CN107355001A - 梁柱连接结构 - Google Patents
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Abstract
一种梁柱连接结构，包括钢管柱、钢梁及传力部件，钢管柱具有内腔；钢梁固接于钢管柱的顶端，钢梁内部对应内腔的位置处具有空槽；传力部件固设于空槽内，传力部件为中空的管状结构，包括相对设置的第一开口端和第二开口端，第一开口端与钢梁的顶部固接，第二开口端与钢梁的底部固接。本发明实施例提供的梁柱连接结构，通过将传力部件设在钢梁的空槽内，使传力部件的第一开口端与钢梁的顶部固接，传力部件的第二开口端与钢梁的底部连接，从而实现通过第一开口端将钢梁的顶部的力直接传递至第二开口端，再经过第二开口端传递至位于钢梁底部的钢管柱上，传力明确简单，能准确对钢梁与钢管柱连接形成的节点的受力进行分析，有利于节点的设计。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种梁柱连接结构。
背景技术
梁与柱的节点连接是多层刚结构设计中重要而又复杂的环节之一，节点连接的可靠性对钢结构的整体性能有很大的影响。当前，大部分钢结构中，通常采用在钢梁与钢柱之间设置加劲板，利用加劲板来达到加强钢梁与钢柱之间节点、同时将钢梁的力传递至钢柱上的力的目的。然而，采用这种方式，由于钢梁的梁宽度通常大于钢柱的柱宽，采用平板结构的加劲板不仅无法直接将钢梁顶部的力直接传递至钢柱，且同时加劲板、钢梁的腹板以及钢梁的底板都产生了附加应力，这些附加应力在计算时不容易进行准确计算，从而导致节点的设计得不到准确的数据支持，不利于钢梁与钢柱之间的节点的设计。
发明内容
本发明实施例公开了一种梁柱连接结构，能够直接将钢梁顶部的力传递至钢柱，方便钢梁与钢柱之间的节点设计。
本发明提供了一种梁柱连接结构，其包括
钢管柱，所述钢管柱具有一内腔；
钢梁，所述钢梁固接于所述钢管柱的顶端，所述钢梁内部对应所述内腔的位置处具有一空槽；以及
传力部件，所述传力部件固设于所述空槽内，所述传力部件为中空的管状结构，包括相对设置的第一开口端和第二开口端，所述第一开口端与所述钢梁的顶部固接，所述第二开口端与所述钢梁的底部固接。
其中，所述钢管柱为圆形钢管柱，在施工时，所述钢管柱的壁厚可根据实际建筑情况设置。
其中，所述钢管柱的顶端是指该钢管柱远离其立在地面上或者其他施工平面上的一端。
作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述钢梁为两根，分别为第一钢梁及第二钢梁，所述第二钢梁与所述第一钢梁固接形成交叉结构，所述第二钢梁与所述第一钢梁的交叉连接处形成所述空槽。
作为另一种可选的实施方式，所述钢梁还可为四根、六根或更多根等。
作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述交叉结构为十字交叉结构，所述空槽为方形槽，所述内腔为圆形腔体，所述空槽的槽宽大于所述内腔的直径，且所述空槽的中心与所述内腔的中心同轴。
作为另一种可选的实施方式，所述交叉结构还可为X字形交叉结构。
优选地，该空槽为正方形槽。当该空槽的槽宽大于该内腔的直径时，该空槽的面积大于该内腔的面积。
作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述第一开口端的开口形状为方形，所述第二开口端的开口形状为圆形，所述第一开口端的开口宽度小于所述空槽的槽宽，所述第二开口端的开口直径等于所述内腔的直径，且所述第二开口端的开口对准所述内腔设置。
优选地，所述第一开口端的开口形状为正方形。
采用第一开口端开口形状与空槽的开口形状一致，所述第二开口端的开口直径等于所述内腔的直径，且所述第二开口端的开口对准所述内腔设置的方式，能够利用所述第一开口端直接将所述钢梁顶部的力直接传递至所述第二开口端，并经由所述第二开口端传递至所述钢管柱，从而使得所述钢梁与所述钢管柱之间的传力明确，有利于钢梁与钢管柱之间连接的节点的设计。
作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述第一钢梁及所述第二钢梁均为箱型梁，所述第一钢梁包括顶板以及与所述顶板平行设置的底板，所述第二钢梁包括相对设置的第一腹板和第二腹板，所述顶板、所述底板、所述第一腹板以及所述第二腹板围合形成所述空槽，所述第一开口端与所述第一钢梁的顶板固接，所述第二开口端与所述第一钢梁的底板固接。
其中，所述第二开口端的开口对准所述底板对应所述钢管柱的内腔的位置设置。
作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述第一开口端的端面至所述第一钢梁的顶板之间的直线距离为0～100mm。
作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述第二钢梁的顶板与所述第一钢梁的顶板焊接并形成第一焊缝，所述第一开口端与所述第一钢梁的顶板焊接并形成第二焊缝，所述第二焊缝与所述第一焊缝平行且并排设置。
