CN111764510A - 一种方钢柱与钢梁的连接构造 - Google Patents

一种方钢柱与钢梁的连接构造 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种方钢柱与钢梁的连接构造，包括方钢柱，在所述方钢柱顶面上焊接固定有水平的第一顶板，在第一顶板上设置有交叉立板构成的支撑架，交叉立板的上方是与第一顶板平行且形状大小相同的第二顶板，所述第一顶板、交叉立板和第二顶板焊接连接；所述交叉立板上用于与钢梁连接的连接端伸出于所述第一顶板、第二顶板，伸出于第一顶板、第二顶板的伸出段的端部设置有连接钢梁用的螺栓孔；所述第一顶板和第二顶板上设有相对置的混凝土浇注口。本发明能够在不增加方钢柱侧壁厚度或加强方钢柱侧壁的条件下满足钢结构工程的承载力的要求，并且可实现工厂标准化、规模化生产，安装简单快捷，人工成本低。

Description

一种方钢柱与钢梁的连接构造
技术领域
本发明涉及一种钢结构工程连接结构，特别是涉及一种方钢柱与钢梁的连接构造。
背景技术
目前，提倡推广建筑工业化，大力推广发展钢结构工程和装配式建筑，装配式钢结构工程的发展如火如荼。但是在钢结构工程中、特别是在钢结构住宅，办公楼，医院等低层高民建工程中，多数使用方钢柱作为承重钢柱，H型工字钢作为承重钢梁，而且一般都把H型工字钢梁焊接到方钢柱侧面钢板上作为方钢柱与H型工字钢梁之间的连接构造，使H型工字钢梁及其所承受的荷载都集中在方钢柱侧面钢板上，使方钢柱侧面钢板必须要有足够的厚度及焊接强度及焊接质量才能保证整个钢结构的安全，因为方钢柱厚度过厚增加了钢结构成本，成为导致装配式钢结构住宅工程价格高于装配式混凝土框架框剪结构住宅工程价格的原因之一，制约了这种绿色建筑即可工厂化、标准化、规模化生产，安装简单、方便、快捷，人工成本低，施工工期短等诸多优势的装配式钢结构住宅低层民建的发展。
发明内容
针对现有技术的不足之处，本发明提供一种方钢柱与钢梁的连接构造，它可以在不增加方钢柱侧壁厚度或加强方钢柱侧壁的条件下满足钢结构工程的承载力的要求，并且可实现工厂标准化、规模化生产，安装简单快捷，人工成本低。
为达到上述之目的，本发明提供的技术方案是：一种方钢柱与钢梁的连接构造，包括方钢柱，在所述方钢柱顶面上焊接固定有水平的第一顶板，在第一顶板上设置有交叉立板构成的支撑架，交叉立板的上方是与第一顶板平行且形状大小相同的第二顶板，所述第一顶板、交叉立板和第二顶板焊接连接；所述交叉立板上用于与钢梁连接的连接端伸出于所述第一顶板、第二顶板，伸出于第一顶板、第二顶板的伸出段的端部设置有连接钢梁用的螺栓孔。
上述技术方案中，在方钢柱顶面上焊接固定有第一顶板、支撑架和第二顶板，构成立体的承重连接结构，并且支撑架由两块立板构成，需要与H型钢梁连接的一端就伸出于方钢柱，而在第一顶板、第二顶板的伸出段的端部设置有连接H型钢梁用的螺栓孔，这样就使得H型钢梁不是直接与方钢柱的侧面连接，不会直接将载荷加载于方钢柱的侧壁，使其成为薄弱部位，H型钢梁与方钢柱顶面的立体承重连接结构连接，载荷加载于方钢柱的顶面，方钢柱的四周侧壁均匀受力。H型钢梁及荷载分摊到整个方钢柱上，而不是集中在方钢柱侧面钢板上，在保证钢结构安全条件下可合理设计方钢柱侧壁钢板厚度，节省钢材，并且第二顶板成为与上一层钢柱连接的焊接钢板。
进一步地，为提高承载能力，获得可靠结构，所述交叉立板由两块十字交叉的立板构成，两块立板焊接连接或者是通过各自开设的槽口嵌合连接，所述伸出段的下方和上方分别延伸有第一连接板和第二连接板。第一连接板、立板和第二连接板构成与H型钢梁截面形状相同的工字梁，便于两者对接连接。
进一步地，所述第二顶板与上一层的方钢柱底部焊接连接，所述第二连接板上表面现浇有与楼板连接为一体的混凝土板。第二顶板成为与固定连接上层方钢柱的预埋钢板，并且与第二顶板拼接的第二连接板可与浇筑楼面板时混凝土连接为一体，被混凝土包裹覆盖并将方钢柱围合抱实。
