CN213709896U - 一种甲壳柱与h型钢柱的连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种甲壳柱与H型钢柱的连接结构，包括H型钢柱、甲壳柱和连接钢构；H型钢柱的一端通过连接钢构与甲壳柱的一端固定连接；H型钢柱两侧翼缘上均设有厚钢板，厚钢板设于H型钢柱连接钢构的一端；连接钢构包括四根边钢管，四根边钢管与甲壳柱的四根角钢管一一对应布置；边钢管靠近H型钢柱的一端设有向另一端延伸的嵌合槽，H型钢柱通过将厚钢板嵌合于嵌合槽内与连接钢构相连接；边钢管的另一端与对应设置的甲壳柱的角钢管焊接固定，以提出一种结构牢固，满足强节点弱构件的结构，以有效的将H型钢柱的内力传递到甲壳柱上的连接结构。

Description

一种甲壳柱与H型钢柱的连接结构

技术领域

本实用新型涉及建筑技术领域，尤其涉及一种甲壳柱与H型钢柱的连接结构。

背景技术

当前建筑领域，一种底部钢框架+屋面大跨轻型钢结构的结构形式比较符合物流等行业的需求。底部框架应用“甲壳柱”已有大量工程案例，在工程实施过程中，甲壳柱与屋面轻型钢结构柱(H型)的连接是一个亟待解决的问题，因为屋面轻钢结构柱(H型)一般由单向受力控制，通常为绕强轴的弯矩和竖向轴力为控制截面设计的主要工况，而尤以弯矩为甚，所以在H型钢柱的两翼缘上存在一拉压力偶，如何将这一拉压力传递到甲壳柱的的四个角钢管上，并且兼具经济适用，构造合理、安装方便等效果，成为本领域技术人员的当务之急。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种结构牢固，满足强节点弱构件，以及有效的将H型钢柱的拉压力传递到甲壳柱上的连接结构。

为达到上述目的，本实用新型提出一种甲壳柱与H型钢柱的连接结构，包括H型钢柱、甲壳柱和连接钢构；所述H型钢柱的一端通过所述连接钢构与所述甲壳柱的一端固定连接；

所述H型钢柱两侧翼缘上均设有厚钢板，所述厚钢板设于所述H型钢柱连接所述连接钢构的一端；

所述连接钢构包括四根边钢管，四根所述边钢管与所述甲壳柱的四根角钢管一一对应布置；所述边钢管靠近所述H型钢柱的一端设有向另一端延伸的嵌合槽，所述H型钢柱通过将所述厚钢板嵌合于所述嵌合槽内与所述连接钢构相连接；所述边钢管的另一端与对应设置的所述甲壳柱的角钢管焊接固定。

优选的，所述H型钢柱为变截面H型钢柱，所述变截面H型钢柱靠近所述连接钢构的一端的截面高度大于所述变截面H型钢柱上端部的截面高度，所述变截面H型钢柱的变截面楔率小于1:6。

优选的，所述甲壳柱为长方体甲壳柱，四根所述边钢管分别设于所述长方体甲壳柱的四个边角处。

优选的，两块所述后钢板面向所述甲壳柱的一面设有连接件，所述甲壳柱相邻的所述角钢管之间预设有定位连接板，所述连接钢构与所述甲壳柱固定连接后，通过所述连接件与所述定位连接板实现再固定。

优选的，所述连接件与所述定位连接板表面均设有连接孔，通过螺栓穿过所述连接孔内，实现所述连接件与所述定位连接板的固定连接。

与现有技术相比，本实用新型的优势之处在于：本实用新型的甲壳柱与H型钢柱之间通过设置连接钢构，从而使得H型钢柱的拉压力有效传递至甲壳柱上，进而释放这部分拉压力，使得整体的受力结构更均匀，整体结构更牢固。

通过变截面H型钢柱的设置，使得H型钢柱可以平顺传力，将力平顺传递至厚钢板，再通过连接钢构传递至甲壳柱；很好的解决了H型钢柱和甲壳柱之间截面高度不对等的问题，使得本节点的适用范围大大增加。

附图说明

图1为本实用新型实施例中甲壳柱与H型钢柱的连接结构示意图；

图2为本实用新型实施例中H型钢柱与连接钢构的连接示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案作进一步地说明。

如图1和图2所示，本实用新型提出一种甲壳柱2与H型钢柱1的连接结构，包括H型钢柱1、甲壳柱2和连接钢构；H型钢柱1的一端通过连接钢构与甲壳柱2的一端固定连接；H型钢柱1两侧翼缘上均设有厚钢板3，厚钢板3设于H型钢柱1连接连接钢构的一端；连接钢构包括四根边钢管4，四根边钢管4与甲壳柱2的四根角钢管5一一对应布置；边钢管4靠近H型钢柱1的一端设有向另一端延伸的嵌合槽，H型钢柱1通过将厚钢板3嵌合于嵌合槽内与连接钢构相连接；边钢管4的另一端与对应设置的甲壳柱2的角钢管5焊接固定。