作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述第二开口端与所述底板焊接。
作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述传力部件的壁厚大于或等于所述钢管柱的壁厚。
作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述传力部件的高度小于或等于所述钢梁的梁高。
即，所述第一开口端的端面至所述第二开口端的端面的距离小于或等于所述钢梁的梁高。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例提供的梁柱连接结构，通过将传力部件设置为管状结构且设置在钢梁的空槽内，并使得传力部件的第一开口端与钢梁的顶部固接，传力部件的第二开口端与钢梁的底部连接，从而实现通过第一开口端将钢梁的顶部的力直接传递至第二开口端，再经过第二开口端传递至位于钢梁底部的钢管柱上，传力明确简单，能够准确对钢梁与钢管柱连接形成的节点的受力进行分析，进而有利于节点的设计。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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是本发明实施例提供的梁柱连接结构的连接示意图；
图2是图1中的II向内部剖面图；
图3是本发明实施例提供的传力部件的立体图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅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。
在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
以下进行结合附图进行详细描述。
请一并参见图1至图3，本发明实施例提供一种梁柱连接结构100，包括钢管柱10、钢梁以及传力部件30，钢管柱10具有一内腔11，钢梁固接于钢管柱10的顶端，且钢梁内部对应内腔11的位置处设有空槽21。该传力部件30固设于空槽21内，该传力部件30为中空的管状结构，包括相对设置的第一开口端31和第二开口端32，第一开口端31与钢梁的顶部固接，第二开口端32与钢梁的底部固接。
采用将传力部件30设置为中空的管状结构，并使得传力部件30的第一开口端31与钢梁的顶部固接，第二开口端32与钢梁的底部固接，从而能够通过第一开口端31将钢梁顶部的力传递至第二开口端32，并经由第二开口端32向位于钢梁底部的钢管柱10进行传递，实现力的直接传递，传力简单。
在本实施例中，该钢管柱10优选为圆柱形钢管柱，且该钢管柱10的内腔11也为圆形腔体。在具体施工时，该钢管柱10的壁厚可根据实际建筑情况设置。
在本实施例中，该钢梁通常可设置为两根，分别为第一钢梁22及第二钢梁23，该第二钢梁23与第一钢梁22固接形成交叉结构，且该第二钢梁23与第一钢梁22的交叉连接处形成该空槽21。具体地，第一钢梁22及第二钢梁23均为箱型梁，第一钢梁22包括顶板22a以及与顶板平行设置的底板22b，第二钢梁23包括相对设置的第一腹板23a和第二腹板23b，该顶板22a、底板22b、第一腹板23a和第二腹板23b围合形成上述的空槽21。也就是说，当该传力部件30设于空槽21内时，该传力部件30的第一开口端31与第一钢梁22的顶板22a固接，该传力部件30的第二开口端32与第一钢梁22的底板22b固接，且该传力部件30的外周可与第二钢梁23的第一腹板23a和第二腹板23b固接，以实现该传力部件30在空槽21内的固定。优选地，该第一开口端31可焊接于第一钢梁22的顶板22a，该第二开口端32可焊接于该第一钢梁22的底板22b，以确保传力部件30与顶板22a和底板22b的连接可靠性。可以理解的是，在其他实施例中，该钢梁还可设置为三根、四根或者更多根，视具体施工情况设置。
进一步地，该第一钢梁22与第二钢梁23固接形成十字交叉结构，该空槽21为方形槽，该空槽21的槽宽B1大于内腔11的直径D1，且空槽21的中心与内腔11的中心同轴。优选地，该空槽21为正方形槽，当该空槽21的槽宽B1大于该内腔11的直径D1时，该空槽21的面积大于该内腔11的面积。可以理解的是，在其他实施例中，该空槽21还可为平行四边形槽，也就是说，当该第一钢梁22与第二钢梁23固接形成交叉结构时，该交叉结构可为X字形结构。
更进一步地，为了实现直接将第一钢梁22的力传递至钢管柱10，该第一开口端31的开口形状为与该空槽21适配的方形，该第二开口端32的开口形状为与该内腔11适配的圆形，且当该空槽21为正方形时，该第一开口端31的开口形状也为正方形。具体地，该第一开口端31的开口宽度B2小于或近似等于该空槽21的槽宽B1，该第二开口端32的开口直径D2等于该内腔11的直径D2，且该第二开口端32的开口对准该内腔11设置，即，当第二开口端32固接于第一钢梁22的底板22b时，该第一开口端31的开口对准该底板22b对应该钢管柱10的内腔11的位置设置，以便于将力直接传递至该钢管柱10上。
