CN212153708U - 一种钢结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种钢结构，属于钢结构建筑技术领域。一种钢结构包括：第一钢柱、第二钢柱和套筒，套筒为两端开口的中空结构，第一钢柱和第二钢柱分别插设于套筒的两端开口中，套筒的筒壁上设置有多个通孔，第一钢柱和第二钢柱分别通过通孔与套筒焊接固定，套筒的两端开口边缘分别与第一钢柱的外壁和第二钢柱的外壁形成有焊接层。本实用新型既能减少钢柱焊接之前的加工工序，又能降低钢柱间焊接的难度。

Description

一种钢结构

技术领域

本实用新型涉及钢结构建筑技术领域，具体而言，涉及一种钢结构。

背景技术

钢结构建筑是一种新型的建筑体系，打通了房地产业、建筑业、冶金业之间的行业界线，集合成为一个新的产业体系，钢结构建筑相比传统的混凝土建筑而言，用钢结构替代了钢筋混凝土，强度更高，抗震性更好。

钢结构是由多个钢框架组成的结构，钢框架由多个钢柱组成。研究表明，在一些地震灾害中，钢结构的破坏多发生在钢框架的节点处，因此，钢框架节点的设计至关重要。

现有技术中，通常是对组成钢框架的钢柱在钢厂进行轧制加工成钢板，再将钢板运往加工厂对其进行气割下料、坡口加工、校正等完成钢柱的加工，将加工好的钢柱进行箱型校正、钢柱端面铣、抛丸、涂装等便于焊接的工序加工，最后将经过上述工序加工的钢柱运往施工现场进行钢框架组装，钢框架中相邻钢柱彼此直接进行焊接固定，焊接难度大，并且钢柱焊接之前所需的加工工序繁多。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钢结构，既能减少钢柱焊接之前的加工工序，又能降低钢柱间焊接的难度。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型实施例的一方面，提供一种钢结构，包括：第一钢柱、第二钢柱和套筒，套筒为两端开口的中空结构，第一钢柱和第二钢柱分别插设于套筒的两端开口中，套筒的筒壁上设置有多个通孔，第一钢柱和第二钢柱分别通过通孔与套筒焊接固定，套筒的两端开口边缘分别与第一钢柱的外壁和第二钢柱的外壁形成有焊接层。

可选地，钢结构还包括牛腿，牛腿固定设置于套筒的外壁，且牛腿的延伸方向与套筒的延伸方向垂直。

可选地，牛腿包括第一主板、第二主板和第一副板，第一主板和第二主板平行，第一主板的板面方向与套筒的延伸方向垂直且一侧与套筒连接，第一副板相对的两侧边分别与第一主板的板面和第二主板的板面垂直连接，第二主板包括焊接部和第一延伸部，第一副板连接于焊接部和第一延伸部的相交处，焊接部背离第一副板的一侧与套筒外壁固定连接。

可选地，套筒的横截面为矩形，第一主板和第二主板的宽度小于套筒的宽度。

可选地，套筒内平行固定设置有第一加强板和第二加强板，第一加强板的板面与第一主板的板面平行。

可选地，通孔均布设置在第一加强板背离第二加强板方向的套筒的筒壁上，和在第二加强板背离第一加强板方向的套筒的筒壁。

可选地，钢结构还包括钢梁，钢梁与牛腿可拆卸连接，钢梁的延伸方向与套筒的延伸方向垂直。

可选地，钢梁包括第一梁板、第二梁板和第二副板，第一梁板和第二梁板平行，第二副板相对的两侧边分别与第一梁板的板面和第二梁板的板面垂直连接，第一梁板包括第二延伸部和主板部，第二副板一侧设置于第二延伸部和主板部的相交处、另一侧与第二梁板靠近套筒的一侧固定连接，第二延伸部与第一主板螺纹连接，第二梁板与第一延伸部螺纹连接。

