CN114045929B - 一种箱型截面钢柱连接结构 - Google Patents

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Abstract

本发明是提供一种可以改善横隔板受力，提高箱型截面钢柱之间连接稳定性的箱型截面钢柱连接结构，涉及建筑工程技术领域。一种箱型截面钢柱连接结构，所述上横隔板与下横隔板之间设有支撑环、平衡件和抗剪件；所述支撑环与上箱型截面钢柱的下端相对设置，包括上支撑环段和下支撑环段；所述抗剪件设置在支撑环的内腔内，并与支撑环的内腔适配，所述抗剪件的厚度大于下支撑环段的高度；所述平衡件设置在支撑环的四周，且支撑环与平衡件之间设有间距，以形成螺栓安装通道，所述螺栓设置在螺栓安装通道内。本发明使施工质量能得到可靠保证。

Description

一种箱型截面钢柱连接结构
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种箱型截面钢柱连接结构。
背景技术
国内建筑业不断发展，建筑高度不断刷新，高层、超高层结构越来越普遍，箱形截面钢柱由于自身特点具有钢结构高强的特性，抗拉及抗弯性能好，施工方便的优点，被广泛应用在各种框架结构中。由于单根钢柱长度有限，在施工中通常需要将多根钢柱对接连接在一起，以满足工程要求。
传统的箱型截面钢柱之间的对接连接主要采用横隔板加螺栓连接的方式。即：分别在对接的上箱型截面钢柱和下箱面钢柱的对接端焊接横隔板，再在上下箱面钢柱的横隔板四周穿设螺栓，通过螺栓将上下箱面钢柱的横隔板相对连接在一起。当箱型截面钢柱受弯力(侧向力)时，这种连接方式的横隔板受到的弯矩较大，螺栓也会承受较大的剪力，螺栓和横隔板容易发生变形，会影响上下箱面钢柱之间的连接稳定性，降低工程质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以改善横隔板受力，提高箱型截面钢柱之间连接稳定性的箱型截面钢柱连接结构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种箱型截面钢柱连接结构，包括上箱型截面钢柱和下箱型截面钢柱，所述上箱型截面钢柱的下端设有上横隔板，所述下箱型截面钢柱的上端设有下横隔板，所述上横隔板和下横隔板通过螺栓相对连接，所述上横隔板与下横隔板之间设有支撑环、平衡件和抗剪件；
所述支撑环与上箱型截面钢柱的下端相对设置，包括上支撑环段和下支撑环段，所述上支撑环段的上端与上横隔板固接，所述下支撑环段的下端与下横隔板固接，所述上支撑环段的下端与下支撑环段的上端抵接；
所述抗剪件设置在支撑环的内腔内，并与支撑环的内腔适配，所述抗剪件的厚度大于下支撑环段的高度；
所述平衡件设置在支撑环的四周，且支撑环与平衡件之间设有间距，以形成螺栓安装通道，所述螺栓设置在螺栓安装通道内。
进一步地，所述平衡件之间连接围合呈方环形。
进一步地，所述支撑环呈方环形。
进一步地，所述螺栓到上箱型截面钢柱或下箱型截面钢柱的壁板距离与到平衡件的距离相等。
进一步的地，所述平衡件包括上平衡段和下平衡段，所述上平衡段的上端与上横隔板固接，所述下平衡段的下端与下横隔板固接，所述上平衡段的下端与所述下平衡段的上端抵接。
本发明的有益效果是：本发明的一种箱型截面钢柱连接结构，在上横隔板与下横隔板之间设有支撑环、平衡件和抗剪件，支撑环主要传递轴向力，抗剪件传递剪力，平衡件可以有效减少上横隔板和下横隔板受到的弯矩，可将弯矩转化为螺栓的拉力，螺栓不承担剪力，上横隔板与下横隔板的受力更好，各部件间传力明确，连接可靠，提高箱型截面钢柱之间连接稳定性，使施工质量能得到可靠保证。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1沿A-A的剖视图；
图3是图1的B处放大示意图；
图中所示：上箱型截面钢柱1，下箱型截面钢柱2，螺栓3，支撑环4，平衡件5，抗剪件6，螺栓安装通道7，上横隔板11，下横隔板21，上支撑环段41，下支撑环段42，上平衡段51，下平衡段52。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1至图3所示，本发明的一种箱型截面钢柱连接结构，包括上箱型截面钢柱1和下箱型截面钢柱2，所述上箱型截面钢柱1的下端设有上横隔板11，所述下箱型截面钢柱2的上端设有下横隔板21，所述上横隔板11和下横隔板21通过螺栓3相对连接。下箱型截面钢柱2与下横隔板21之间以及上箱型截面钢柱1与上横隔板11之间均采用焊接连接。所述上横隔板11与下横隔板21之间设有支撑环4、平衡件5和抗剪件6，其中支撑环4可以是方环形、椭圆环形、圆环形等各种环形。所述支撑环4与上箱型截面钢柱1的下端相对设置，包括上支撑环段41和下支撑环段42，所述上支撑环段41的上端与上横隔板11固接，所述下支撑环段42的下端与下横隔板21固接，所述上支撑环段41的下端与下支撑环段42的上端抵接。其中，固件具体可采用焊接、螺栓连接或一体结构等方式。所述抗剪件6设置在支撑环4的内腔内，并与支撑环4的内腔适配，所述抗剪件6的厚度大于下支撑环段42的高度。抗剪件6通常采用钢件。所述平衡件5设置在支撑环4的四周，且支撑环4与平衡件5之间设有间距，以形成螺栓安装通道7，所述螺栓3设置在螺栓安装通道7内。
上述结构中，正常情况，上下箱型截面钢柱之间可通过支撑环4传递轴向力。当上箱型截面钢柱受弯力(侧向力)时，由于抗剪件6设置在支撑环4的内腔内，并与支撑环4的内腔适配，且抗剪件6的厚度大于下支撑环段42的高度，这样抗剪件6可以限制上下箱型截面钢柱之间发生侧向位移，上下箱型截面钢柱之间的剪力可以通过抗剪件6传递，使支撑环承担剪力，如此，螺栓3不承担剪力，可以避免螺栓3之间因承受剪力不均而出现失效。另外，平衡件5可以有效减少上横隔板11和下横隔板21受到的弯矩，可将弯矩转化为螺栓3的拉力以及平衡件5的压力，使横隔板的受力得到改善，横隔板不易变形。上述连接结构连接更可靠，施工质量能得到可靠保证。
平衡件5设置在支撑环4的四周，平衡件5之间可以间隔设置，如图2所示，本发明中平衡件5之间连接围合呈方环形，即：平衡件5之间依次首尾相连接并围合呈方环形。这样平衡件5的整体性更好，不易变形，支撑效果更好。可以理解的是，平衡件5之间连接围合呈的方环形的中心也应尽量在上箱型截面钢柱1或下箱型截面钢柱2的轴线上。
本发明中，由于箱型截面钢柱的横截面为方环形，为了能更好的传递轴向力，优选地，支撑环4呈方环形。可以理解的是，支撑环4呈方环形时，其四边的位置应与上箱型截面钢柱1或下箱型截面钢柱2的四块壁板位置一一对应(参见图2)。
当平衡件5之间连接围合呈方环形，支撑环4也呈方环形时，优选地，平衡件5之间连接围合呈方环形的四边与支撑环4的四边一一平行。
螺栓3到上箱型截面钢柱1或下箱型截面钢柱2的壁板距离与到平衡件5的距离可以相等或不等，优选螺栓3到上箱型截面钢柱1或下箱型截面钢柱2的壁板距离与到平衡件5的距离相等。如此，上横隔板11和下横隔板21受力更好。
本发明中平衡件5由上平衡段51和下平衡段52两段构成，上平衡段51的上端与上横隔板11固接，下平衡段52的下端与下横隔板21固接，上平衡段51的下端与下平衡段52的上端抵接。其中，固接具体可采用焊接、螺栓连接或一体结构等方式。相比平衡件5采用整体结构，上述结构中平衡件5分成两段后，平衡件5的抗弯性更好。

