CN110106975B - 钢梁托钢柱连接节点结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢梁托钢柱连接节点结构，涉及建筑工程领域，解决的技术问题是提供一种受力和传力合理的钢梁托钢柱连接节点结构。本发明采用的技术方案是：钢梁托钢柱连接节点结构，包括主梁、次梁和钢柱，主梁的两侧分别刚性连接次梁，主梁和次梁十字交叉且水平布置，交叉位置的主梁顶面连接钢柱，钢柱的下端设置柱脚底板，柱脚底板和主梁顶面之间刚性连接，钢柱竖直布置。本发明能够较好地把钢柱的柱底反力传到钢梁，使得钢梁受力合理，解决空间结构的需要；同时增强连接节点的稳定性，并且可以根据实际情况，合理选择钢梁的截面大小，符合经济性的要求。

Description

钢梁托钢柱连接节点结构
技术领域
本发明涉及建筑工程领域，具体是一种钢结构连接结构。
背景技术
随着经济的不断发展，高层、多层的钢结构建筑越来越多，建筑物的综合性功能越来越强。建筑物下部楼层与外部联系紧密，特别是城市临街建筑，设置大厅、商业、娱乐等公共用房，这些公共用房采用大开间、大空间结构，要求有尽可能大的自由灵活空间，而上部楼层会设置住宅、公寓等小开间建筑，这就需要在上下楼层设置转换层，以完成上部楼层到下部楼层的结构形式的改变。梁托柱式转换层结构是目前较为常见的结构形式。
授权公告号为CN206987048U、公告日为2018年2月9日的专利公开了一种钢结构梁上起柱节点构造，包括水平布设的主框架梁、竖向布设在主框架梁上方的梁上柱和将主框架梁与梁上柱连接为一体的短柱，短柱与梁上柱设置在同一直线上，短柱的上端与梁上柱的下端连接，短柱的下端与主框架梁在工厂焊接。但是一般来讲，短柱的上端接口要求为一级焊缝。该节点构造在上部结构荷载较小比较适用，当上部结构的荷载较大时，该节点就不能满足结构受力要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种受力和传力合理的钢梁托钢柱连接节点结构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：钢梁托钢柱连接节点结构，包括主梁、次梁和钢柱，主梁的两侧分别刚性连接次梁，主梁和次梁十字交叉且水平布置，交叉位置的主梁顶面连接钢柱，钢柱的下端设置柱脚底板，柱脚底板和主梁顶面之间刚性连接，钢柱竖直布置。
具体的：所述主梁、次梁和钢柱三者其一、其二或其三为H型钢。
进一步的是：所述主梁和钢柱均为H型钢，主梁的上下侧为翼板、中部为腹板，主梁的两侧分别设置两块主梁加劲板，同侧的两块主梁加劲板相互平行，主梁加劲板的位置与钢柱的翼板的位置相对应，主梁的腹板中心线与钢柱的腹板中心线相互垂直；主梁同侧的两块主梁加劲板之间设置钢梁连接板，钢梁连接板焊接连接于主梁，钢梁连接板与次梁刚性连接。
更进一步的是：所述柱脚底板的宽度大于主梁上侧的翼板的宽度，主梁上侧的翼板的翼缘分别焊接连接补强板，补强板的顶面与主梁的顶面齐平，柱脚底板的边缘不超出补强板的范围；主梁加劲板和钢梁连接板均与补强板的底面焊接连接。
具体的：所述钢梁连接板位于两块主梁加劲板的中间位置，钢梁连接板与次梁通过一对夹板以及夹板之间的螺栓相连；次梁为H型钢，钢梁连接板和主梁加劲板之间焊接横向加劲板，次梁下侧的翼板的翼缘与横向加劲板焊接连接，次梁上侧的翼板的翼缘与主梁翼缘的补强板焊接连接。