可选地，钢结构还包括第一连接板、第二连接板和螺栓，第一副板与第二副板平行设置，螺栓依次穿过第一连接板、第一副板、第二副板和第二连接板。

可选地，第一延伸部、第二延伸部、第一连接板及第二连接板分别均布设置有多个螺纹孔。

本实用新型实施例的另一方面，提供一种钢结构施工方法，应用于上述任一项钢结构，该方法包括：

分别轧制第一钢柱和第二钢柱；

在套筒的筒壁加工多个通孔，其中，套筒为两端开口的中空结构；

将第一钢柱和第二钢柱分别由两端开口插入套筒；

通过通孔分别将第一钢柱和第二钢柱与套筒的筒壁焊接；

在套筒的开口边缘对套筒与第一钢柱和第二钢柱焊接。

本实用新型实施例的有益效果包括：

本实用新型实施例提供的一种钢结构，通过套筒固定第一钢柱和第二钢柱，使其易于焊接，并且减少了在焊接之前对第一钢柱和第二钢柱焊接面的工艺处理过程。具体地，本申请的钢结构包括第一钢柱、第二钢柱和套筒。其中，套筒为两端开口的中空结构，第一钢柱和第二钢柱分别插设于套筒的两端开口中，上述为第一钢柱、第二钢柱和套筒的结构关系，并且第一钢柱和第二钢柱分别与套筒的筒壁焊接固定，套筒的筒壁上设置有多个通孔，第一钢柱和第二钢柱分别通过通孔与套筒焊接固定，提高套筒与第一钢柱和第二钢柱套筒焊接效果，套筒的两端开口边缘分别与第一钢柱的外壁和第二钢柱的外壁形成有焊接层，提高了第一钢柱和第二钢柱焊接的牢固性，并且使用套用固定第一钢柱和第二钢柱，无需对第一钢柱和第二钢柱的焊接面进行加工处理。因此，本实用新型既能减少钢柱焊接之前的加工工序，又能降低钢柱间焊接的难度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的钢结构第一视角的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的钢结构第二视角的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的钢结构第三视角的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的钢结构中牛腿的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的钢结构中钢梁的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的钢结构施工方法示意图。

图标：10-第一钢柱；20-第二钢柱；30-套筒；31-通孔；32-第一加强板；33-第二加强板；40-牛腿；41-第一主板；42-第二主板；421-焊接部；422-第一延伸部；43-第一副板；50-钢梁；51-第一梁板；511-第二延伸部；512-主板部；52-第二梁板；53-第二副板；61-第一连接板；62-第二连接板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，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实用新型中的具体含义。

目前通常是对组成钢框架的钢柱在钢厂进行轧制加工成钢板，再将钢板运往加工厂对其进行气割下料、坡口加工、校正等完成钢柱的加工，将加工好的钢柱进行箱型校正、钢柱端面铣、抛丸、涂装等便于焊接的工序加工，最后将经过上述工序加工的钢柱运往施工现场进行钢框架组装，钢框架中相邻钢柱彼此直接进行焊接固定，焊接难度大，并且钢柱焊接之前所需的加工工序繁多。

本申请针为了解决上述问题而提出，本申请通过增加一个套筒30用于在焊接时固定第一钢柱10和第二钢柱20，降低焊接难度，并且减少对焊接面的加工工序。

图1为本实用新型提供的钢结构的结构示意图，请参照图1，本实用新型实施例提供一种钢结构，包括：第一钢柱10、第二钢柱20和套筒30，套筒30为两端开口的中空结构，第一钢柱10和第二钢柱20分别插设于套筒30的两端开口中，套筒30的筒壁上设置有多个通孔31，第一钢柱10和第二钢柱20分别通过通孔31与套筒30焊接固定，套筒30的两端开口边缘分别与第一钢柱10的外壁和第二钢柱20的外壁形成有焊接层。

需要说明的是，第一，第一钢柱10和第二钢柱20可以是横截面为圆形的钢柱，也可以是横截面为矩形的箱型钢柱，都适用于本申请提出的焊接方案。示例地，第一钢柱10和第二钢柱20为箱型钢柱，可在钢柱加工厂直接将钢柱轧制成箱型钢柱，然后将箱型钢柱运载至施工现场进行组装焊接，当第一钢柱10和第二钢柱20为箱型钢柱时，对应的套筒30的中空结构是箱型钢柱对应横截面。

第二，套筒30的筒壁上设置有多个通孔31，将多个通孔31的分别与第一钢柱10和第二钢柱20焊接在一起，即采用塞焊缝的形式使得套筒30的筒壁与第一钢柱10和第二钢柱20焊接在一起。套筒30的两个开口边缘分别与第一钢柱10和第二钢柱20焊接在一起，即角焊缝的形式对套筒30分别与第一钢柱10和第二钢柱20的柱面焊接在一起，通过角焊缝和塞焊缝的形式提高套筒30与第一钢柱10和第二钢柱20之间的焊接效果。

