CN208152255U - 一种内凹组合柱与双钢梁连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种内凹组合柱与双钢梁连接结构，包括内凹组合柱、双钢梁和外环板；内凹组合柱包括圆钢管柱、内凹钢板、圆钢管柱内混凝土及内部混凝土，圆钢管柱分别对称布置在内凹组合柱的四个角部，内凹钢板的两端分别连接在相邻的两个圆钢管柱之间，形成包围区域，内部混凝土填充于包围区域内，圆钢管柱内混凝土填充于圆钢管柱内；双钢梁包括工字钢梁及支撑件，工字钢梁平行设置，支撑件布置于工字钢梁之间；外环板套设在内凹组合柱的上下端部，外环板的外端部分别与两个工字钢梁的上下翼缘位于同一个水平面上，工字钢梁的上下翼缘通过外环板与对应的圆钢管柱连接。本实用新型的承载力高、刚度大、约束效果好。

Description

一种内凹组合柱与双钢梁连接结构

技术领域

本实用新型涉及土木工程中钢与混凝土组合结构技术领域，尤其涉及一种内凹组合柱与双钢梁连接结构。

背景技术

钢管混凝土柱在工程中的应用非常广泛，当结构在承受重载作用下，如果采用单钢管混凝土柱，此时柱设计的截面很大，会影响建筑空间，自重大，受力效果不佳。采用传统矩形钢管混凝土柱时，由于核心混凝土主要约束区域存在于角部和混凝土中心，与矩形钢管边接触附近的混凝土处于非约束状态，不能充分发挥钢管混凝土的组合作用，并造成材料的浪费。

传统与钢管混凝土柱连接的有钢梁、钢筋混凝土梁和型钢混凝土梁。当采用钢梁连接时往往仅仅采用单个钢梁，当荷载较大时，钢梁高度和截面宽度较大，影响建筑使用空间。采用双钢梁结构的目前主要集中在桥梁结构中，对于建筑结构中由于与传统钢管混凝土柱无法连接而难以使用。

目前工程中也有钢管混凝土柱采用双钢筋混凝土梁的连接结构，主要靠钢筋传递弯矩，牛腿传递剪力，但是双钢筋混凝土梁需要包住钢管混凝土柱，即钢管混凝土柱在中间，类似于梁的支座。这种结构施工复杂，节点刚度弱，难以实现强柱弱梁的目标。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种内凹组合柱与双钢梁连接结构，承载力高、刚度大、约束效果好、结构美观、受力合理、自重较轻、节省材料、整体性好、塑性铰外移、抗震性能好、建筑空间大。

本实用新型是这样实现的：

一种内凹组合柱与双钢梁连接结构，包括一个内凹组合柱、一个双钢梁和两个外环板；

所述内凹组合柱包括四个圆钢管柱、四个内凹钢板、四个圆钢管柱内混凝土及一个内部混凝土，四个所述圆钢管柱分别对称布置在内凹组合柱的四个角部，每一个所述内凹钢板的两端分别连接在相邻的两个圆钢管柱之间，形成一个包围区域，所述内部混凝土填充于该包围区域内，四个所述圆钢管柱内混凝土分别填充于四个圆钢管柱内；

所述双钢梁包括两个工字钢梁及复数个支撑件，两个所述工字钢梁平行设置，复数个所述支撑件布置于两个工字钢梁之间；

两个所述外环板分别套设在内凹组合柱的上下端部，两个所述外环板的外端部分别与两个工字钢梁的上下翼缘位于同一个水平面上，两个所述工字钢梁的上下翼缘分别通过两个外环板与对应的两个圆钢管柱连接，两个所述工字钢梁的腹板也和对应的两个圆钢管柱连接。

进一步地，所述双钢梁包括四个加强型钢，所述加强型钢布置于外环板与工字钢梁的连接处。

进一步地，所述加强型钢的高度等于工字钢梁的腹板高度，四个所述加强型钢的一端部分别设置于每个工字钢梁的腹板两侧，四个所述加强型钢的另一端部分别设置于两个外环板之间。

