CN110593406A - 矩形钢管柱与h型钢梁的连接方法及结构 - Google Patents

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Abstract

一种矩形钢管柱与H型钢梁的连接方法及结构，涉及建筑领域，该连接结构包括矩形钢管柱、至少一竖直穿芯板、至少一水平穿芯板、第一H型钢梁以及第二H型钢梁；矩形钢管柱包括两相对第一板面和两相对的第二板面，第一板面的宽度大于第二板面的宽度；竖直穿芯板穿过第二板面，竖直穿芯板与第一板面平行布置；水平穿芯板穿过第一板面，水平穿芯板与第二板面垂直布置；第一H型钢梁与竖直穿芯板的一端固定连接，第二H型钢梁与水平穿芯板的一端固定连接。本发明提供的连接结构，采用竖直穿芯板与水平穿芯板组合的形式与H型钢梁连接，减少了矩形钢管柱内水平隔板的用量，简化了节点制作工艺，有利于降低制作成本；有利于柱内混凝土的浇注，浇筑效果好。

Description

矩形钢管柱与H型钢梁的连接方法及结构
技术领域
本发明涉及建筑领域，具体地涉及一种矩形钢管柱与H型钢梁的连接方法及结构。
背景技术
在钢结构建筑中，矩形钢管柱与H型钢梁的应用十分广泛，特别是高层钢结构建筑中，与常规的混凝土柱相比，矩形钢管混凝土柱的应用，既可提高钢管混凝土组合柱的强度，还可减小柱截面，增加实际的使用面积。
但在实际应用中也存在较多的问题：梁柱节点较复杂，成本较高；成品钢管须在节点区截断；矩形钢管柱内隔板节点对柱内混凝土的浇注质量影响较大，受节点多重水平板的阻隔，柱内灌混凝土存在浇注不密实的隐患，特别是小截面钢柱的影响更大。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的矩形钢管柱与H型钢梁的连接技术，以克服现有技术中节点结构复杂，容易引起浇筑不密实的技术问题。
为至少实现上述发明目之一，本发明实施例提供一种矩形钢管柱与H型钢梁的连接方法，包括：
在矩形钢管柱的第一板面上开设第一槽孔，在矩形钢管柱的第二板面上开设第二槽孔；
将水平穿芯板穿过第一板面的第一槽孔，水平穿芯板与第一板面通过角焊缝连接；
将竖直穿芯板穿过第二板面的第二槽孔，竖直穿芯板与第二板面通过角焊缝连接；
将第一H型钢梁与竖直穿芯板的一端固定连接，第二H型钢梁与水平穿芯板的一端固定连接。
在上述技术方案中，进一步的，将第一H型钢梁与竖直穿芯板的一端固定连接包括：
竖直穿芯板焊接水平连接板；
将第一H型钢梁的上翼缘板与一水平连接板焊接；
将第一H型钢梁的下翼缘板与另一水平连接板通过螺栓连接。
在上述技术方案中，进一步的，将第一H型钢梁的上翼缘板与一水平连接板焊接指：
将第一H型钢梁的上翼缘板与水平连接板利用翼缘加强板塞焊连接。
在上述技术方案中，进一步的，将第二H型钢梁与水平穿芯板的一端固定连接包括：
将第二H型钢梁的上翼缘板与一水平穿芯板焊接；
将第二H型钢梁的下翼缘板与另一水平穿芯板通过螺栓连接。
在上述技术方案中，进一步的，将第二H型钢梁的上翼缘板与一水平穿芯板焊接指：
第二H型钢梁的上翼缘板与水平穿芯板利用翼缘加强板塞焊连接。
在上述技术方案中，进一步的，在连接第二H型钢梁的下翼缘板的水平穿芯板与所述第一板面之间焊接加强筋板。
在上述技术方案中，进一步的，水平穿芯板与第一板面之间的焊缝以及竖直穿芯板与第二板面之间的焊缝均位于矩形钢管柱的外侧。