本实用新型实施例提供的一种钢结构，通过套筒30固定第一钢柱10和第二钢柱20，使其易于焊接，并且减少了在焊接之前对第一钢柱10和第二钢柱20焊接面的工艺处理过程。具体地，本申请的钢结构包括第一钢柱10、第二钢柱20和套筒30。其中，套筒30为两端开口的中空结构，第一钢柱10和第二钢柱20分别插设于套筒30的两端开口中，上述为第一钢柱10、第二钢柱20和套筒30的结构关系，并且第一钢柱10和第二钢柱20分别与套筒30的筒壁焊接固定，套筒30的筒壁上设置有多个通孔31，第一钢柱10和第二钢柱20分别通过通孔31与套筒30焊接固定，提高套筒30与第一钢柱10和第二钢柱20焊接的固定性，套筒30的两端开口边缘分别与第一钢柱10的外壁和第二钢柱20的外壁焊接固定，提高了第一钢柱10和第二钢柱20焊接的牢固性，并且使用套用固定第一钢柱10和第二钢柱20，无需对第一钢柱10和第二钢柱20的焊接面进行加工处理。因此，本实用新型既能减少钢柱焊接之前的加工工序，又能降低钢柱间焊接的难度。

本实施例中，可选地，请综合参照图1-图3，钢结构还包括牛腿40，牛腿40固定设置于套筒30的外壁，且牛腿40的延伸方向与套筒30的延伸方向垂直。

需要说明的是，牛腿40是梁托的别名，其作用是在混合结构中，梁下面的一块支撑物，它的作用是将梁支座的力分散传递给下面的承重物，因为一面集中力太大，容易压坏墙体。通常牛腿40的作用是衔接悬臂梁与挂梁，并传递来自挂梁的荷载。示例地，牛腿40与套筒30的筒壁固定连接，为了使套筒30与其他梁柱进行连接。牛腿40的作用是实现钢梁50与钢柱在施工现场实现可拆卸连接，本实施中中给出了的可拆卸方式是通过螺栓连接，能够减少现场焊接的工作量，提高施工效率，保证施工质量。

图4为本实用新型实施例提供的钢结构中牛腿的结构示意图，本实施例中，请参照图4，可选地，牛腿40包括第一主板41、第二主板42和第一副板43，第一主板41和第二主板42平行，第一主板41的板面方向与套筒30的延伸方向垂直且一侧与套筒30连接，第一副板43相对的两侧边分别与第一主板41的板面和第二主板42的板面垂直连接，第二主板42包括焊接部421和第一延伸部422，第一副板43连接于焊接部421和第一延伸部422的相交处，焊接部421背离第一副板43的一侧与套筒30外壁固定连接。

需要说明的是，第一主板41、第二主板42和第一副板43可以是一体成型的，也可以是第一副板43分别与第一主板41的板面和第二主板42的板面进行焊接固定。本实施例中的牛腿40是一体成型的，实现牛腿40结构一体成型的工艺是轧制，对于对第一延伸部422和焊接部421的划分，可根据具体设计灵活划分，不必拘泥与本实施例。本实施例中牛腿40由第一主板41、第二主板42和第一副板43组成，牛腿40不限于这一种结构，还可以是其他结构，此处不作过多赘述，本领域技术人员应当知晓。

请参照图3，由上述可知，在套筒30的筒壁固定设置有牛腿40，为了使牛腿40与套筒30的连接效果最好，进行以下限定，可选地，本实施例中的套筒30的横截面为矩形，第一主板41和第二主板42的宽度小于套筒30的宽度。

需要说明的是，由于牛腿40固定设置在套筒30的筒壁上，为了使套筒30与牛腿40的连接效果最好，牛腿40的宽度小于套筒30的宽度，即，牛腿40包括第一主板41、第二主板42和第一副板43，又第一主板41和第二主板42分别焊接固定在套筒30的筒壁上，因此第一主板41和第二主板42的宽度小于套筒30的宽度。

请参照图2，为了防止套筒30在牛腿40的作用下开裂或者形变，可选地，本实施例中套筒30内平行固定设置有第一加强板32和第二加强板33，第一加强板32的板面与第一主板41的板面平行。

需要说明的是，示例地，若不设置第一加强板32和第二加强板33，当牛腿40上连接其他梁柱时，因为梁柱对牛腿40的拉力使得套筒30会发生开裂或者形变。并且设置第一加强板32和第二加强板33可使得第一钢柱10和第二钢柱20相对的焊接面分开，能够降低焊接难度。

进一步地，请参照图1和图2，套筒30在第一加强板32背离第二加强板33方向的筒壁上均布设置有多个通孔31，套筒30在第二加强板33背离第一加强板32方向的筒壁上均布设置有多个通孔31。

