CN215670083U - 一种应用于箱型柱焊接的连接结构 - Google Patents

Abstract

一种应用于箱型柱焊接的连接结构，包括箱型柱、柱端加强件、柱端连接件和梁体，柱端加强件连接于箱型柱端部，柱端连接件两端与柱端加强件和梁体相连；所述箱型柱为中空结构，且柱端加强件插接式设置于箱型柱端部，箱型柱上形成有与柱端加强件相适配的开槽；所述柱端连接件固定连接于柱端加强件下方，且柱端连接件尺寸与柱端加强件相对应；与现有技术相比，通过柱端加强件的设置，将箱型柱端部截面过渡成工字型截面，使得箱型柱柱壁的轴向力能均匀的传递给柱端连接件，从而箱型柱、柱端加强件和柱端连接件之间具有更好的稳定性，同时通过第一竖板宽度的变化，将第一竖板呈现上大下小的形态，逐渐削弱了截面的抗弯刚度。

Description

一种应用于箱型柱焊接的连接结构

技术领域

本实用新型属于钢结构建筑技术领域，尤其是一种应用于箱型柱焊接的连接结构。

背景技术

在钢结构建筑中，为实现空间的灵活运用或者尽量减小某些结构柱的截面尺寸，在某些情况下会从构造上实现结构柱与框架梁的连接，即在受力情况下，柱顶或柱底不会产生大的弯矩，使柱成为以承受轴力为主的轴压或者轴拉构件。

这种情况通常会出现在钢结构桁架的竖向腹杆设计、底部大空间的吊柱设计、跨中或边跨的摇摆柱设计、单层排架结构的柱脚设计等情况中。因此，钢柱的连接柱顶或柱底设计在结构设计中是一个十分常见的情况。

现有技术方案：

目前的钢柱的连接柱顶或柱底设计，通常采用下列技术：

1、钢结构柱端直接焊接于钢结构梁的翼缘板或混凝土梁的预埋件上，在柱端不设置加劲板或靴梁，这种方式存在的不足点在于：无加劲板或靴梁的柱端直接焊接与主梁，该节点仍具备很大的转动刚度，实际是一个刚度较大的半刚接节点；这种连接方式仅适合杆端弯矩原本就较小的受力体系；如果在外力作用下杆端会出现强受弯，那么这种构造会造成计算模型和实际受力的极大不符，从而带来安全隐患。

2、在柱端设置端板，在端板上焊接耳板；柱端耳板与焊接于梁面的耳板通过销轴连接；通过销轴的转动实现柱端的铰接，这种方式存在的不足点在于：销轴连接的构造方式和柱端铰接的计算模拟在受力上较为贴合，但销轴连接的构造较为复杂，对现场定位的要求高；同时，销轴连接通常不允许外包，影响外观。

实用新型内容

本实用新型是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种构造简单，便于安装，稳定可靠的应用于箱型柱焊接的连接结构。

为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种应用于箱型柱焊接的连接结构，包括箱型柱、柱端加强件、柱端连接件和梁体，柱端加强件连接于箱型柱端部，柱端连接件两端与柱端加强件和梁体相连；所述箱型柱为中空结构，且柱端加强件插接式设置于箱型柱端部，箱型柱上形成有与柱端加强件相适配的开槽；所述柱端连接件固定连接于柱端加强件下方，且柱端连接件尺寸与柱端加强件相对应。

作为本实用新型的一种优选方案，所述箱型柱上形成有相对设置的开槽，开槽与箱型柱端部相连接，且开槽位于箱型柱侧面中部，开槽沿箱型柱的长度方向进行设置。

作为本实用新型的一种优选方案，所述柱端加强件包括端板和板梁，板梁垂直设置于端板中部，且板梁两端与端板平齐。

作为本实用新型的一种优选方案，所述板梁位于相对设置的开槽内，且板梁端部与箱型柱外壁平齐，端板尺寸与箱型柱的截面尺寸相一致。

作为本实用新型的一种优选方案，所述梁板和端板连接处设有加劲肋，加劲肋、梁板和端板焊接固定，加劲肋位于箱型柱内。

作为本实用新型的一种优选方案，所述柱端连接件包括相连接的第一竖板和第二竖板，第一竖板相对设置于第二竖板两端，且第一竖板与第二竖板垂直设置，相对设置的第一竖板平行设置。

