CN113622519A - 一种十字柱偏心连接结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种十字柱偏心连接结构，其包括由两交叉柱板围成的十字柱，每一所述柱板均固定连接有两块翼缘板，所有四块所述翼缘板围成正方形且所述十字柱位于正方形中心位置，其中两相邻所述翼缘板靠近的两端之间固定连接有支撑柱，所述支撑柱与其中一所述翼缘板垂直；所述支撑柱远离所述翼缘板的一端固定连接有传力板且所述传力板与所述支撑柱垂直，钢梁连接在所述传力板上。本发明通过传力板改变了钢梁和十字柱偏心连接的受力状况，使得连接结构能够适应更大的偏心距离。
Description
技术领域
本发明涉及钢连接结构技术领域，尤其涉及一种十字柱偏心连接结构。
背景技术
现代高层及超高层建筑结构常采用钢筋混凝土核心筒混合框架结构体系，核心筒内剪力墙设置的内置钢骨包括十字型与H型两种形式。其中十字型钢骨由于建筑结构设计与功能布局的需要，其外框与外置的钢梁需要进行偏心连接(即十字形钢柱与钢梁需要进行偏心连接)。
为满足结构的整体力学性能，对于钢梁与十字形钢柱之间的偏心连接，现有技术中主要存在以下问题：
1)偏心距离大时连接结构的强度会相应减弱；
2)全熔透焊接易产生焊接变形和焊接残余应力；
3)连接结构的力学性能和施工的简易性、经济性不能两全。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种十字柱偏心连接结构，其解决了现有技术中偏心距离大时连接结构强度减弱的问题。
根据本发明的实施例，一种十字柱偏心连接结构，其包括由两交叉柱板围成的十字柱，每一所述柱板均固定连接有两块翼缘板，所有四块所述翼缘板围成正方形且所述十字柱位于正方形中心位置，其中两相邻所述翼缘板靠近的两端之间固定连接有支撑柱，所述支撑柱与其中一所述翼缘板垂直；所述支撑柱远离所述翼缘板的一端固定连接有传力板且所述传力板与所述支撑柱垂直，钢梁连接在所述传力板上。
上述实施例中，十字柱的重心位于其中心处，钢梁与十字柱的一角连接，即实现两者的偏心连接，同时本实施例在支撑柱上设置了传力板，使得整个连接结构的受力状态得以改变，具体地，钢梁施加的一部分作用力被传力板传递至其它位置，从而使得本连接结构的受力更合理。
进一步地，所述钢梁垂直焊接在所述传力板上，所述传力板上焊接有与所述钢梁平行且相抵的连接板，所述连接板和所述钢梁之间通过螺栓连接。
进一步地，所述传力板与与之邻近的一所述翼缘板之间固定连接有腹板且所述腹板与所述支撑柱平行，其中所述腹板还与与之邻近的一所述柱板对齐。
进一步地，相邻两所述翼缘板之间相离且其中一相离处的两所述翼缘板分别固定连接有第一延长板和第二延长板，其中所述第一延长板超出到所述正方形围成的范围外，所述支撑柱焊接在所述第一延长板上。
进一步地，其余三个所述相离处的两所述翼缘板之间焊接有隔板。
进一步地，所述腹板上开设有气孔。
进一步地，所述钢梁为工字钢，所述工字钢的两翼缘与所述传力板焊接。
进一步地，所述支撑柱为偏心柱且所述支撑柱的重心远离所述腹板。
进一步地，所述工字钢和所述传力板之间的焊接为全熔透坡口焊接。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
设置的传力板使得本连接结构的受力情况得以优化，在偏心连接时传力板将部分受力传递到其它位置，从而减轻了十字柱的受力，确保十字柱的结构稳定，因此确保了在一定范围内增加十字柱与钢梁之间的偏心距离的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例的俯视总体结构示意图；
图2为本发明实施例的腹板结构示意图；
上述附图中：
1、柱板；2、十字柱；3、翼缘板；4、支撑柱；5、传力板；6、钢梁；7、腹板；8、气孔；9、连接板；10、第一延长板；11、第二延长板；12、隔板。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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。
如图1所示，本实施例提供了一种十字柱偏心连接结构，其包括由两交叉柱板1围成的十字柱2，每一所述柱板1均焊接有两块翼缘板3，所有四块所述翼缘板3围成正方形且所述十字柱2位于正方形中心位置，其中两相邻所述翼缘板3靠近的两端之间固定连接有支撑柱4，即支撑柱4连接处与十字柱2的重心偏离，所述支撑柱4与其中一所述翼缘板3垂直；所述支撑柱4远离所述翼缘板3的一端固定连接(即焊接)有传力板5且所述传力板5与所述支撑柱4垂直，钢梁6连接在所述传力板5上。
上述实施例中，十字柱2的重心位于其中心处，钢梁6与十字柱2的一角连接，即实现两者的偏心连接，同时本实施例在支撑柱4上设置了传力板5，使得整个连接结构的受力状态得以改变，具体地，钢梁6施加的一部分作用力被传力板5传递至其它位置，从而使得本连接结构与钢梁之间的受力更合理。