需要说明的是，在第一加强板32和第二加强板33之间的筒壁上不设置通孔31，原因是在第一加强板32和第二加强板33之间的筒壁上设置通孔31会影响筒壁的刚度。

请参照图1，本实施例中，可选地，钢结构还包括钢梁50，钢梁50与牛腿40可拆卸连接，钢梁50的延伸方向与套筒30的延伸方向垂直。

需要说明的是，牛腿40的设置目的是为了连接钢梁50，牛腿40的存在，使得钢梁50在钢结构中实现可拆卸连接。又钢梁50与牛腿40连接，钢梁50的延伸方向与套筒30的延伸方向垂直，所以钢梁50的延伸方向与牛腿40的延伸方向平行。

图5为本实用新型实施例提供的钢结构中钢梁的结构示意图，本实施例中，可选地，请参照图5，钢梁50包括第一梁板51、第二梁板52和第二副板53，第一梁板51和第二梁板52平行，第二副板53相对的两侧边分别与第一梁板51的板面和第二梁板52的板面垂直连接，第一梁板51包括第二延伸部511和主板部512，第二副板53一侧设置于第二延伸部511和主板部512的相交处、另一侧与第二梁板52靠近套筒30的一侧固定连接，第二延伸部511与第一主板41螺纹连接，第二梁板52与第一延伸部422螺纹连接。

示例地，钢梁50由第一梁板51、第二梁板52和第二副板53组成，并且第一梁板51、第二梁板52和第二副板53可以是一体成型，实现第一梁板51、第二梁板52和第二副板53一体成型的工艺是轧制工艺。即在加工厂先对钢梁50进行轧制，轧制成上述由第一梁板51、第二梁板52和第二副板53组成的结构，然后将轧制成型的钢梁50直接运输至施工现场，通过螺栓将钢梁50和牛腿40可拆卸连接在一起。

需要说明的是，上述给出了牛腿40与钢梁50连接，又给出了牛腿40的具体结构，即牛腿40包括第一主板41、第二主板42和第一副板43，第一主板41和第二主板42平行，第一主板41的板面方向与套筒30的延伸方向垂直且一侧与套筒30连接，第一副板43相对的两侧边分别与第一主板41的板面和第二主板42的板面垂直连接，第二主板42包括焊接部421和第一延伸部422，因此，为了对应于牛腿40的结构设计，本实施例给出了钢梁50的结构设计，其中，钢梁50的结构不限于本实施例给出的，还可以是其他结构形式，此处不作过多赘述。

进一步地，请参照图2，钢结构还包括第一连接板61、第二连接板62和螺栓，第一副板43与第二副板53平行设置，螺栓依次穿过第一连接板61、第一副板43、第二副板53和第二连接板62。

需要说明的是，由上述可知，牛腿40的结构和钢梁50的结构是对应设计的，目的是为了二者能够有更好的固定连接效果，且能实现在施工现场进行快速定位安装。因为第二延伸部511与第一主板41螺纹连接，第二梁板52与第一延伸部422螺纹连接，又因为牛腿40结构包括第一副板43，钢梁50结构包括第二副板53，所以，为了进一步提高牛腿40和钢梁50的连接效果，有必要使得第一副板43和第二副板53平行，并且使得二者相邻板面相贴。通过紧固件，例如螺栓对第一连接板61、第一副板43、第二副板53和第二连接板62进行紧固。

本实施例中，可选地，第一延伸部422、第二延伸部511、第一连接板61及第二连接板62分别均布设置有多个螺纹孔。

需要说明的是，在第一延伸部422、第二延伸部511、第一连接板61及第二连接板62分别均布设置有多个螺纹孔是为了牛腿40和钢梁50之间的可拆卸连接。

本实用新型实施例提供的一种钢结构，通过套筒30固定第一钢柱10和第二钢柱20，使其易于焊接，并且减少了在焊接之前对第一钢柱10和第二钢柱20焊接面的工艺处理过程。

图6为本实用新型提供的钢结构施工方法示意图，请参照图6，本实用新型实施例的另一方面，提供一种钢结构施工方法，应用于上述钢结构，该方法包括：

S10：分别轧制第一钢柱和第二钢柱。

需要说明的是，第一钢柱10和第二钢柱20的截面可以是圆柱形，也可以是矩形，当为矩形时，第一钢柱10和第二钢柱20为箱型钢柱。

S20：在套筒的筒壁加工多个通孔。

其中，套筒30为两端开的中空结构。

需要说明的是，S10和S20可以同时进行，S10和S20也可以分别进行，在此不作限制。

S30：将第一钢柱和第二钢柱分别由两端开口插入套筒。

需要说明的是，套筒30用于在第一钢柱10和第二钢柱20焊接时对其进行固定，降低焊接难度。套筒30在实现第一钢柱10和第二钢柱20固定之前，即套筒30在运往施工现场之前，可选择先在套筒30内焊接有第一加强板32和第二加强板33，然后在将焊接有第一加强板32和第二加强板33的套筒30运往施工现场，然后将将第一钢柱10和第二钢柱20分别由两端开口插入套筒30。