作为本实用新型的一种优选方案，所述第二竖板连接于第一竖板中部，且第一竖板与箱型柱的侧边相对应，第一竖板与第二竖板高度相同。

作为本实用新型的一种优选方案，所述第一竖板为等腰梯形结构，且第一竖板朝向柱端连接件方向板宽逐渐变窄，第一竖板底部的板宽尺寸为第一竖板顶部的板宽的1/2-2/3。

作为本实用新型的一种优选方案，所述箱型柱、柱端加强件和柱端连接件焊接固定。

作为本实用新型的一种优选方案，所述梁体为钢梁或钢筋混凝土梁，钢筋混凝土梁内预埋有与柱端连接件相连的预埋钢板。

本实用新型的有益效果是，与现有技术相比：通过柱端加强件的设置，将箱型柱端部截面过渡成工字型截面，使得箱型柱柱壁的轴向力能均匀的传递给柱端连接件，从而箱型柱、柱端加强件和柱端连接件之间具有更好的稳定性，同时通过第一竖板宽度的变化，将第一竖板设置为呈现上大下小的形态，逐渐削弱了截面的抗弯刚度，使得整体具有更好的稳定性。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图；

图2是实施例1的侧视图；

图3是箱型柱的结构示意图；

图4是柱端加强件的结构示意图；

图5是柱端连接件的结构示意图；

图6是实施例2的结构示意图；

图7是实施例2的侧视图；

图中附图标记：箱型柱1，开槽1-1，柱端加强件2，端板2-1，板梁2-2，加劲肋2-3，柱端连接件3，第一竖板3-1，第二竖板3-2，梁体4，预埋钢板4-1。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作详细说明。

如图1-5所示，实施例一：

一种应用于箱型柱焊接的连接结构，包括箱型柱1、柱端加强件2、柱端连接件3和梁体 4，柱端加强件2连接于箱型柱1端部，柱端连接件3两端与柱端加强件2和梁体4相连；所述箱型柱1为中空结构，且柱端加强件2插接式设置于箱型柱1端部，箱型柱1上形成有与柱端加强件2相适配的开槽1-1；所述柱端连接件3固定连接于柱端加强件2下方，且柱端连接件3尺寸与柱端加强件2相对应。

箱型柱1、柱端加强件2和柱端连接件3位于同一直线上，在柱端加强件2和柱端连接件3的作用下，将箱型柱1与梁体4相连接。

箱型柱1上形成有相对设置的开槽1-1，开槽1-1与箱型柱1端部相连接，且开槽1-1位于箱型柱1侧面中部，开槽1-1沿箱型柱1的长度方向进行设置，柱端加强件2包括端板2-1和板梁2-2，板梁2-2垂直设置于端板2-1中部，且板梁2-2两端与端板2-1平齐。

端板2-1的边沿处与箱型柱1的外壁平齐，且端板2-1的边沿处于箱型柱1的外壁端部之间通过焊接固定，板梁2-2的尺寸根据开槽1-1的尺寸进行设计，当板梁2-2内嵌于箱型柱 1内时，板梁2-2同时位于相对设置的两个开槽1-1内，且板梁2-2与开槽1-1紧密贴合，实现将箱型柱1端部截面过渡层工字型截面，从而使得箱型柱1与柱端加强件2之间具有更好的稳定性。

板梁2-2位于相对设置的开槽1-1内，且板梁2-2端部与箱型柱1外壁平齐，端板2-1尺寸与箱型柱1的截面尺寸相一致，板梁和端板2-1连接处设有加劲肋2-3，加劲肋2-3、板梁和端板2-1焊接固定，加劲肋2-3位于箱型柱1内。

加劲肋2-3的数量根据实际需要进行设置，在加劲肋2-3的作用下，使得端板2-1和板梁 2-2之间具有更好的稳定性，板梁2-2、加劲板2-3和端板2-1通过焊接形成一体式结构，其中板梁2-2伸入箱型柱1的开槽1-1内，并与箱型柱1焊接；端板2-1与箱型柱1焊接固定。

柱端连接件3包括相连接的第一竖板3-1和第二竖板3-2，第一竖板3-1相对设置于第二竖板3-2两端，且第一竖板3-1与第二竖板3-2垂直设置，相对设置的第一竖板3-1平行设置，第二竖板3-2连接于第一竖板3-1中部，且第一竖板3-1与箱型柱1的侧边相对应，第一竖板 3-1与第二竖板3-2高度相同，第一竖板3-1顶部两端与端板2-1边沿平齐。

第一竖板3-1与第二竖板3-2互为支撑并焊接成一体，第一竖板3-1为等腰梯形结构，且第一竖板3-1朝向柱端连接件3方向板宽逐渐变窄，第一竖板3-1底部的板宽尺寸为第一竖板3-1顶部的板宽的1/2-2/3，第一竖板3-1宽度的变化，呈现上大下小的形态，逐渐削弱了截面的抗弯刚度，经计算，主方向的抗弯刚度仅为原截面的10％以内，次方向的抗弯刚度为原截面的40％左右。

箱型柱1、柱端加强件2和柱端连接件3焊接固定，箱型柱1、柱端加强件2和柱端连接件3在工厂进行预制焊接。

梁体4为钢梁结构，柱端连接件3连接于梁体4的翼缘上，梁体4与柱端连接件3之间在现场进行焊接。

如图6-7所示，实施例二：

在实施例一的基础上，不改变箱型柱1、柱端加强件2和柱端连接件3的结构，区别点在于梁体4为钢筋混凝土梁，钢筋混凝土梁内预埋有与柱端连接件3相连的预埋钢板4-1，且预埋钢板4-1位于钢筋混凝土梁上表面，预埋钢板4-1与柱端连接件3相连，从而实现钢筋混凝土梁与箱型柱1之间的连接，梁体4与柱端连接件3之间在现场进行焊接。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记：箱型柱1，开槽1-1，柱端加强件2，端板2-1，板梁2-2，加劲肋2-3，柱端连接件3，第一竖板3-1，第二竖板3-2，梁体4，预埋钢板4-1 等术语，但并不排除使用其它术语的可能性；使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种应用于箱型柱焊接的连接结构，其特征在于，包括箱型柱(1)、柱端加强件(2)、柱端连接件(3)和梁体(4)，柱端加强件(2)连接于箱型柱(1)端部，柱端连接件(3)两端与柱端加强件(2)和梁体(4)相连；所述箱型柱(1)为中空结构，且柱端加强件(2)插接式设置于箱型柱(1)端部，箱型柱(1)上形成有与柱端加强件(2)相适配的开槽(1-1)；所述柱端连接件(3)固定连接于柱端加强件(2)下方，且柱端连接件(3)尺寸与柱端加强件(2)相对应。

2.根据权利要求1所述的一种应用于箱型柱焊接的连接结构，其特征在于，所述箱型柱(1)上形成有相对设置的开槽(1-1)，开槽(1-1)与箱型柱(1)端部相连接，且开槽(1-1)位于箱型柱(1)侧面中部，开槽(1-1)沿箱型柱(1)的长度方向进行设置。

3.根据权利要求2所述的一种应用于箱型柱焊接的连接结构，其特征在于，所述柱端加强件(2)包括端板(2-1)和板梁(2-2)，板梁(2-2)垂直设置于端板(2-1)中部，且板梁(2-2)两端与端板(2-1)平齐。

4.根据权利要求3所述的一种应用于箱型柱焊接的连接结构，其特征在于，所述板梁(2-2)位于相对设置的开槽(1-1)内，且板梁(2-2)端部与箱型柱(1)外壁平齐，端板(2-1)尺寸与箱型柱(1)的截面尺寸相一致。

5.根据权利要求4所述的一种应用于箱型柱焊接的连接结构，其特征在于，所述板梁和端板(2-1)连接处设有加劲肋(2-3)，加劲肋(2-3)、板梁和端板(2-1)焊接固定，加劲肋(2-3)位于箱型柱(1)内。

6.根据权利要求1所述的一种应用于箱型柱焊接的连接结构，其特征在于，所述柱端连接件(3)包括相连接的第一竖板(3-1)和第二竖板(3-2)，第一竖板(3-1)相对设置于第二竖板(3-2)两端，且第一竖板(3-1)与第二竖板(3-2)垂直设置，相对设置的第一竖板(3-1)平行设置。

7.根据权利要求6所述的一种应用于箱型柱焊接的连接结构，其特征在于，所述第二竖板(3-2)连接于第一竖板(3-1)中部，且第一竖板(3-1)与箱型柱(1)的侧边相对应，第一竖板(3-1)与第二竖板(3-2)高度相同。

8.根据权利要求7所述的一种应用于箱型柱焊接的连接结构，其特征在于，所述第一竖板(3-1)为等腰梯形结构，且第一竖板(3-1)朝向柱端连接件(3)方向板宽逐渐变窄，第一竖板(3-1)底部的板宽尺寸为第一竖板(3-1)顶部的板宽的1/2-2/3。

9.根据权利要求1所述的一种应用于箱型柱焊接的连接结构，其特征在于，所述箱型柱(1)、柱端加强件(2)和柱端连接件(3)焊接固定。

10.根据权利要求1所述的一种应用于箱型柱焊接的连接结构，其特征在于，所述梁体(4) 为钢梁或钢筋混凝土梁，钢筋混凝土梁内预埋有与柱端连接件(3)相连的预埋钢板(4-1)。

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