此外，本申请还提供一种矩形钢管柱与H型钢梁的连接结构，包括矩形钢管柱、至少一竖直穿芯板、至少一水平穿芯板、第一H型钢梁以及第二H型钢梁；所述矩形钢管柱包括两相对第一板面和两相对的第二板面，所述第一板面的宽度大于第二板面的宽度；所述竖直穿芯板穿过第二板面，竖直穿芯板与第一板面平行布置；所述水平穿芯板穿过第一板面，水平穿芯板与第二板面垂直布置；所述第一H型钢梁与竖直穿芯板的一端固定连接，所述第二H型钢梁与水平穿芯板的一端固定连接。
在上述技术方案中，进一步的，所述第一板面上设有第一槽孔，所述水平穿芯板穿过所述第一槽孔，且水平穿芯板与第一板面通过焊接结构连接；所述第二板面上设有第二槽孔，所述竖直穿芯板穿过所述第二槽孔，且竖直穿芯板与第二板面通过焊接结构连接。
在上述技术方案中，进一步的，所述焊接结构位于第一板面、第二板面的外侧。
在上述技术方案中，进一步的，所述第二H型钢梁的上翼缘板与一水平穿芯板焊接，第二H型钢梁的下翼缘板与另一水平穿芯板通过螺栓连接。
在上述技术方案中，进一步的，所述第二H型钢梁的上翼缘板与水平穿芯板利用翼缘加强板塞焊连接。
在上述技术方案中，进一步的，所述竖直穿芯板连接有水平连接板；所述第一H型钢梁的上翼缘板与一水平连接板焊接，第一H型钢梁的下翼缘板与另一水平连接板通过螺栓连接。
在上述技术方案中，进一步的，所述第一H型钢梁的上翼缘板与水平连接板利用翼缘加强板塞焊连接。
在上述技术方案中，进一步的，所述水平穿芯板与矩形钢管柱之间还设有加强筋板。
在上述技术方案中，进一步的，所述水平穿芯板的宽度与第二板面的宽度相同。
在上述技术方案中，进一步的，所述水平穿芯板位于矩形钢管柱内的部分设有若干通孔。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
本发明实施例提供一种矩形钢管柱与H型钢梁的连接结构，采用竖直穿芯板与水平穿芯板组合的形式与H型钢梁连接，减少了矩形钢管柱内水平隔板的用量，简化了节点制作工艺，有利于降低制作成本；有利于柱内混凝土的浇注，浇筑效果好。
附图说明
图1是本发明实施例的一种矩形钢管柱与H型钢梁的连接方法的流程图；
图2是本发明实施例的一种矩形钢管柱与H型钢梁的连接结构的立体结构示意图；
图3是本发明实施例的一种矩形钢管柱与H型钢梁的连接结构在第一方向上的剖面示意图；
图4是图3在A-A方向的剖面示意图；
图5是本发明实施例的一种矩形钢管柱与H型钢梁的连接结构在第二方向上的剖面示意图；
图6是图5在B-B方向的剖面示意图。
附图标记：
1-矩形钢管柱；2-水平穿芯板；3-竖直穿芯板；4-第一H型钢梁；5-第二H型钢梁；6-加强筋板；7-水平连接板；8-翼缘加强板；9-螺栓；11-第一板面；12-第二板面；21-通孔。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1是本发明实施例的一种矩形钢管柱与H型钢梁的连接方法的流程图。
参阅图1，本发明实施例提供一种矩形钢管柱与H型钢梁的连接方法，包括以下步骤：
步骤S101，在矩形钢管柱1的第一板面11上开设两第一槽孔，在矩形钢管柱1的第二板面12上开设两第二槽孔。
步骤S102，将两水平穿芯板2穿过第一板面11的第一槽孔，两水平穿芯板2与第一板面11通过角焊缝连接。