进一步地，所述第一顶板和第二顶板上均设有相对置的混凝土浇注口，所述第一连接板、第二连接板分别与第一、第二顶板对接焊接并与所述立板焊接。这样就可通过混凝土浇注口向内浇注再生混凝土等，使方钢柱形成一种钢混结构柱，提升承载能力；而第一连接板、第二连接板采用焊接连接方式，使第一、第二顶板形成标准件，方便工厂化生产。
进一步地，所述方钢柱内浇注有混凝土，混凝土内设有纵向的混凝土钢筋。
进一步地，为实现上下层方钢柱内的混凝土钢筋连接，所述第一顶板和第二顶板上设有插筋孔，上下两层方钢柱内的所述混凝土钢筋穿过插筋孔并通过箍筋扎紧连接。
本发明还提供了一种方钢柱与钢梁的连接构造，包括方钢柱，在所述方钢柱顶面上焊接固定有水平的第一顶板，第一顶板在与方钢梁连接的一端伸出于所述方钢柱；在第一顶板上固定有轴线水平的承重方钢梁，在承重方钢梁的一侧、三侧或相邻的两侧与方钢梁焊接，所述方钢梁置于第一顶板的伸出段上与承重方钢梁对接焊接。此种方案实现与方钢柱与方钢梁的转角、丁字、十字连接，同样方钢梁不是直接作用于方钢柱侧壁，而是载荷加载于方钢柱的顶面，方钢柱的四周侧壁均匀受力。
本发明还提供了另一种方钢柱与钢梁的连接构造，包括方钢柱，在所述方钢柱顶面上焊接固定有水平的第一顶板，第一顶板的两侧伸出于所述方钢柱；在第一顶板上固定有轴线水平的承重方钢梁，所述承重方钢梁的两端沿着所述第一顶板伸出于方钢柱的方向向外延伸。此种方案实现与方钢柱与一字方钢梁的连接。
进一步地，两种与方钢梁的连接技术方案中，所述承重方钢梁上方设有预埋钢板，预埋钢板通过连接钢筋与承重方钢梁焊接连接。预埋钢板和连接钢筋上现浇一段混凝土板，而预埋钢板位于混凝土板上表面，用于与上一层的方钢柱焊接连接，实现两层方钢柱的连接；连接钢筋一是起到连接作用，二是作为混凝土板的骨架。
进一步地，为使方钢柱成为一种钢混结构柱，提升承载能力，所述方钢梁上部的侧面设置有混凝土浇注口。
综上所述，本发明的有益效果是：能够在不增加方钢柱侧壁厚度或加强方钢柱侧壁的条件下满足钢结构工程的承载力的要求，并且可实现工厂标准化、规模化生产，安装简单快捷，人工成本低。方钢柱与H型钢梁的连接结构适用于钢结构或钢混结构多层，高层住宅(民建)工程中使用；而方钢柱与方钢梁连接结构，适用于钢结构低层、多层往宅(民建)工程中使用。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图2是图1俯视方向的结构示意图。
图3是图1右视方向结构示意图。
图4为本发明实施例2的结构示意图。
图5是图4右视方向结构示意图。
图6为本发明实施例3的结构示意图。
图7是图6左视方向的结构示意图。
图8为本发明实施例4的结构示意图。
图9为图8左视方向结构示意图。
图10为本发明实施例5的结构示意图。
图11为图10中第一顶板和第二顶板的结构示意图。
图12为本发明实施例6的结构示意图之一。
图13为本发明实施例6的结构示意图之二。
图14为本发明实施例7的结构示意图。
图15为本发明实施例8的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：如图1-图3所示，一种方钢柱与钢梁的连接构造，包括方钢柱 1，在所述方钢柱1顶面上焊接固定有水平的第一顶板21，在第一顶板21上设置有交叉立板构成的支撑架，交叉立板的上方是与第一顶板21平行且形状大小相同的第二顶板22，所述第一顶板21、交叉立板和第二顶板22焊接连接；交叉立板由两块十字交叉的立板3构成，两块立板3焊接连接或者是通过各自开设的槽口嵌合连接，形成十字交叉，各自开设的槽口，是指在两立板3中部开设相对应的半槽，两块立板3分别通过半槽嵌入另一块立板3从而交叉连接。所述交叉立板上用于与钢梁连接的连接端伸出于所述第一顶板21、第二顶板 22，伸出于第一顶板21、第二顶板22的伸出段的端部设置有连接钢梁用的螺栓孔31。在方钢柱1顶面上焊接固定有第一顶板21、支撑架和第二顶板22，构成立体的承重连接结构，并且支撑架由两块立板3构成，需要与H型钢梁连接的一端就伸出于方钢柱1，而在第一顶板21、第二顶板22的伸出段的端部设置有连接H型钢梁用的螺栓孔31，这样就使得H型钢梁不是直接与方钢柱1的侧面连接，不会直接将载荷加载于方钢柱1的侧壁，使其成为薄弱部位，H型钢梁与方钢柱1顶面的立体承重连接结构连接，载荷加载于方钢柱1的顶面，方钢柱1的四周侧壁均匀受力。H型钢梁及荷载分摊到整个方钢柱1上，而不是集中在方钢柱1侧面钢板上，在保证钢结构安全条件下可合理设计方钢柱1 侧壁钢板厚度，节省钢材。