进一步的是：所述柱脚底板的顶面与钢柱的下端焊接连接，柱脚底板的底面与主梁的顶面、补强板的顶面焊接连接。
具体的：所述柱脚底板和主梁顶面之间通过螺栓连接，柱脚底板顶面的螺栓设置柱脚压板。
具体的：所述钢柱为H型钢，钢柱的腹板两侧和柱脚底板之间分别焊接设置钢柱加劲板。
本发明的有益效果是：钢梁托钢柱连接节点结构能够较好地把钢柱的柱底反力传到钢梁，使得钢梁受力合理，解决空间结构的需要；同时增强连接节点的稳定性，并且可以根据实际情况，合理选择钢梁的截面大小，符合经济性的要求。
主梁加劲板和钢梁连接板增强连接节点的强度，改善受力条件，同时便于主梁和次梁的刚性连接。主梁上侧的翼板的翼缘连接补强板，柱脚底板全部放置于补强板的顶面和主梁的顶面，柱脚底板的整个底面均传力，柱脚底板和主梁之间通过螺栓连接，同时柱脚底板的底面与主梁、补强板焊接连接，既便于施工，又确保连接的稳固。
附图说明
图1～3是本发明钢梁托钢柱连接节点结构不同视角的三维结构图。
图4是图1所示钢梁托钢柱连接节点结构沿主梁的腹板的纵剖图。
图5是图4中沿A-A方向的剖面图。
图6是图4中沿B-B方向的剖面图。
图7是图4中沿C-C方向的剖面图。
图中零部件、部位及编号：主梁1、次梁2、钢柱3、柱脚底板4、主梁加劲板5、钢梁连接板6、补强板7、夹板8、横向加劲板9、柱脚压板10、钢柱加劲板11。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明钢梁托钢柱连接节点结构，包括主梁1、次梁2和钢柱3，主梁1的两侧分别刚性连接次梁2，主梁1和次梁2十字交叉且水平布置，交叉位置的主梁1顶面连接钢柱3，钢柱3竖直布置。其中，钢柱3的下端设置柱脚底板4，柱脚底板4焊接连接于钢柱3的下端，柱脚底板4和主梁1顶面之间刚性连接。主梁1、次梁2和钢柱3三者其一、其二或其三为H型钢。下面以主梁1、次梁2和钢柱3三者均为H型钢对本发明作进一步说明。
如图1～7所示，钢梁托钢柱连接节点结构的主梁1、次梁2和钢柱3均为H型钢，主梁1和次梁2的上下侧均为翼板、中部均为腹板。为增强主梁1和次梁2十字交叉位置的强度，主梁1沿长度方向的两侧分别设置两块主梁加劲板5，两侧的主梁加劲板5对称布置，同侧的两块主梁加劲板5相互平行。主梁加劲板5的位置与钢柱3的翼板的位置相对应，或者主梁加劲板5的位置与柱脚底板4的边缘相对应，如图4所示。主梁1的腹板中心线与钢柱3的腹板中心线相互垂直，其中钢柱3的腹板中心线竖直布置。
主梁1同侧的两块主梁加劲板5之间设置钢梁连接板6。钢梁连接板6焊接连接于主梁1，钢梁连接板6与次梁2刚性连接。钢梁连接板6与主梁加劲板5结构相同，兼具加强结构和直接与次梁2刚性连接的作用。钢梁连接板6最好设置于两块主梁加劲板5的中间位置，钢梁连接板6与两侧的主梁加劲板5之间还可设置横向加劲板9。钢梁连接板6与次梁2通过一对夹板8以及夹板8之间的螺栓相连，例如两块夹板8之间设置八颗高强螺栓，如图4和图6所示。横向加劲板9的位置最好与次梁2下侧的翼板位于同一位置，次梁2下侧的翼板的翼缘与横向加劲板9的焊接连接。
主梁1上侧的翼板直接支撑柱脚底板4，受到较大的竖向荷载。当柱脚底板4的宽度不超过主梁1上侧的翼板的宽度，即柱脚底板4位于主梁1上侧的翼板的边界范围内，柱脚底板4可直接和主梁1顶面刚性连接。当柱脚底板4的宽度不超过主梁1上侧的翼板的宽度大于主梁1上侧的翼板的宽度，即柱脚底板4位于主梁1上侧的翼板的边界范围外，此时主梁1上侧的翼板的翼缘分别焊接连接补强板7，补强板7的顶面与主梁1的顶面齐平，柱脚底板4置于主梁1的顶面，柱脚底板4的边缘不超出补强板7的范围，如图1～3所示。主梁1上侧的翼板的翼缘与补强板7开坡口焊接，例如开单面45°坡口，焊接以后将上表面的焊缝打磨平整，有利于钢柱3的柱脚底板4与主梁1的上表面贴合紧密。