在一些实施例中，位于下方水平穿芯板2与所述第一板面11之间焊接加强筋板6，以提供更稳定的支撑力。
步骤S103，将竖直穿芯板3穿过第二板面12的第二槽孔，竖直穿芯板3与第二板面12通过角焊缝连接。
在步骤S102和步骤S103中，角焊缝均位于矩形钢管柱1的外侧，既避免了成品钢管于节点区截断，又实现了节点板的柱内贯通，达到了梁柱节点的传力要求。
步骤S104，第一H型钢梁4与竖直穿芯板3的一端固定连接；
在一些实施例中，步骤S104具体包括：
步骤一，竖直穿芯板3焊接水平连接板7；
步骤二，将第一H型钢梁4的上翼缘板与一水平连接板7焊接；
步骤三，将第一H型钢梁4的下翼缘板与另一水平连接板7通过螺栓9连接。
步骤S105，第二H型钢梁5与水平穿芯板2的一端固定连接。
在一些实施例中，步骤S105具体包括：
步骤一，将第二H型钢梁5的上翼缘板与一水平穿芯板2焊接；
步骤二，将第二H型钢梁5的下翼缘板与另一水平穿芯板2通过螺栓9连接。
在步骤S104和步骤S105中，H型钢梁与矩形钢管柱1采用了上焊下栓的连接形式，即H型钢梁的腹板及下翼缘板与矩形钢管柱1采用高强螺栓9连接，可提高现场的安装效率，H型钢梁的上翼缘板与矩形钢管柱1焊接，可提供一个平整的上翼缘板面，避免楼板安装时因螺栓原因产生的碰撞。
在一些实施例中，第一H型钢梁4的上翼缘板与水平连接板7利用翼缘加强板8塞焊连接，第二H型钢梁5的上翼缘板与水平穿芯板2利用翼缘加强板8塞焊连接。
相较于现有技术，本发明提供的矩形钢管柱与H型钢梁的连接方法，具有以下优点：
一，采用竖直穿芯板3与水平穿芯板2组合的形式与H型钢梁连接，与常规的矩形钢管柱1内隔板节点相比，减少了矩形钢管柱1内水平隔板的用量，简化了节点制作工艺，有利于降低制作成本；
二，矩形钢管柱1内竖直穿芯板3的应用可达到不影响柱内混凝土浇注的效果；水平穿芯板2仅沿矩形钢管柱1的短轴方向布置，板宽与梁宽一致，既满足了传力要求也减少了对柱内截面积的占用，此种组合的节点形式有利于柱内混凝土的浇注，尤其适用于小截面钢管混凝土柱的应用；
三，穿芯板与矩形钢管柱1采用角焊缝连接，矩形钢管柱1开槽孔满足穿芯板的安装工艺要求，焊缝位于矩形钢管柱1外侧，既避免了成品钢管于节点区截断，又实现了节点板的柱内贯通，达到了梁柱节点的传力要求；
四，H型钢梁与矩形钢管柱1采用了上焊下栓的连接形式，即H型钢梁的腹板及下翼缘板与矩形钢管柱1采用高强螺栓9连接，可提高现场的安装效率，H型钢梁的上翼缘板与矩形钢管柱1焊接，可提供一个平整的上翼缘板面，避免楼板安装时因螺栓原因产生的碰撞。
图2是本发明实施例的一种矩形钢管柱与H型钢梁的连接结构的立体结构示意图；图3是本发明实施例的一种矩形钢管柱与H型钢梁的连接结构在第一方向上的剖面示意图；图4是图3在A-A方向的剖面示意图；图5是本发明实施例的一种矩形钢管柱与H型钢梁的连接结构在第二方向上的剖面示意图；图6是图5在B-B方向的剖面示意图。
参阅图2-图6，本发明实施例的矩形钢管柱与H型钢梁的连接结构，包括矩形钢管柱1、两水平穿芯板2、两竖直穿芯板3、第一H型钢梁4以及第二H型钢梁5。
矩形钢管柱1，矩形钢管柱1包括两相对第一板面11和两相对的第二板面12，所述第一板面11的宽度大于第二板面12的宽度；所述第一板面11上设有第一槽孔，第二板面12上设有第二槽孔。
