，进一步增强套管的承载能力，弥补因套管主体开设第一通孔或第二通孔而造成的承载能力损失，使得本发明更加牢固。本发明中的牛腿结构可与立柱、梁分别生产为独立的部件再焊接连接，使得本发明可以在工厂车间加工、再在施工现场组装，可以为规模化的生产提供标准件，效率高。第一管壁上设置第一通槽，方便焊接装置伸入第一管腔内将伸入第一管腔内的结构件与第一管壁焊接连接。设置第一副板将第一通槽两侧的第一管壁连接，可避免开设通槽带来的承载力降低问题，使第一连接管更加牢固可靠。在焊接完成后，还可以通过第一通槽灌入混凝土，使钢结构更加牢固。第二管壁上设置第二通槽，方便焊接装置伸入第二管腔内将伸入第二管腔内的结构件与第二管壁焊接连接。设置第二副板将第二通槽两侧的第二管壁连接，可避免开设通槽带来的承载力降低问题，使第一连接管更加牢固可靠。在焊接完成后，还可以通过第二通槽灌入混凝土，使钢结构更加牢固。使用本发明中的钢结构牛腿，使得立柱和梁可以按照标准做成标准件在施工现场方便地施工。而且即使梁的长度超出两根立柱之间的距离也不需裁剪，梁可以穿过钢结构牛腿，仍然可以使用。使用本发明中的钢结构牛腿，可以使得钢结构房有更多的变化结构，比如要设置一个悬空的平台，只要梁穿过本发明中的钢结构牛腿，突出一定的长度即可。

现有的钢结构建筑，首先需要设计出图而后工厂加工，根据设计要求按图制造不同构件，供现场安装使用。使用本发明中的钢结构牛腿，可以先将各组成部件制作为标准构件，进行不同建筑和需求设计。本发明中的钢结构牛腿中的能满足目前钢混体系的任何设计需求，并能降低建筑安装的人工成本。本发明的结构原理，运用在钢构中可解决梁的连续、结构的固定、节点的强度的问题，巧妙的利用梁顶混凝土浇灌槽的条件进行焊接，完全解决了钢构难题。

相对于现有技术中的阳牛腿结构，本发明中的牛腿结构可节省用钢量50%以上。而且本发明中的牛腿结构可在工厂车间加工为标准件，再在施工现场与立柱或梁组装，现场施工时间短，至少可节省现场施工时间60%以上。

本发明中的钢结构，套管主体采用两根以上的套管组成，在浇筑混凝土后能够保证含钢量。根据对含钢量的要求不同，可采用两根、三根或四根套管组成套管主体。本发明中的钢结构牛腿，可确保浇筑后的含钢量符合使用要求，可防止含钢量不足或过大带来的问题。设置副套管，方便套管与立柱连接。

本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。

Claims (10)

1.钢结构牛腿，其特征在于，包括套管主体，所述套管主体由两根以上套管组成；每根所述套管具有套管管壁，所述套管管壁围成套管管腔；所述套管主体设置有第一通孔，所述第一通孔与所述套管主体长度方向垂直的方向贯穿或不贯穿所述套管主体；还包括连接件，所述连接件包括第一连接管，所述第一连接管具有第一管壁，所述第一管壁围成第一管腔；所述第一连接管设置于所述第一通孔内，所述第一连接管管壁与所述套管管壁连接；

所述第一连接管的第一管壁上设置有第一通槽，所述第一通槽贯穿所述第一连接管的第一管壁，所述第一通槽沿所述第一连接管的长度方向延伸选定的长度；

所述套管主体设置有第二通孔，所述第二通孔与所述套管主体长度方向垂直的方向贯穿或不贯穿所述套管主体；所述第二通孔与所述第一通孔十字交叉设置；所述连接件还包括第二连接管，所述第二连接管具有第二管壁，所述第二管壁围成第二管腔；所述第二连接管设置于所述第二通孔内；

所述第一连接管贯穿所述第二连接管，所述第一连接管长度方向与所述第二连接管长度方向垂直；或者所述第二连接管贯穿所述第一连接管，所述第一连接管长度方向与所述第二连接管长度方向垂直。

2.根据权利要求1所述的钢结构牛腿，其特征在于，所述第一连接管上设置有一块或多块第一副板，所述第一副板与所述第一通槽两侧的第一管壁连接；所述多块第一副板沿所述第一连接管的长度方向间隔分布。

3.根据权利要求2所述的钢结构牛腿，其特征在于，所述第二连接管的第二管壁上设置有第二通槽，所述第二通槽贯穿所述第二连接管的管壁，所述第二通槽沿所述第二连接管的长度方向延伸选定的长度。

4.根据权利要求3所述的钢结构牛腿，其特征在于，所述第二连接管上设置有一块或多块第二副板，所述第二副板与所述第二通槽两侧的第二管壁连接；所述多块第二副板沿所述第二连接管的长度方向间隔分布。

5.根据权利要求3所述的钢结构牛腿，其特征在于，所述第一连接管的第一管壁上开设有第三通孔；所述第一连接管与套管管壁连接；所述第二连接管数目为一个或多个，每个第二连接管一端与第一管壁连接；所述第二管腔一端与第三通孔位置相对并连通。

6.根据权利要求3所述的钢结构牛腿，其特征在于，所述第一通孔和/或所述第二通孔与每根所述套管的套管管腔均连通。

7.根据权利要求3所述的钢结构牛腿，其特征在于，所述第一连接管和/或所述第二连接管均与每根所述套管的管壁焊接连接。

8.根据权利要求1所述的钢结构牛腿，其特征在于，所述套管主体由两根、三根或四根套管组成。

9.钢结构支撑结构，其特征在于，包括多根管型立柱和权利要求1至8任一权利要求所述的钢结构牛腿；每根所述套管设置在一根管形立柱端部。

10.根据权利要求9所述的钢结构支撑结构，其特征在于，所述套管与所述管型立柱为一体式结构。

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