S40：通过通孔分别将第一钢柱和第二钢柱与套筒的筒壁焊接。

需要说明的是，通过通孔31边缘与第一钢柱10和第二钢柱20焊接固定，提高焊接效果。

S50：在套筒的开口边缘对套筒与第一钢柱和第二钢柱焊接。

需要说明的是，为了进一步提高焊接效果，在套筒30两端开口边缘与第一钢柱10和第二钢柱20之间形成焊接层。

本实施例的另一方面提供了一种钢结构施工方法，该方法应用于上述钢结构，采用角焊缝与塞焊缝将上、下柱与套筒进行连接，与传统钢柱对接焊的形式相比，该方法可以省去钢柱开坡口的工序，进一步简化了钢柱的加工工艺，并且在安装时，套筒30可以作为杯口临时固定钢柱，省去了传统钢柱现场拼接焊接时需要的耳板和连接板等，因此，该施工方法能够改变传统工艺，降低焊接难度，提高焊接效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢结构，其特征在于，包括：第一钢柱、第二钢柱和套筒，所述套筒为两端开口的中空结构，所述第一钢柱和所述第二钢柱分别插设于所述套筒的两端开口中，所述套筒的筒壁上设置有多个通孔，所述第一钢柱和所述第二钢柱分别通过所述通孔与所述套筒焊接固定，所述套筒的两端开口边缘分别与所述第一钢柱的外壁和所述第二钢柱的外壁形成有焊接层。

2.如权利要求1所述的钢结构，其特征在于，还包括牛腿，所述牛腿固定设置于所述套筒的外壁，且所述牛腿的延伸方向与所述套筒的延伸方向垂直。

3.如权利要求2所述的钢结构，其特征在于，所述牛腿包括第一主板、第二主板和第一副板，所述第一主板和所述第二主板平行，所述第一主板的板面方向与所述套筒的延伸方向垂直且一侧与所述套筒连接，所述第一副板相对的两侧边分别与所述第一主板的板面和所述第二主板的板面垂直连接，所述第二主板包括焊接部和第一延伸部，所述第一副板连接于所述焊接部和所述第一延伸部的相交处，所述焊接部背离所述第一副板的一侧与所述套筒外壁固定连接。

4.如权利要求3所述的钢结构，其特征在于，所述套筒的横截面为矩形，所述第一主板和所述第二主板的宽度小于所述套筒的宽度。

5.如权利要求4所述的钢结构，其特征在于，所述套筒内平行固定设置有第一加强板和第二加强板，所述第一加强板的板面与所述第一主板的板面平行。

6.如权利要求5所述的钢结构，其特征在于，所述通孔均布设置在所述第一加强板背离所述第二加强板方向的所述套筒的筒壁上，和所述第二加强板背离所述第一加强板方向的所述套筒的筒壁上。

7.如权利要求3所述的钢结构，其特征在于，还包括钢梁，所述钢梁与所述牛腿可拆卸连接，所述钢梁的延伸方向与所述套筒的延伸方向垂直。

8.如权利要求7所述的钢结构，其特征在于，所述钢梁包括第一梁板、第二梁板和第二副板，所述第一梁板和所述第二梁板平行，所述第二副板相对的两侧边分别与所述第一梁板的板面和所述第二梁板的板面垂直连接，所述第一梁板包括第二延伸部和主板部，所述第二副板一侧设置于所述第二延伸部和所述主板部的相交处、另一侧与所述第二梁板靠近所述套筒的一侧固定连接，所述第二延伸部与所述第一主板螺纹连接，所述第二梁板与所述第一延伸部螺纹连接。

9.如权利要求8所述的钢结构，其特征在于，还包括第一连接板、第二连接板和螺栓，所述第一副板与所述第二副板平行设置，所述螺栓依次穿过所述第一连接板、所述第一副板、所述第二副板和所述第二连接板。

10.如权利要求9所述的钢结构，其特征在于，所述第一延伸部、所述第二延伸部、所述第一连接板及所述第二连接板分别均布设置有多个螺纹孔。

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