Claims (5)

1.一种箱型截面钢柱连接结构，包括上箱型截面钢柱（1）和下箱型截面钢柱（2），所述上箱型截面钢柱（1）的下端设有上横隔板（11），所述下箱型截面钢柱（2）的上端设有下横隔板（21），所述上横隔板（11）和下横隔板（21）通过螺栓（3）相对连接，其特征在于：所述上横隔板（11）与下横隔板（21）之间设有支撑环（4）、平衡件（5）和抗剪件（6）；
所述支撑环（4）与上箱型截面钢柱（1）的下端相对设置，包括上支撑环段（41）和下支撑环段（42），所述上支撑环段（41）的上端与上横隔板（11）固接，所述下支撑环段（42）的下端与下横隔板（21）固接，所述上支撑环段（41）的下端与下支撑环段（42）的上端抵接；
所述抗剪件（6）设置在支撑环（4）的内腔内，并与支撑环（4）的内腔适配，所述抗剪件（6）的厚度大于下支撑环段（42）的高度；
所述平衡件（5）设置在支撑环（4）的四周，且支撑环（4）与平衡件（5）之间设有间距，以形成螺栓安装通道（7），所述螺栓（3）设置在螺栓安装通道（7）内。
2.如权利要求1所述的一种箱型截面钢柱连接结构，其特征在于：所述平衡件（5）之间连接围合呈方环形。
3.如权利要求1或2所述的一种箱型截面钢柱连接结构，其特征在于：所述支撑环（4）呈方环形。
4.如权利要求1所述的一种箱型截面钢柱连接结构，其特征在于：所述螺栓（3）到上箱型截面钢柱（1）或下箱型截面钢柱（2）的壁板距离与到平衡件（5）的距离相等。
5.如权利要求1所述的一种箱型截面钢柱连接结构，其特征在于：所述平衡件（5）包括上平衡段（51）和下平衡段（52），所述上平衡段（51）的上端与上横隔板（11）固接，所述下平衡段（52）的下端与下横隔板（21）固接，所述上平衡段（51）的下端与所述下平衡段（52）的上端抵接。
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