进一步地，所述加强型钢采用工字钢或槽钢。

进一步地，所述加强型钢焊接或螺栓连接在工字钢梁上下翼缘之间。

进一步地，所述支撑件为横撑或/和斜撑。

进一步地，所述横撑和斜撑采用工字钢、角钢、槽钢或钢管。

进一步地，所述支撑件与工字钢梁焊接或者螺栓连接。

进一步地，所述内凹钢板的截面为弧形。

进一步地，所述圆钢管柱内混凝土和内部混凝土均为普通混凝土、高性能混凝土、再生骨料混凝土或轻骨料混凝土。

本实用新型的优点在于：本实用新型的一种内凹组合柱与双钢梁连接结构，拓宽了双钢梁在建筑结构中的应用范畴，只需要采用小截面的工字钢梁，节省了建筑空间和钢材，工字钢梁之间的支撑件提高了整体性和刚度。内凹组合柱的四个角部采用四个圆钢管柱，便于和两个工字钢梁连接，采用内凹钢板与圆钢管柱连接，提高了内凹组合柱的整体性，且内凹钢板向内凹，使得内部混凝土在受力过程中犹如受到拱的作用，内部混凝土能够受到来自外部钢管的有效约束，避免了传统矩形钢管混凝土边附近混凝土的非约束受力状态，提高了承载力，且减少了内部混凝土的用量，自重较轻，节省材料；多个圆钢管柱、内凹钢板、圆钢管柱内混凝土和内部混凝土良好组合，只需要采用小截面圆钢管柱，避免了采用很大截面的单钢管混凝土柱，使得内凹组合柱承载力、刚度、延性大大提高。同时，内凹组合柱截面对称且曲线形，外表美观。双钢梁没有包住内凹组合柱，采用外环板便于传递弯矩，并提高刚度，且符合强柱弱梁的设计理念。双钢梁的端部设置加强型钢，使得梁端塑性铰外移，结构受力更为合理。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一种内凹组合柱与双钢梁连接结构中内凹组合柱的俯视图。

图2为本实用新型一种内凹组合柱与双钢梁连接结构的俯视图。

图3为图2的A-A方向剖面图。

图4为图2的B-B方向剖面图。

图中标号说明：

1—内凹组合柱；11—圆钢管柱；12—内凹钢板；13—圆钢管柱内混凝土；14—内部混凝土；

2—双钢梁；21—工字钢梁；211—翼缘；212—腹板；20—支撑件；22—横撑；23—斜撑；24—加强型钢；

3—外环板。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作出进一步地详细说明，但本实用新型的结构并不仅限于以下实施例。

请参阅图1至图4所示，本实用新型的一种内凹组合柱与双钢梁连接结构，包括一个内凹组合柱1、一个双钢梁2和两个外环板3；

所述内凹组合柱1包括四个圆钢管柱11、四个内凹钢板12、四个圆钢管柱内混凝土13及一个内部混凝土14，所述内凹钢板12的截面为弧形；四个所述圆钢管柱11分别对称布置在内凹组合柱1的四个角部，每一个所述内凹钢板12的两端分别连接在相邻的两个圆钢管柱11之间，形成一个包围区域A，所述内部混凝土14填充于该包围区域A内，四个所述圆钢管柱内混凝土13分别填充于四个圆钢管柱11内。

所述双钢梁2包括两个工字钢梁21、复数个支撑件20及四个加强型钢24，两个所述工字钢梁21平行设置，复数个所述支撑件20布置于两个工字钢梁21之间；

两个所述外环板3分别套设在内凹组合柱1的上下端部，并沿着内凹组合柱1的截面外部整圈，上下两个所述外环板3的外端部分别与两个工字钢梁21的上下两个翼缘211位于同一个水平面上，两个所述工字钢梁21的上下两个翼缘211分别通过两个外环板3与对应的两个圆钢管柱11连接，两个所述工字钢梁21的腹板212也和对应的两个圆钢管柱11连接，所述加强型钢24布置于外环板3与工字钢梁21的连接处，用于加强外环板3与工字钢梁21的连接。

所述加强型钢24的结构具体为：

所述加强型钢24的高度等于工字钢梁21的腹板212高度，四个所述加强型钢24的一端部分别设置于每个工字钢梁21的腹板212两侧，四个所述加强型钢24的另一端部分别设置于两个外环板3之间；所述加强型钢24采用工字钢或槽钢；所述加强型钢24焊接或螺栓连接在工字钢梁21上下两个翼缘211之间。

所述支撑件20的结构具体为：

所述支撑件20为横撑21或/和斜撑22，复数个所述支撑件20可以只布置为横撑22或只布置为斜撑23，也可以布置为复数个横撑22和斜撑23(即横撑22和斜撑23的组合)；所述横撑21和斜撑22采用工字钢、角钢、槽钢或钢管；所述支撑件20与工字钢梁21焊接或者螺栓连接。