本实施例用于方钢柱1与H型钢梁呈丁字形的连接节点，交叉立板的三个端头伸出所述第一、第二顶板21、22，在立板3的伸出段上均设置有螺栓孔31，而不需要连接H型钢梁的一端就与第一顶板21端头平齐。为提高承载能力，获得可靠结构，所述伸出段的下方和上方分别焊接有第一连接板23和第二连接板 24，所述第一、第二连接板23、24分别与第一、第二顶板21、22对接焊接并与所述立板3焊接。第一连接板23、立板3和第二连接板24构成与H型钢梁截面形状相同的工字梁，便于两者对接连接。在需要连接的H型钢梁端头也设有螺栓孔31，通过两块夹板将立板3与H型钢梁螺栓装配夹持连接。这样的连接方式，可实现工厂标准化、规模化生产，安装简单快捷，人工成本低。
实施例2：本实施例所包括的部件、各部件结构以及部件之间的相互关系与实施例1基本相同，所不同的是如图4、图5所示，用于方钢柱1与H型钢梁呈直角转角的连接节点。交叉立板的相邻的两个端头伸出所述第一、第二顶板21、22，在立板3的伸出段上均设置有螺栓孔31，而不需要连接H型钢梁的另外两端就与第一顶板21端头平齐。
实施例3：本实施例所包括的部件、各部件结构以及部件之间的相互关系与实施例1基本相同，所不同的是如图6、图7所示，用于方钢柱1与H型钢梁呈十字形的连接节点。交叉立板的四个端头均伸出所述第一、第二顶板21、 22，在立板3的伸出段上均设置有螺栓孔31。
实施例4：本实施例所包括的部件、各部件结构以及部件之间的相互关系与实施例1基本相同，所不同的是如图8、图9所示，用于方钢柱1与H型钢梁呈一字形的连接节点。交叉立板其中一块立板3的两个端头伸出所述第一、第二顶板21、22，在立板3的伸出段上均设置有螺栓孔31，而不需要连接H 型钢梁的另一块立板3的两端就与第一顶板21端头平齐。
实施例5：本实施例所包括的部件、各部件结构以及部件之间的相互关系与实施例1-4任一种基本相同，所不同的是如图10、图11所示，第二顶板22 与上一层的方钢柱1底部焊接连接，所述第二连接板24上表面现浇有与楼板连接为一体的混凝土板4。第二顶板22成为与固定连接上层方钢柱1的预埋钢板，并且与第二顶板22拼接焊接的第二连接板24可与浇筑楼面板时混凝土连接为一体，被混凝土包裹覆盖并将方钢柱1围合抱实。在第二顶板22与第二连接板 24形成焊缝25。
在第一顶板21和第二顶板22均设有相对置的混凝土浇注口5，所述方钢柱1内浇注有混凝土，混凝土内设有纵向的混凝土钢筋6。混凝土浇注口5设置成大圆孔，这样就可通过混凝土浇注口5向内浇注再生混凝土，使方钢柱1 形成一种钢混结构柱，提升承载能力。为了能穿插钢筋，实现上下层方钢柱1 内的混凝土钢筋6连接，所述第一顶板21、第二顶板22上设有插筋孔61，插筋孔位于混凝土浇注口5周围，上下两层方钢柱1内的所述混凝土钢筋6穿过插筋孔61并通过第二连接钢筋63和铁丝捆扎连接，若干根混凝土钢筋6通过箍筋62扎紧连接。
上述实施例均是方钢柱1与H型钢梁的连接结构，适用于钢结构或钢混结构多层、高层住宅(民建)工程中使用。
下述实施例均是方钢柱1与方钢梁的连接结构，适用于钢结构低层、多层往宅(民建)工程中使用。
实施例6：如图12和图13所示，一种方钢柱1与钢梁的连接构造，包括方钢柱1，在所述方钢柱1顶面上焊接固定有水平的第一顶板21，第一顶板21 在与方钢梁9连接的一端伸出于所述方钢柱1；在第一顶板21上固定有轴线水平的承重方钢梁7，在承重方钢梁7的一侧、三侧或相邻的两侧与方钢梁9焊接，所述方钢梁9置于第一顶板21的伸出段上与承重方钢梁7对接焊接两者之间形成焊缝91。此种方案实现与方钢柱1与方钢梁9的转角、丁字、十字连接，同样方钢梁9不是直接作用于方钢柱1侧壁，而是载荷加载于方钢柱1的顶面，方钢柱1的四周侧壁均匀受力。
