CN217460963U - 用于钢柱与混凝土柱转换连接结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了用于钢柱与混凝土柱转换连接结构，属于建筑结构设计领域，其包括钢柱与混凝土柱的连接节点，以及设置在连接节点处的连接套筒；连接节点处的钢柱为底部小、顶部大的变截面结构，钢柱通过连接套筒与混凝土柱连接。本实用新型将钢柱设计为底部小、顶部大的变截面结构，减小了钢柱与混凝土柱交接位置组合构建的截面尺寸，增大了钢柱与混凝土柱交接位置处建筑结构的功能空间，增加了建筑结构的实际使用面积。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑结构设计领域，涉及柱与柱的连接技术，具体为用于钢柱与混凝土柱转换连接结构。
背景技术
钢柱一般用于工业厂房、大跨度公共建筑、高层房屋、轻型活动房屋、工作平台、栈桥和支架等建筑中，钢柱的横截面形状多见于矩形结构和工形结构，在实际使用中，地上部分的钢柱截面尺寸一般较小，但是由于防腐要求，地下结构一般做成混凝土结构或钢柱外包混凝土结构。当采用钢柱外包混凝土结构时，为满足规范对于外包混凝土尺寸的最小要求，钢柱外包混凝土结构的尺寸一般会做的比较大，过于粗的柱径会占据较大的建筑功能空间，导致建筑功能空间减小，即建筑物的实际使用面积减小。
实用新型内容
针对上述现有技术中过于粗的柱径会占据较大的建筑功能空间，导致建筑功能空间减小，降低了建筑的实际使用面积的问题，本实用新型提出了用于钢柱与混凝土柱转换连接结构。
本实用新型在钢柱与混凝土柱转换连接处将钢柱设置为变截面结构，使得钢柱顶部框架结构的柱径大于钢柱底部框架结构的柱径，增大了建筑结构的顶部功能空间，增加了建筑结构的实际使用面积，其具体结构如下：
用于钢柱与混凝土柱转换连接结构，包括钢柱与混凝土柱连接形成的连接节点，以及设置在连接节点处的连接套筒；所述连接节点处的钢柱为底部小、顶部大的变截面结构，所述钢柱通过连接套筒与混凝土柱连接。
进一步限定，所述钢柱包括钢柱底部框架结构、钢柱过渡段框架结构和钢柱顶部框架结构，所述钢柱底部框架结构通过钢柱过渡段框架结构与钢柱顶部框架结构连接，且所述钢柱顶部框架结构的柱径小于钢柱底部框架结构的柱径，所述钢柱过渡段框架结构通过连接套筒与混凝土柱连接。
进一步限定，所述钢柱底部框架结构与钢柱过渡段框架结构的连接处设置有第二加劲板层，所述钢柱过渡段框架结构与钢柱顶部框架结构的连接处设置有第一加劲板层，且所述第一加劲板层的所在平面和第二加劲板层的所在平面均与钢柱过渡段框架结构的轴向垂直。
进一步限定，所述第一加劲板层和第二加劲板层均包括两个呈十字交叉状的加劲板。
进一步限定，所述连接节点处还设置有加强箍筋，所述钢柱通过加强箍筋与混凝土柱连接，所述加强箍筋与连接套筒并列设置。
进一步限定，所述钢柱底部框架结构内插接有腹板，所述腹板贯穿钢柱过渡段框架结构并延伸至钢柱顶部框架结构的顶部，所述腹板构成为四周封闭的环形灌浆腔，所述环形灌浆腔的顶部设置有灌注孔，所述连接套筒设置在环形灌浆腔的外侧，所述加强箍筋贯穿环形灌浆腔，所述环形灌浆腔内灌注有混凝土层。
进一步限定，所述钢柱底部框架结构内环形灌浆腔的腹板上设置有排气孔。
进一步限定，所述钢柱底部框架结构内设置有缀板，所述缀板设置在环形灌浆腔的下方；通过缀板能够防止钢柱在运输过程中发生变形。
进一步限定，所述钢柱底部框架结构的底部设置有底板，所述底板的所在平面与钢柱底部框架结构的轴向垂直，所述底板设置在缀板的下方。