混凝土材质为：

所述圆钢管柱内混凝土13和内部混凝土14均为普通混凝土、高性能混凝土、再生骨料混凝土或轻骨料混凝土，可采用相同类型或不同类型的混凝土，强度等级相同或者不同的混凝土。

本实用新型的优点如下：

本实用新型的一种内凹组合柱与双钢梁连接结构，拓宽了双钢梁在建筑结构中的应用范畴，只需要采用小截面的工字钢梁21，节省了建筑空间和钢材，工字钢梁21之间的支撑件20提高了整体性和刚度。内凹组合柱1的四个角部采用四个圆钢管柱11，便于和两个工字钢梁21连接，采用内凹钢板12与圆钢管柱11连接，提高了内凹组合柱1的整体性，且内凹钢板12向内凹，使得内部混凝土14在受力过程中犹如受到拱的作用，内部混凝土14能够受到来自外部钢管的有效约束，避免了传统矩形钢管混凝土边附近混凝土的非约束受力状态，提高了承载力，且减少了内部混凝土14的用量，自重较轻，节省材料；多个圆钢管柱11、内凹钢板12、圆钢管柱内混凝土13和内部混凝土14良好组合，只需要采用小截面圆钢管柱11，避免了采用很大截面的单钢管混凝土柱，使得内凹组合柱1承载力、刚度、延性大大提高。同时，内凹组合柱1截面对称且曲线形，外表美观。双钢梁21没有包住内凹组合柱1，采用外环板3便于传递弯矩，并提高刚度，且符合强柱弱梁的设计理念。双钢梁21的端部设置加强型钢24，使得梁端塑性铰外移，结构受力更为合理。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种内凹组合柱与双钢梁连接结构，其特征在于：包括一个内凹组合柱、一个双钢梁和两个外环板；

所述内凹组合柱包括四个圆钢管柱、四个内凹钢板、四个圆钢管柱内混凝土及一个内部混凝土，四个所述圆钢管柱分别对称布置在内凹组合柱的四个角部，每一个所述内凹钢板的两端分别连接在相邻的两个圆钢管柱之间，形成一个包围区域，所述内部混凝土填充于该包围区域内，四个所述圆钢管柱内混凝土分别填充于四个圆钢管柱内；

所述双钢梁包括两个工字钢梁及复数个支撑件，两个所述工字钢梁平行设置，复数个所述支撑件布置于两个工字钢梁之间；

两个所述外环板分别套设在内凹组合柱的上下端部，两个所述外环板的外端部分别与两个工字钢梁的上下翼缘位于同一个水平面上，两个所述工字钢梁的上下翼缘分别通过两个外环板与对应的两个圆钢管柱连接，两个所述工字钢梁的腹板也和对应的两个圆钢管柱连接。

2.如权利要求1所述的一种内凹组合柱与双钢梁连接结构，其特征在于：所述双钢梁包括四个加强型钢，所述加强型钢布置于外环板与工字钢梁的连接处。

3.如权利要求2所述的一种内凹组合柱与双钢梁连接结构，其特征在于：所述加强型钢的高度等于工字钢梁的腹板高度，四个所述加强型钢的一端部分别设置于每个工字钢梁的腹板两侧，四个所述加强型钢的另一端部分别设置于两个外环板之间。

4.如权利要求2所述的一种内凹组合柱与双钢梁连接结构，其特征在于：所述加强型钢采用工字钢或槽钢。

5.如权利要求2所述的一种内凹组合柱与双钢梁连接结构，其特征在于：所述加强型钢焊接或螺栓连接在工字钢梁上下翼缘之间。

6.如权利要求1所述的一种内凹组合柱与双钢梁连接结构，其特征在于：所述支撑件为横撑或/和斜撑。

7.如权利要求6所述的一种内凹组合柱与双钢梁连接结构，其特征在于：所述横撑和斜撑采用工字钢、角钢、槽钢或钢管。

8.如权利要求1所述的一种内凹组合柱与双钢梁连接结构，其特征在于：所述支撑件与工字钢梁焊接或者螺栓连接。

9.如权利要求1所述的一种内凹组合柱与双钢梁连接结构，其特征在于：所述内凹钢板的截面为弧形。

10.如权利要求1所述的一种内凹组合柱与双钢梁连接结构，其特征在于：所述圆钢管柱内混凝土和内部混凝土均为普通混凝土、高性能混凝土、再生骨料混凝土或轻骨料混凝土。