通过上述连接结构，H型钢柱1自身的拉压力通过两侧的厚钢板3平滑的传递至连接钢构的边钢管4上，再通过边钢管4与甲壳柱2之间的焊缝均匀的传递至甲壳柱2的角钢管5上，使得H型钢柱1的拉压力得以释放，从而形成一种强节点弱构件的设计结构，使得H型钢柱1以及整体结构的受力强度更大，在建筑领域的适用范围也更广，有利于此类节点走向标准化设计，标准化生产。

本实用新型的连接结构，在搭建过程中，采用从下往上的顺序进行搭建，利用H型钢柱1的厚钢板3与连接钢构的边钢管4榫槽插接固定的连接方式，使得后期工程中，搭建更加的便捷，效率更高。

在本实施例中，H型钢柱1为变截面H型钢柱1，变截面H型钢柱1靠近连接钢构的一端的截面高度大于变截面H型钢柱1上端部的截面高度，变截面H型钢柱1的变截面楔率小于1:6；根据《钢规》要求，变截面楔率小于1:6时，H型钢柱1可以平顺传利，此外，H型钢柱1的变截面很好的解决了两柱截面高度不对等的问题，使本节点适用范围大大增加。

在本实施例中，甲壳柱2为长方体甲壳柱2，甲壳柱2的四个边角处均设有角钢管5。对应的，H型钢柱1包括四根边钢管4，四根边钢管4与四根角钢管5一对一对应布置。

在本实施例中，两块后钢板面向甲壳柱2的一面设有连接件6，甲壳柱2相邻的角钢管5之间预设有定位连接板7，连接钢构与甲壳柱2固定连接后，通过连接件6与定位连接板7实现再固定。连接件6和定位连接板7可以采用螺栓连接或者焊接固定，若采用螺栓连接，板表面均设有连接孔，通过螺栓穿过连接孔内，实现连接件6与定位连接板7的固定连接。

下面将通过具体实施例中的应用，对本实用新型的效果做出进一步的解释说明

将上述甲壳柱与H型钢柱的连接结构应用于天津空港TCL项目中，所有的材料均为Q355B，在F＝400kN作用下，钢柱轴压比约为0.1，施加最大强迫位移U＝100mm，相当于柱层间位移角约为1/50。

案例	DMX(mm)	SMX(MPa)	相当于位移角
				1	7.3	79	1/684
2	17	189	1/294
				3	40	350	1/125
4	53	351	1/94
				5	100	355	1/50

表1

在表1中，DMX为顶点加载的强迫位移，SMX为最大Von.mises应力。

通过位移角测试结合有限元分析结构，可以知道，位移角在1/125时，直截面柱底开始屈服，此时节点区尚未出现明显屈服区；位移角在1/94时，直截面柱底翼缘已完全屈服，此时节点区开始出现小范围屈服区；位移角在1/50时，直截面柱底翼缘已大范围屈服，此时节点区尚存在约1/2弹性区；

综上，本节点设计满足强节点弱构件的性能要求。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种甲壳柱与H型钢柱的连接结构，其特征在于，包括H型钢柱、甲壳柱和连接钢构；所述H型钢柱的一端通过所述连接钢构与所述甲壳柱的一端固定连接；

所述H型钢柱两侧翼缘上均设有厚钢板，所述厚钢板设于所述H型钢柱连接所述连接钢构的一端；

所述连接钢构包括四根边钢管，四根所述边钢管与所述甲壳柱的四根钢管一一对应布置；所述边钢管靠近所述H型钢柱的一端设有向另一端延伸的嵌合槽，所述H型钢柱通过将所述厚钢板嵌合于所述嵌合槽内与所述连接钢构相连接；所述边钢管的另一端与对应设置的所述甲壳柱的角钢管焊接固定。

2.根据权利要求1所述的甲壳柱与H型钢柱的连接结构，其特征在于，所述H型钢柱为变截面H型钢柱，所述变截面H型钢柱靠近所述连接钢构的一端的截面高度大于所述变截面H型钢柱上端部的截面高度，所述变截面H型钢柱的变截面楔率小于1:6。

3.根据权利要求1所述的甲壳柱与H型钢柱的连接结构，其特征在于，所述甲壳柱为长方体甲壳柱，四根所述边钢管分别设于所述长方体甲壳柱的四个边角处。

4.根据权利要求1所述的甲壳柱与H型钢柱的连接结构，其特征在于，两块所述厚钢板面向所述甲壳柱的一面设有连接件，所述甲壳柱相邻的所述角钢管之间预设有定位连接板，所述连接钢构与所述甲壳柱固定连接后，通过所述连接件与所述定位连接板实现再固定。

5.根据权利要求4所述的甲壳柱与H型钢柱的连接结构，其特征在于，所述连接件与所述定位连接板表面均设有连接孔，通过螺栓穿过所述连接孔内，实现所述连接件与所述定位连接板的固定连接。

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