水平穿芯板2，所述水平穿芯板2穿过两第一板面11的第一槽孔，水平穿芯板2与第二板面12垂直布置。水平穿芯板2与第一板面11通过焊接结构连接，且焊接结构位于第一板面11的外侧，即矩形钢管柱1的外侧。
在一些实施例中，水平穿芯板2的宽度与第二板面12的宽度相同，既满足了传力要求也减少了对柱内截面积的占用。
在一些实施例中，所述水平穿芯板2位于矩形钢管柱1内的部分设有若干通孔21，浇筑时，浇注材料能够利用通孔21流通，使浇筑材料在矩形钢管柱1内能够充分自由流通，进一步降低浇注不密实的隐患。
在一些实施例中，位于下方的水平穿芯板2与矩形钢管柱1之间还设有加强筋板6，以更稳固的与H型钢梁连接。
竖直穿芯板3，所述竖直穿芯板3穿过两第二板面12的第二槽孔，竖直穿芯板3与第一板面11平行布置。
第一H型钢梁4，所述第一H型钢梁4与竖直穿芯板3的一端固定连接。
在一些实施例中，所述竖直穿芯板3连接有水平连接板7；第一H型钢梁4的上翼缘板与一水平连接板7焊接，第一H型钢梁4的下翼缘板与另一水平连接板7通过螺栓9连接。
进一步来说，所述第一H型钢梁4的上翼缘板与水平连接板7的焊接，是利用翼缘加强板8以塞焊的方式实现的。
第二H型钢梁5，所述第二H型钢梁5与水平穿芯板2的一端固定连接。
在一些实施例中，第二H型钢梁5的上翼缘板与一水平穿芯板2焊接，第二H型钢梁5的下翼缘板与另一水平穿芯板2通过螺栓9连接。
进一步来说，所述第二H型钢梁5的上翼缘板与水平穿芯板2的焊接，是利用翼缘加强板8以塞焊的方式实现的。
相较于现有技术，本发明提供的矩形钢管柱与H型钢梁的连接结构，具有以下优点：
一，采用竖直穿芯板3与水平穿芯板2组合的形式与H型钢梁连接，减少了矩形钢管柱1内水平隔板的用量，简化了节点制作工艺，有利于降低制作成本；
二，矩形钢管柱1内竖直穿芯板3的应用可达到不影响柱内混凝土浇注的效果；水平穿芯板2仅沿矩形钢管柱1的短轴方向布置，此种组合的节点形式有利于柱内混凝土的浇注，尤其适用于小截面钢管混凝土柱的应用；
三，穿芯板与矩形钢管柱1采用角焊缝连接，矩形钢管柱1开槽孔满足穿芯板的安装工艺要求，焊缝位于矩形钢管柱1外侧，既避免了成品钢管于节点区截断，又实现了节点板的柱内贯通，达到了梁柱节点的传力要求；
四，H型钢梁与矩形钢管柱1采用了上焊下栓的连接形式，即H型钢梁的腹板及下翼缘板与矩形钢管柱1采用高强螺栓9连接，可提高现场的安装效率，H型钢梁的上翼缘板与矩形钢管柱1焊接，可提供一个平整的上翼缘板面，避免楼板安装时因螺栓原因产生的碰撞。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (17)

1.一种矩形钢管柱与H型钢梁的连接方法，其特征在于，包括：
在矩形钢管柱的第一板面上开设第一槽孔，在矩形钢管柱的第二板面上开设第二槽孔；
将水平穿芯板穿过第一板面的第一槽孔，水平穿芯板与第一板面通过角焊缝连接；
将竖直穿芯板穿过第二板面的第二槽孔，竖直穿芯板与第二板面通过角焊缝连接；
将第一H型钢梁与竖直穿芯板的一端固定连接，第二H型钢梁与水平穿芯板的一端固定连接。
2.根据权利要求1所述的矩形钢管柱与H型钢梁的连接方法，其特征在于，将第一H型钢梁与竖直穿芯板的一端固定连接包括：
竖直穿芯板焊接水平连接板；
将第一H型钢梁的上翼缘板与一水平连接板焊接；