如图1所示，进一步地，所述传力板5与与之邻近的一所述翼缘板3之间固定连接有腹板7且所述腹板7与所述支撑柱4平行，其中所述腹板7还与与之邻近的一所述柱板1对齐，这样使得本连接结构能够通过支撑柱4和腹板7两个固定点对传力板5进行约束，最终使得传力板5改变了原有的传力路径，将钢梁6和十字柱2连接由原来的单支点受力变成了双支点受力，改变了偏心连接的受力模型，有效地减小了钢梁6和十字柱2之间力的作用点与十字柱2的轴心线之间的的偏心距离，从而减小十字柱2边沿最大拉伸应力和偏心弯矩，最终减小钢梁6的挠曲变形；
同时这样也消除了传统连接结构翼缘撕裂破坏以及连接结构抗扭对十字柱2、腹板7等薄弱区域的依赖缺陷，因此增强了整体连接结构的稳定性。
如图1、2所示，所述腹板7上开设有气孔8，设置的气孔8用于供钢筋及箍筋等进行布置，因此使得本连接结构不影响其它构件的正常设置，同样地，设置的支撑柱4上也开设有同样作用的气孔8。
如图1所示，所述钢梁6垂直焊接在所述传力板5上，所述传力板5上焊接有与所述钢梁6平行且相抵的连接板9，所述连接板9和所述钢梁6之间通过螺栓连接。本连接结构在现场安装时，钢梁6与连接板9采用高强螺栓连接，钢梁6与传力板5采用焊接，这样避免了传统焊接使钢材产生较大焊接残余应力的问题，同时现场焊接工作量少，同时满足了施工简捷与经济效益好的期望；
具体地，所述钢梁6为工字钢，所述工字钢的两翼缘与所述传力板5焊接，其中焊接方式为全熔透坡口焊接，更具体地，连接板9通过螺栓连接在工字钢的两翼缘之间的主体部分上，这样使得当连接结构被外力破坏时钢梁6会先于十字柱2出现问题，进而确保连接结构的主体部分结构安全。
如图1所示，相邻两所述翼缘板3之间相离且其中一相离处的两所述翼缘板3分别固定连接有第一延长板10和第二延长板11，其余三个所述相离处的两所述翼缘板3之间焊接有隔板12，隔板12以及第一延长板10和第二延长板11使得整个十字柱2的外沿封闭起来，提高十字柱2自身的稳定性；其中所述第一延长板10超出到所述正方形围成的范围外，所述支撑柱4焊接在所述第一延长板10上。其中，第一延长板10和第二延长板11均为焊接，这样使得第一延长板10、第二延长板11、十字柱2和焊接在翼缘板3上的腹板7以及传力板5形成一个整体结构，最终使得钢梁6与十字柱2的偏心连接更稳定。
如图1所示，所述支撑柱4为偏心柱且所述支撑柱4的重心远离所述腹板7，这样使得偏心距离得以增加，进一步地，钢梁6的中心线可以与支撑柱4的重心重合，以确保钢梁6和支撑柱4之间的整体性。
最后说明的是，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宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种十字柱偏心连接结构，其特征在于，包括由两交叉柱板围成的十字柱，每一所述柱板均固定连接有两块翼缘板，所有四块所述翼缘板围成正方形且所述十字柱位于正方形中心位置，其中两相邻所述翼缘板靠近的两端之间固定连接有支撑柱，所述支撑柱与其中一所述翼缘板垂直；所述支撑柱远离所述翼缘板的一端固定连接有传力板且所述传力板与所述支撑柱垂直，钢梁连接在所述传力板上。
2.如权利要求1所述的一种十字柱偏心连接结构，其特征在于，所述钢梁垂直焊接在所述传力板上，所述传力板上焊接有与所述钢梁平行且相抵的连接板，所述连接板和所述钢梁之间通过螺栓连接。
3.如权利要求1所述的一种十字柱偏心连接结构，其特征在于，所述传力板与与之邻近的一所述翼缘板之间固定连接有腹板且所述腹板与所述支撑柱平行，其中所述腹板还与与之邻近的一所述柱板对齐。
4.如权利要求3所述的一种十字柱偏心连接结构，其特征在于，相邻两所述翼缘板之间相离且其中一相离处的两所述翼缘板分别固定连接有第一延长板和第二延长板，其中所述第一延长板超出到所述正方形围成的范围外，所述支撑柱焊接在所述第一延长板上。
5.如权利要求4所述的一种十字柱偏心连接结构，其特征在于，其余三个所述相离处的两所述翼缘板之间焊接有隔板。
6.如权利要求5所述的一种十字柱偏心连接结构，其特征在于，所述腹板上开设有气孔。
7.如权利要求2所述的一种十字柱偏心连接结构，其特征在于，所述钢梁为工字钢，所述工字钢的两翼缘与所述传力板焊接。
8.如权利要求6所述的一种十字柱偏心连接结构，其特征在于，所述支撑柱为偏心柱且所述支撑柱的重心远离所述腹板。
9.如权利要求7所述的一种十字柱偏心连接结构，其特征在于，所述工字钢和所述传力板之间的焊接为全熔透坡口焊接。
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| CN202110780074.1A CN113622519A (zh) | 2021-07-09 | 2021-07-09 | 一种十字柱偏心连接结构 |
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2021
- 2021-07-09 CN CN202110780074.1A patent/CN113622519A/zh active Pending
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