进一步限定，所述钢柱底部框架结构通过锚栓与底板连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型用于钢柱与混凝土柱转换连接结构，其在连接节点处的钢柱为底部小、顶部大的变截面结构，混凝土柱施加给钢柱的应力主要是由连接节点处以下的钢柱承载，连接节点处以上的钢柱承载的应力相对较小，因此，本实用新型将钢柱设计为底部小、顶部大的变截面结构，减小了钢柱与混凝土柱交接位置组合构建的截面尺寸，增大了钢柱与混凝土柱交接位置处建筑结构的功能空间，增加了建筑结构的实际使用面积。
2、钢柱包括钢柱底部框架结构、钢柱过渡段框架结构和钢柱顶部框架结构，由于钢柱顶部框架结构的柱径小于钢柱底部框架结构的柱径，通过钢柱过渡段框架结构使得钢柱顶部框架结构与钢柱底部框架结构进行更好的固定连接，也方便了钢柱顶部框架结构与钢柱底部框架结构与混凝土柱之间的连接。
3、在钢柱底部框架结构与钢柱过渡段框架结构的连接处设置有第二加劲板层，通过第二加劲板层方便了钢柱底部框架结构与钢柱过渡段框架结构之间进行固定连接；在钢柱过渡段框架结构与钢柱顶部框架结构的连接处设置有第一加劲板层，通过第一加劲板层方便了钢柱过渡段框架结构与钢柱顶部框架结构之间进行固定连接。
4、在连接节点处还设置有加强箍筋，钢柱通过加强箍筋与混凝土柱连接，通过加强箍筋增加了钢柱与混凝土柱之间的连接强度。
5、钢柱底部框架结构内插接有腹板，腹板贯穿钢柱过渡段框架结构并延伸至钢柱顶部框架结构的顶部，腹板构成为四周封闭的环形灌浆腔，环形灌浆腔内灌注有混凝土层，通过腹板和混凝土层使得钢柱底部框架结构、钢柱过渡段框架结构和钢柱顶部框架结构之间形成一体结构，保证了钢柱的稳定性。
6、钢柱底部框架结构内环形灌浆腔的腹板上设置有排气孔，排气孔可在向环形灌浆腔内灌浆时将混凝土浆料中混杂的空气排出，防止混凝土层中夹杂气孔。
7、在钢柱底部框架结构内设置有缀板，通过缀板将钢柱底部框架结构内的钢筋进行连接，使得钢筋形成整体的结构，能够同时受力。
8、在钢柱底部框架结构的底部设置有底板，钢柱底部框架结构通过锚栓与底板连接，通过底板将锚栓与钢柱底部框架结构连接在一起，通过锚栓方便钢柱底部与地基层进行固定。
附图说明
图1为本实用新型用于钢柱与混凝土柱转换连接结构的结构示意图；
图2为钢柱的俯视图；
图3为图1中沿A-A面的截面图；
图4为锚栓与底板的连接示意图；
图5为第一加劲板层的连接示意图；
图6为图1中沿B-B面的截面图；
图7为图1中沿C-C面的截面图；
图8中沿D-D面的截面图；
图9为连接节点的结构示意图；
其中，1-钢柱，2-混凝土层，3-第一加劲板层，4-连接套筒，5-混凝土柱，6-排气孔，7-第二加劲板层，8-缀板，9-锚栓，10-加强箍筋，11-灌注孔，12-钢柱底部框架结构，13-钢柱过渡段框架结构，14-钢柱顶部框架结构，15-底板，16-腹板。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案进行进一步地解释说明，但本实用新型并不限于以下说明的实施方式。
实施例1
参见图1和图9，本实施例用于钢柱与混凝土柱转换连接结构，其包括钢柱1与混凝土柱5连接形成的连接节点，以及设置在连接节点处的连接套筒4；连接节点处的钢柱1为底部小、顶部大的变截面结构，钢柱1通过连接套筒4与混凝土柱5连接。具体的，连接套筒4有12个，12个连接套筒4沿连接节点的轴向自上而下依次设置有三层，每层设置有4个，每层的4个连接套筒4沿着钢柱1的周向均匀分布，连接套筒4的布置方向与混凝土柱5的布置方向平行，通过连接套筒4将钢柱1上的钢筋与混凝土柱5上的钢筋连接。
本实施例的钢柱1为方形结构或工字型结构，优选的，本实施例的钢柱1为方形结构，其连接节点处顶部对应的钢柱1的尺寸为500㎜×500㎜，连接节点处底部对应的钢柱1的为600㎜×600㎜。
实施例2