将第一H型钢梁的下翼缘板与另一水平连接板通过螺栓连接。
3.根据权利要求2所述的矩形钢管柱与H型钢梁的连接方法，其特征在于，将第一H型钢梁的上翼缘板与一水平连接板焊接指：
将第一H型钢梁的上翼缘板与水平连接板利用翼缘加强板塞焊连接。
4.根据权利要求1所述的矩形钢管柱与H型钢梁的连接方法，其特征在于，将第二H型钢梁与水平穿芯板的一端固定连接包括：
将第二H型钢梁的上翼缘板与一水平穿芯板焊接；
将第二H型钢梁的下翼缘板与另一水平穿芯板通过螺栓连接。
5.根据权利要求4所述的矩形钢管柱与H型钢梁的连接方法，其特征在于，将第二H型钢梁的上翼缘板与一水平穿芯板焊接指：
第二H型钢梁的上翼缘板与水平穿芯板利用翼缘加强板塞焊连接。
6.根据权利要求1或4所述的矩形钢管柱与H型钢梁的连接方法，其特征在于，在连接第二H型钢梁的下翼缘板的水平穿芯板与所述第一板面之间焊接加强筋板。
7.根据权利要求1所述的矩形钢管柱与H型钢梁的连接方法，其特征在于，水平穿芯板与第一板面之间的焊缝以及竖直穿芯板与第二板面之间的焊缝均位于矩形钢管柱的外侧。
8.一种矩形钢管柱与H型钢梁的连接结构，其特征在于，包括矩形钢管柱、至少一竖直穿芯板、至少一水平穿芯板、第一H型钢梁以及第二H型钢梁；所述矩形钢管柱包括两相对第一板面和两相对的第二板面，所述第一板面的宽度大于第二板面的宽度；所述竖直穿芯板穿过第二板面，竖直穿芯板与第一板面平行布置；所述水平穿芯板穿过第一板面，水平穿芯板与第二板面垂直布置；所述第一H型钢梁与竖直穿芯板的一端固定连接，所述第二H型钢梁与水平穿芯板的一端固定连接。
9.根据权利要求8所述的矩形钢管柱与H型钢梁的连接结构，其特征在于，所述第一板面上设有第一槽孔，所述水平穿芯板穿过所述第一槽孔，且水平穿芯板与第一板面通过焊接结构连接；所述第二板面上设有第二槽孔，所述竖直穿芯板穿过所述第二槽孔，且竖直穿芯板与第二板面通过焊接结构连接。
10.根据权利要求9所述的矩形钢管柱与H型钢梁的连接结构，其特征在于，所述焊接结构位于第一板面、第二板面的外侧。
11.根据权利要求8所述的矩形钢管柱与H型钢梁的连接结构，其特征在于，所述第二H型钢梁的上翼缘板与一水平穿芯板焊接，第二H型钢梁的下翼缘板与另一水平穿芯板通过螺栓连接。
12.根据权利要求11所述的矩形钢管柱与H型钢梁的连接结构，其特征在于，所述第二H型钢梁的上翼缘板与水平穿芯板利用翼缘加强板塞焊连接。
13.根据权利要求8所述的矩形钢管柱与H型钢梁的连接结构，其特征在于，所述竖直穿芯板连接有水平连接板；所述第一H型钢梁的上翼缘板与一水平连接板焊接，第一H型钢梁的下翼缘板与另一水平连接板通过螺栓连接。
14.根据权利要求13所述的矩形钢管柱与H型钢梁的连接结构，其特征在于，所述第一H型钢梁的上翼缘板与水平连接板利用翼缘加强板塞焊连接。
15.根据权利要求8所述的矩形钢管柱与H型钢梁的连接结构，其特征在于，所述水平穿芯板与矩形钢管柱之间还设有加强筋板。
16.根据权利要求8所述的矩形钢管柱与H型钢梁的连接结构，其特征在于，所述水平穿芯板的宽度与第二板面的宽度相同。
17.根据权利要求8所述的矩形钢管柱与H型钢梁的连接结构，其特征在于，所述水平穿芯板位于矩形钢管柱内的部分设有若干通孔。
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