主梁1与钢柱3刚性连接。具体的，主梁1上侧的翼板在交叉位置设置螺栓孔，例如设置四颗螺栓孔；柱脚底板4相应设置螺栓孔，柱脚底板4和主梁1顶面之间通过螺栓连接。其中，柱脚底板4顶面的螺栓设置柱脚压板10，如图7所示。柱脚底板4和主梁1之间螺栓连接，螺栓便于安装定位，同时也便于固定，为增加强度，柱脚底板4的顶面与钢柱3的下端焊接连接，柱脚底板4的底面与主梁1的顶面焊接连接。
主梁1的上侧的翼板的翼缘焊接连接补强板7，主梁加劲板5和钢梁连接板6与补强板7的底面、主梁1焊接连接。次梁2上侧的翼板的翼缘可与主梁1翼缘的补强板7焊接连接。柱脚底板4的底面与主梁1的顶面、补强板7的顶面焊接连接。主梁1和柱脚底板4之间既通过螺栓连接，又焊接连接，确保刚性连接的稳固。钢柱3为H型钢，钢柱3的腹板两侧和柱脚底板4之间分别焊接设置钢柱加劲板11，如图7所示，以增强钢柱3与柱脚底板4之间的强度。

Claims (5)

1.钢梁托钢柱连接节点结构，其特征在于：包括主梁(1)、次梁(2)和钢柱(3)，主梁(1)、次梁(2)和钢柱(3)均为H型钢，主梁(1)的上下侧为翼板、中部为腹板，主梁(1)的两侧分别设置两块主梁加劲板(5)，主梁加劲板(5)的位置与钢柱(3)的翼板的位置相对应，主梁(1)同侧的两块主梁加劲板(5)相互平行，主梁(1)同侧的两块主梁加劲板(5)之间设置钢梁连接板(6)，钢梁连接板(6)焊接连接于主梁(1)并位于两块主梁加劲板(5)的中间的位置，主梁(1)两侧的钢梁连接板(6)分别刚性连接次梁(2)，主梁(1)和次梁(2)十字交叉且水平布置，交叉位置的主梁(1)顶面连接钢柱(3)，钢柱(3)的下端设置柱脚底板(4)，柱脚底板(4)的宽度大于主梁(1)上侧的翼板的宽度，主梁(1)上侧的翼板的翼缘分别焊接连接补强板(7)，补强板(7)的顶面与主梁(1)的顶面齐平，柱脚底板(4)的边缘不超出补强板(7)的范围，柱脚底板(4)全部放置于补强板(7)的顶面和主梁(1)的顶面并与主梁(1)刚性连接，钢柱(3)竖直布置。
2.如权利要求1所述的钢梁托钢柱连接节点结构，其特征在于：所述钢梁连接板(6)与次梁(2)通过一对夹板(8)以及夹板(8)之间的螺栓相连；钢梁连接板(6)和主梁加劲板(5)之间焊接横向加劲板(9)，次梁(2)下侧的翼板的翼缘与横向加劲板(9)焊接连接，次梁(2)上侧的翼板的翼缘与主梁(1)翼缘的补强板(7)焊接连接。
3.如权利要求1所述的钢梁托钢柱连接节点结构，其特征在于：所述柱脚底板(4)的顶面与钢柱(3)的下端焊接连接，柱脚底板(4)的底面与主梁(1)的顶面、补强板(7)的顶面焊接连接。
4.如权利要求1～3任一权利要求所述的钢梁托钢柱连接节点结构，其特征在于：所述柱脚底板(4)和主梁(1)顶面之间通过螺栓连接，柱脚底板(4)顶面的螺栓设置柱脚压板(10)。
5.如权利要求1～3任一权利要求所述的钢梁托钢柱连接节点结构，其特征在于：所述钢柱(3)的腹板两侧和柱脚底板(4)之间分别焊接设置钢柱加劲板(11)。
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