采用将第一开口端31的开口形状与空槽的形状相适配设置，第二开口端32的开口直径D2等于内腔11的直径D1，且第二开口端32的开口对准内腔11设置的方式，能够利用第一开口端31直接将第一钢梁22和第二钢梁23的顶部的力直接传递至第二开口端32，并经由该第二开口端32传递至钢管柱10，从而使得钢梁与钢管柱10之间的传力明确，有利于钢梁与钢管柱10之间的节点受力分析，进而有利于该节点的设计。
可以得知的是，由于该传力部件30的直接传力作用，在设计该钢管柱10与钢梁的连接节点设计时，可在工厂中进行预加工，形成预制构件，从而便于现场的施工。
在本实施例中，为了实现该第一开口端31能够与第一钢梁22的顶板22a固接，该第二开口端32能够与第一钢梁22的底板22b固接，该传力部件30的高度小于或等于该钢梁的梁高，即，该第一开口端31的端面至第二开口端32的端面的距离小于或等于该第一钢梁22和第二钢梁23的梁高。
在本实施例中，该第二钢梁23的顶板与第一钢梁22的顶板焊接并形成第一焊缝(图中未示出)，该第一开口端31与第一钢梁22的顶板焊接并形成第二焊缝(图中未示出)，该第二焊缝与第一焊缝平行且并排设置。具体地，为了便于施工且同时确保第一开口端31与第一钢梁22的顶板的焊接形成的第二焊缝的质量，该第一开口端31的端面至第一钢梁22的顶板之间的直线距离为0～100mm，也就是说，该第二焊缝的宽度为0～100mm。采用这种方式，能够避免该第二焊缝与第一焊缝重叠在一起，从而有利于保证该第一焊缝和第二焊缝的焊接质量。
在本实施例中，该传力部件30的壁厚大于或等于钢管柱10的壁厚，以便于该第二开口端32能够直接将钢梁的力传递至该钢管柱10，避免产生附加应力，进而方便对钢梁和钢管柱10之间的节点进行受力分析。
本发明实施例提供的梁柱连接结构，通过将传力部件设置为管状结构且设置在钢梁的空槽内，并使得传力部件的第一开口端与钢梁的顶部固接，传力部件的第二开口端与钢梁的底部连接，从而实现通过第一开口端将钢梁的顶部的力直接传递至第二开口端，再经过第二开口端传递至位于钢梁底部的钢管柱上，传力明确简单，能够准确对钢梁与钢管柱连接形成的节点的受力进行分析，进而有利于节点的设计。
以上对本发明实施例公开的一种梁柱连接结构进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种梁柱连接结构，其特征在于，其包括
钢管柱，所述钢管柱具有一内腔；
钢梁，所述钢梁固接于所述钢管柱的顶端，所述钢梁内部对应所述内腔的位置处具有空槽；以及
传力部件，所述传力部件固设于所述空槽内，所述传力部件为中空的管状结构，包括相对设置的第一开口端和第二开口端，所述第一开口端与所述钢梁的顶部固接，所述第二开口端与所述钢梁的底部固接。
2.根据权利要求1所述的梁柱连接结构，其特征在于：所述钢梁为两根，分别为第一钢梁及第二钢梁，所述第二钢梁与所述第一钢梁固接形成交叉结构，所述第二钢梁与所述第一钢梁的交叉连接处形成所述空槽。
3.根据权利要求2所述的梁柱连接结构，其特征在于：所述交叉结构为十字交叉结构，所述空槽为方形槽，所述内腔为圆形腔体，所述空槽的槽宽大于所述内腔的直径，且所述空槽的中心与所述内腔的中心同轴。
4.根据权利要求3所述的梁柱连接结构，其特征在于：所述第一开口端的开口形状为方形，所述第二开口端的开口形状为圆形，所述第一开口端的开口宽度小于所述空槽的槽宽，所述第二开口端的开口直径等于所述内腔的直径，且所述第二开口端的开口对准所述内腔设置。
5.根据权利要求2所述的梁柱连接结构，其特征在于：所述第一钢梁及所述第二钢梁均为箱型梁，所述第一钢梁包括顶板以及与所述顶板平行设置的底板，所述第二钢梁包括相对设置的第一腹板和第二腹板，所述顶板、所述底板、所述第一腹板以及所述第二腹板围合形成所述空槽，所述第一开口端与所述第一钢梁的顶板固接，所述第二开口端与所述第一钢梁的底板固接。
6.根据权利要求5所述的梁柱连接结构，其特征在于：所述第一开口端的端面至所述第一钢梁的顶板之间的直线距离为0～100mm。
7.根据权利要求5或6所述的梁柱连接结构，其特征在于：所述第二钢梁的顶板与所述第一钢梁的顶板焊接并形成第一焊缝，所述第一开口端与所述第一钢梁的顶板焊接并形成第二焊缝，所述第二焊缝与所述第一焊缝平行且并排设置。
8.根据权利要求6或7所述的梁柱连接结构，其特征在于：所述第二开口端与所述底板焊接。
9.根据权利要求1所述的梁柱连接结构，其特征在于：所述传力部件的壁厚大于或等于所述钢管柱的壁厚。
10.根据权利要求1所述的梁柱连接结构，其特征在于：所述传力部件的高度小于或等于所述钢梁的梁高。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171117 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |