CN216475537U - 一种h型柱偏心连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种H型柱偏心连接结构，包括H型钢柱和固定于H型钢柱上用于与钢梁连接的连接结构，所述连接结构包括偏心牛腿和连接件，所述偏心牛腿底部通过连接件与H型钢柱的一翼缘和腹板固定连接，所述偏心牛腿的顶部固定连接有用于与钢梁连接的传力板，所述偏心牛腿一侧设置有支撑板I，所述支撑板I固定连接于所述H型钢柱的翼缘与所述传力板之间。本实用新型具有力学性能好，减少钢梁挠曲变形，增加整体结构稳定性的效果。

Description

一种H型柱偏心连接结构

技术领域

本实用新型涉及钢连接结构技术领域，尤其涉及一种H型柱偏心连接结构。

背景技术

现代高层及超高层建筑中结构形式常采用“混合框架-筒”结构体系，核心筒内剪力墙的内置钢柱有十字型与H型两种形式。其中H型钢柱为了满足建筑结构设计与功能布局的要求，往往需要与外置的钢梁进行偏心连接。

现有技术中钢梁与H型钢柱的偏心连接，通常是直接在钢梁与H型钢柱之间设置偏心牛腿，即偏心牛腿一端固定连接钢梁，另一端固定连接H型钢柱翼缘板；然而采用这种结构的缺陷是，由于仅依靠偏心牛腿实现钢梁与H型钢柱的偏心连接，容易导致H型钢柱翼缘位置三轴应力集中，增加了钢梁的挠曲变形，降低了整体结构稳定性。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种H型柱偏心连接结构，其解决了现有技术中仅依靠偏心牛腿实现钢梁与H型钢柱的偏心连接，容易导致H型钢柱翼缘位置三轴应力集中，增加了钢梁的挠曲变形，降低了整体结构稳定性。

根据本发明的实施例，一种H型柱偏心连接结构，包括H型钢柱和固定于H型钢柱上用于与钢梁连接的连接结构，所述连接结构包括偏心牛腿和连接件，所述偏心牛腿底部通过连接件与H型钢柱的一翼缘和腹板固定连接，所述偏心牛腿的顶部固定连接有用于与钢梁连接的传力板，所述偏心牛腿一侧设置有支撑板I，所述支撑板I固定连接于所述H型钢柱的翼缘与所述传力板之间。

进一步地，所述连接件包括补强板、支撑板II和翼缘延长板，所述补强板垂直固定连接在所述H型钢柱的腹板上，所述翼缘延长板固定连接在所述H型钢柱的翼缘侧面，且所述翼缘延长板与补强板平行，所述支撑板II垂直固定于补强板和翼缘延长板之间，且所述支撑板II沿竖直方向的中心线与所述偏心牛腿重心重合。

进一步地，所述补强板、翼缘延长板、传力板均包括并排设置且沿水平方向长度可调的第一板段和第二板段，所述补强板的第一板段一端垂直固定连接在所述H型钢柱的腹板上，补强板的第一板段另一端与补强板的第二板段一端连接，所述补强板的第二板段悬空，所述翼缘延长板的第一板段一端固定连接在所述H型钢柱的翼缘侧面，翼缘延长板的第一板段另一端与翼缘延长板的第二板段一端连接，所述翼缘延长板的第二板段固定连接于所述偏心牛腿底部，所述支撑板II垂直固定于补强板的第二板段与翼缘延长板的第二板段之间，所述传力板的第一板段悬空，传力板的第二板段固定连接于所述偏心牛腿顶部，所述支撑板I垂直固定连接于所述H型钢柱的翼缘与所述传力板的第一板段之间。

进一步地，所述第一板段与第二板段通过锁紧件连接固定，所述第一板段用于连接第二板段的一端设有凸起部，所述第二板段用于连接第一板段的一端设有与凸起部配合的凹部，所述凸起部设有供锁紧件通过的过孔，所述凹部的两侧壁上对称设有供锁紧件通过且锁紧件固定位置可调的调节孔，所述锁紧件依次穿过调节孔和过孔，对第一板段和第二板段形成锁紧固定。

进一步地，所述支撑板I和所述偏心牛腿上均设有开气孔。

进一步地，所述传力板远离所述偏心牛腿的一侧固定连接有用于与钢梁连接的连接板，所述连接板与所述传力板相垂直。

进一步地，所述H型钢柱的两翼缘之间对称设置有隔板。

本实用新型的技术原理为：通过连接件与H型钢柱的一翼缘和腹板固定连接，将作用于H型钢柱翼缘的偏心力变成了作用于H型钢柱腹板的轴心力，同时通过偏心牛腿和支撑板I的结构有效减小了梁柱结构的偏心力作用点与H型柱构件轴心作用线的偏心距。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：通过力的分解减小了梁柱偏心连接情况下的最大偏心力，改变了梁柱偏心连接受力的力学模型，优化了原有偏心结构的传力路径，从而避免了H型钢柱翼缘位置三轴应力集中，减小钢梁的挠曲变形，增强了整体结构稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图。

图2为图1的右视图。

图3为本实用新型实施例二中补强板处于初始状态的剖视图。

图4为本实用新型实施例二中补强板处于最大调整状态的剖视图。

上述附图中：1、H型钢柱；2、隔板；3、补强板；311、凸起部；312、过孔；321、凹部；322、调节孔；4、支撑板II；5、翼缘延长板；6、偏心牛腿；7、传力板；8、钢梁；9、连接板；10、支撑板I；11、开气孔。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。

实施例一

如图1所示，本实用新型实施例提出了一种H型柱偏心连接结构，包括H型钢柱1和焊接于H型钢柱1上用于与钢梁8连接的连接结构，所述连接结构包括偏心牛腿6和连接件，所述偏心牛腿6底部通过连接件与H型钢柱1的一翼缘和腹板焊接，所述偏心牛腿6的顶部焊接有用于与钢梁8连接的传力板7，所述偏心牛腿6一侧设置有支撑板I10，所述支撑板I10焊接于所述H型钢柱1的翼缘与所述传力板7之间，通过设置连接件、偏心牛腿6和支撑板I10三个固定约束，改变了梁柱偏心连接受力的力学模型，优化了原有偏心结构传力路径，提升了整体结构稳定性。

如图1所示，所述连接件包括补强板3、支撑板II4和翼缘延长板5，所述补强板3垂直焊接在所述H型钢柱1的腹板上，所述翼缘延长板5焊接在所述H型钢柱1的翼缘侧面，且所述翼缘延长板5与补强板3平行，所述支撑板II4垂直焊接于补强板3和翼缘延长板5之间，且所述支撑板II4沿竖直方向的中心线与所述偏心牛腿6重心重合，所述补强板3、支撑板II4和翼缘延长板5共同形成一个工字型结构，形成的工字型结构将作用于H型钢柱1翼缘的偏心力变成了作用于H型钢柱1腹板中间的轴心力，使H型钢柱1翼缘位置所受应力减小，本实施例中，所述补强板3和翼缘延长板5长度与偏心牛腿翼缘对齐，所述补强板3、支撑板II4和翼缘延长板5厚度同钢梁8腹板，高度同钢梁8高。

如图1所述，所述传力板7与H型钢柱1的翼缘平行，所述支撑板I10与所述传力板7相垂直，所述偏心牛腿6与所述支撑板I10平行，且所述偏心牛腿6重心偏离所述传力板7沿竖直方向的中心线，通过偏心牛腿6和支撑板I10的结构有效减小了梁柱结构的偏心力作用点与H型钢柱1构件轴心作用线的偏心距，本实施例中所述偏心牛腿截面除翼缘为H型钢梁的一半宽度，其余同钢梁。

如图2所示，所述支撑板I10和所述偏心牛腿6上均设有开气孔11，设置的开气孔11用于供钢筋及箍筋等进行布置，因此使得本连接结构不影响其它构件的正常设置。

如图1所示，所述传力板7远离所述偏心牛腿6的一侧焊接有用于与钢梁8连接的连接板9，所述连接板9与所述传力板7相垂直，且所述连接板9上设有螺纹孔，所述连接板9和所述钢梁8腹板采用高强螺栓连接，现场只需将连接板9焊接在传力板7上，并完成连接板9与钢梁8腹板的高强螺栓安装，现场施工中焊接量小，减小了施工复杂性。

如图1所示，所述H型钢柱1的两翼缘之间对称焊接有隔板2，所述隔板2以及H型钢柱1翼缘使得整个H型钢柱1的外沿封闭起来，提高H型钢柱1自身的稳定性。

上述实施例中，根据深化图按照翼缘延长板5、支撑板II4、钢柱补强板3、偏心牛腿6、支撑板I10、传力板7的焊接顺序，逐一在工厂预制时完成构件焊接加工，现场只需将连接板9焊接在传力板7上，并完成连接板9与钢梁8腹板的高强螺栓安装，现场施工中焊接量小，减小了施工复杂性，焊缝均采用角焊缝便于焊枪操作；支撑板I10和偏心牛腿6的开气孔11和连接板9的螺纹孔应在焊接前使用数控切割，保证定位准确且开孔对支撑板I10、偏心牛腿6和连接板9自身造成的影响最小。

通过连接件与H型钢柱的一翼缘和腹板固定连接，将作用于H型钢柱翼缘的偏心力变成了作用于H型钢柱腹板的轴心力，同时通过偏心牛腿和支撑板I的结构有效减小了梁柱结构的偏心力作用点与H型柱构件轴心作用线的偏心距，通过力的分解减小了梁柱偏心连接情况下的最大偏心力，改变了梁柱偏心连接受力的力学模型，优化了原有偏心结构的传力路径，从而避免了H型钢柱翼缘位置三轴应力集中，减小钢梁的挠曲变形，增强了整体结构稳定性。

实施例二

如图3、4所示，本实施例与实施例一的区别在于，所述补强板3、翼缘延长板5、传力板7均包括并排设置且沿水平方向长度可调的第一板段和第二板段，所述补强板3的第一板段一端垂直焊接在所述H型钢柱1的腹板中间位置上，补强板3的第一板段另一端与补强板3的第二板段一端连接，所述补强板3的第二板段悬空，所述翼缘延长板5的第一板段一端焊接在所述H型钢柱1的翼缘侧面，翼缘延长板5的第一板段另一端与翼缘延长板5的第二板段一端连接，所述翼缘延长板5的第二板段焊接于所述偏心牛腿6底部，所述支撑板II4垂直焊接于补强板3的第二板段与翼缘延长板5的第二板段之间，所述传力板7的第一板段悬空，传力板7的第二板段焊接于所述偏心牛腿6顶部，所述支撑板I10垂直焊接于所述H型钢柱1的翼缘与所述传力板7的第一板段之间，通过同时设置沿水平方向长度可调的补强板3、翼缘延长板5、传力板7，保障了施工时在误差允许范围内沿竖直方向上偏心牛腿6重心和支撑板II4能与钢梁8中心线共线，使整体结构力学模型最优。

如图3所示，所述第一板段与第二板段通过锁紧件连接固定，所述锁紧件包括螺栓和螺母，所述第一板段用于连接第二板段的一端设有凸起部311，所述第二板段用于连接第一板段的一端设有与凸起部311配合的凹部321，所述凸起部311设有供螺栓通过的过孔312，所述凹部321的两侧壁上对称设有螺栓通过且螺栓固定位置可调的调节孔322，所述螺栓依次穿过调节孔322和过孔312，所述螺母配合螺栓对第一板段和第二板段形成锁紧固定，此时第一板段凸起部311与第二板段凹部321相抵，第一板段竖直段与第二板段两侧壁相抵且齐平，此时为补强板3、翼缘延长板5、传力板7的初始状态。

如图4所示，通过松开螺母，向右移动第二板段，再拧紧螺母固定对第一板段和第二板段锁紧定位，此时为补强板3、翼缘延长板5、传力板7的最大调整状态。

上述实施例中，在实施例一的基础上，设置沿水平方向长度可调的补强板3、翼缘延长板5、传力板7，保障了施工时在误差允许范围内沿竖直方向上偏心牛腿6重心和支撑板II4能与钢梁8中心线共线，使整体结构力学模型最优。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种H型柱偏心连接结构，其特征在于：包括H型钢柱(1)和固定于H型钢柱(1)上用于与钢梁(8)连接的连接结构，所述连接结构包括偏心牛腿(6)和连接件，所述偏心牛腿(6)底部通过连接件与H型钢柱(1)的一翼缘和腹板固定连接，所述偏心牛腿(6)的顶部固定连接有用于与钢梁(8)连接的传力板(7)，所述偏心牛腿(6)一侧设置有支撑板I(10)，所述支撑板I(10)固定连接于所述H型钢柱(1)的翼缘与所述传力板(7)之间。

2.如权利要求1所述的一种H型柱偏心连接结构，其特征在于：所述连接件包括补强板(3)、支撑板II(4)和翼缘延长板(5)，所述补强板(3)垂直固定连接在所述H型钢柱(1)的腹板上，所述翼缘延长板(5)固定连接在所述H型钢柱(1)的翼缘侧面，且所述翼缘延长板(5)与补强板(3)平行，所述支撑板II(4)垂直固定于补强板(3)和翼缘延长板(5)之间，且所述支撑板II(4)沿竖直方向的中心线与所述偏心牛腿(6)重心重合。

3.如权利要求2所述的一种H型柱偏心连接结构，其特征在于：所述传力板(7)与H型钢柱(1)的翼缘平行，所述支撑板I(10)与所述传力板(7)相垂直，所述偏心牛腿(6)与所述支撑板I(10)平行，且所述偏心牛腿(6)重心偏离所述传力板(7)沿竖直方向的中心线。

4.如权利要求3所述的一种H型柱偏心连接结构，其特征在于：所述补强板(3)、翼缘延长板(5)、传力板(7)均包括并排设置且沿水平方向长度可调的第一板段和第二板段，所述补强板(3)的第一板段一端垂直固定连接在所述H型钢柱(1)的腹板上，补强板(3)的第一板段另一端与补强板(3)的第二板段一端连接，所述补强板(3)的第二板段悬空，所述翼缘延长板(5)的第一板段一端固定连接在所述H型钢柱(1)的翼缘侧面，翼缘延长板(5)的第一板段另一端与翼缘延长板(5)的第二板段一端连接，所述翼缘延长板(5)的第二板段固定连接于所述偏心牛腿(6)底部，所述支撑板II(4)垂直固定于补强板(3)的第二板段与翼缘延长板(5)的第二板段之间，所述传力板(7)的第一板段悬空，传力板(7)的第二板段固定连接于所述偏心牛腿(6)顶部，所述支撑板I(10)垂直固定连接于所述H型钢柱(1)的翼缘与所述传力板(7)的第一板段之间。

5.如权利要求4所述的一种H型柱偏心连接结构，其特征在于：所述第一板段与第二板段通过锁紧件连接固定，所述第一板段用于连接第二板段的一端设有凸起部(311)，所述第二板段用于连接第一板段的一端设有与凸起部(311)配合的凹部(321)，所述凸起部(311)设有供锁紧件通过的过孔(312)，所述凹部(321)的两侧壁上对称设有供锁紧件通过且锁紧件固定位置可调的调节孔(322)，所述锁紧件依次穿过调节孔(322)和过孔(312)，对第一板段和第二板段形成锁紧固定。

6.如权利要求1-4中任一项权利要求所述的一种H型柱偏心连接结构，其特征在于：所述支撑板I(10)和所述偏心牛腿(6)上均设有开气孔(11)。

7.如权利要求1-4中任一项权利要求所述的一种H型柱偏心连接结构，其特征在于：所述传力板(7)远离所述偏心牛腿(6)的一侧固定连接有用于与钢梁(8)连接的连接板(9)，所述连接板(9)与所述传力板(7)相垂直。

8.如权利要求1-4中任一项权利要求所述的一种H型柱偏心连接结构，其特征在于：所述H型钢柱(1)的两翼缘之间对称设置有隔板(2)。

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