实施例7：如图14所示，本发明还提供了另一种方钢柱1与钢梁的连接构造，包括方钢柱1，在所述方钢柱1顶面上焊接固定有水平的第一顶板21，第一顶板21的两侧伸出于所述方钢柱1；在第一顶板21上固定有轴线水平的承重方钢梁7，所述承重方钢梁7的两端沿着所述第一顶板21伸出于方钢柱1的方向向外延伸。此种方案实现与方钢柱1与一字形的方钢梁9的连接。
实施例8：本实施例包括的部件、各部件结构以及部件之间的相互关系与实施例6或7基本相同，所不同的是如图15所示，在所述承重方钢梁7上方设有预埋钢板8，预埋钢板8通过连接钢筋81与承重方钢梁7焊接连接。这样就可在预埋钢板8和连接钢筋81上现浇一段与楼面板连接为一体的混凝土板4，而预埋钢板8位于混凝土板上表面，用于与上一层的方钢柱1焊接连接，实现两层方钢柱1的连接；连接钢筋81一是起到连接作用，二是作为混凝土板4 的骨架。上一层的方钢柱1与预埋钢板8焊接连接后，浇筑楼面板时的这段混凝土板4将预埋钢板8包裹覆盖并将方钢柱1围合抱实。
在上述方钢柱1与方钢梁9的连接结构中，可以在方钢梁9上部的侧面设置混凝土浇注口，通过混凝土浇注口向内浇注再生混凝土等，使方钢柱1形成一种钢混结构柱，提升承载能力。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种方钢柱与钢梁的连接构造，包括方钢柱，其特征在于：在所述方钢柱顶面上焊接固定有水平的第一顶板，在第一顶板上设置有交叉立板构成的支撑架，交叉立板的上方是与第一顶板平行且形状大小相同的第二顶板，所述第一顶板、交叉立板和第二顶板焊接连接；所述交叉立板上用于与钢梁连接的连接端伸出于所述第一顶板、第二顶板，伸出于第一顶板、第二顶板的伸出段的端部设置有连接钢梁用的螺栓孔。
2.根据权利要求1所述的方钢柱与钢梁的连接构造，其特征在于：所述交叉立板由两块十字交叉的立板构成，两块立板焊接连接或者是通过各自开设的槽口嵌合连接，所述伸出段的下方和上方分别延伸有第一连接板和第二连接板。
3.根据权利要求1或2所述的方钢柱与钢梁的连接构造，其特征在于：所述第二顶板与上一层的方钢柱底部焊接连接，所述第二连接板上表面现浇有与楼板连接为一体的混凝土板。
4.根据权利要求3所述的方钢柱与钢梁的连接构造，其特征在于：所述第一顶板和第二顶板上设有相对置的混凝土浇注口，所述第一连接板、第二连接板分别与第一、第二顶板对接焊接并与所述立板焊接。
5.根据权利要求4所述的方钢柱与钢梁的连接构造，其特征在于：所述方钢柱内浇注有混凝土，混凝土内设有纵向的混凝土钢筋。
6.根据权利要求5所述的方钢柱与钢梁的连接构造，其特征在于：所述第一顶板和第二顶板上设有插筋孔，上下两层方钢柱内的所述混凝土钢筋穿过插筋孔并通过箍筋扎紧连接。
7.一种方钢柱与钢梁的连接构造，包括方钢柱，其特征在于：在所述方钢柱顶面上焊接固定有水平的第一顶板，第一顶板在与方钢梁连接的一端伸出于所述方钢柱；在第一顶板上固定有轴线水平的承重方钢梁，在承重方钢梁的一侧、三侧或相邻的两侧与方钢梁焊接，所述方钢梁置于第一顶板的伸出段上与承重方钢梁对接焊接。
8.一种方钢柱与钢梁的连接构造，包括方钢柱，其特征在于：在所述方钢柱顶面上焊接固定有水平的第一顶板，第一顶板的两侧伸出于所述方钢柱；在第一顶板上固定有轴线水平的承重方钢梁，所述承重方钢梁的两端沿着所述第一顶板伸出于方钢柱的方向向外延伸。
9.根据权利要求7或8所述的方钢柱与钢梁的连接构造，其特征在于：所述承重方钢梁上方设有预埋钢板，预埋钢板通过钢筋与承重方钢梁焊接连接。
10.根据权利要求9所述的方钢柱与钢梁的连接构造，其特征在于：所述方钢梁上部的侧面设置有混凝土浇注口。
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