参见图2，本实施例用于钢柱与混凝土柱转换连接结构，在实施例1的基础上，其钢柱1包括钢柱底部框架结构12、钢柱过渡段框架结构13和钢柱顶部框架结构14，钢柱底部框架结构12通过钢柱过渡段框架结构13与钢柱顶部框架结构14连接，且钢柱顶部框架结构14的柱径小于钢柱底部框架结构12的柱径，钢柱过渡段框架结构13通过连接套筒4与混凝土柱5连接，即钢柱过渡段框架结构13对应的部位为钢柱1上连接节点对应的部位。
本实施例钢柱底部框架结构12的长度为500㎜，钢柱过渡段框架结构13的长度为600㎜，钢柱顶部框架结构14的长度根据混凝土柱5与地基面之间的高度具体而定。
优选的，参见图5，本实施例在钢柱底部框架结构12与钢柱过渡段框架结构13的连接处设置有第二加劲板层7，在钢柱过渡段框架结构13与钢柱顶部框架结构14的连接处设置有第一加劲板层3，且第一加劲板层3的所在平面和第二加劲板层7的所在平面均与钢柱过渡段框架结构13的轴向垂直。其中，第一加劲板层3是由两个呈十字交叉状的加劲板连接形成的，第二加劲板层7是由两个呈十字交叉状的加劲板连接形成的，第一加劲板层3与最顶层的连接套筒4固定连接，且第一加劲板层3设置在最顶层的连接套筒4的上方。
具体的，钢柱过渡段框架结构13是呈底部小、顶部大的斗状结构，钢柱过渡段框架结构13的底部柱径尺寸与钢柱底部框架结构12的柱径尺寸相同。
优选的，本实施例在连接节点处还设置有加强箍筋10，加强箍筋10可以是2根、3根、4根，甚至更多根，多个加强箍筋10并列设置，钢柱1通过加强箍筋10与混凝土柱5连接，加强箍筋10与连接套筒4并列设置，即加强箍筋10的设置方向与混凝土柱5的设置方向平行。
实施例3
参见图8，本实施例用于钢柱与混凝土柱转换连接结构，在实施例2的基础上，其在钢柱底部框架结构12内插接有腹板16，腹板16贯穿钢柱过渡段框架结构13并延伸至钢柱顶部框架结构14的顶部，腹板16构成为四周封闭的环形灌浆腔，环形灌浆腔的顶部设置有灌注孔11，连接套筒4设置在环形灌浆腔的外侧，加强箍筋10贯穿环形灌浆腔，环形灌浆腔内灌注有混凝土层2。通过灌注孔11向环形灌浆腔内灌注混凝土浆料，形成混凝土层2，混凝土层2是呈底部细、中间呈下小上大的斗状结构、顶部粗的方形结构。通过腹板16与混凝土层2增强了钢柱底部框架结构12、钢柱过渡段框架结构13以及钢柱顶部框架结构14之间连接的强度和稳定性。
本实施例在钢柱底部框架结构12内环形灌浆腔的腹板16上设置有排气孔6，排气孔6沿钢柱底部框架结构12的径向设置，将灌注时混凝土泥浆中的空气排出，防止混凝土层2内夹杂气孔。
参见图6和图7，本实施例在钢柱底部框架结构12内设置有缀板8，缀板8沿钢柱底部框架结构12的轴向设置有8层，缀板8设置在环形灌浆腔的下方，通过缀板8将钢柱底部框架结构12内的钢筋连接形成整体结构。
实施例4
参见图3和图4，本实施例用于钢柱与混凝土柱转换连接结构，在实施例3的基础上，本实施例在钢柱底部框架结构12的底部设置有底板15，底板15的所在平面与钢柱底部框架结构12的轴向垂直，底板15设置在缀板8的下方。其中，钢柱底部框架结构12通过锚栓9与底板15连接。通过底板15将锚栓9与钢柱底部框架结构12固定连接，通过锚栓9将钢柱底部框架结构12与地基层固定连接。
本实用新型中的钢柱为圆钢管柱或方钢管柱。
本实用新型用于钢柱与混凝土柱转换连接结构，其使用原理为：通过连接套筒4将钢柱1上的钢筋与混凝土柱5上的钢筋连接，同时在相邻层的连接套筒4之间设置加强箍筋10，通过加强箍筋10将钢柱1与混凝土柱5之间进行进一步加固、连接，将钢柱1设置成顶部柱径大、顶部柱径小的结构，节省了钢柱1顶部对应的建筑功能空间，增大了建筑物的实际使用空间。
Claims (10)
1.用于钢柱与混凝土柱转换连接结构，其特征在于，包括钢柱(1)与混凝土柱(5)连接形成的连接节点，以及设置在连接节点处的连接套筒(4)；所述连接节点处的钢柱(1)为底部小、顶部大的变截面结构，所述钢柱(1)通过连接套筒(4)与混凝土柱(5)连接。
2.如权利要求1所述的用于钢柱与混凝土柱转换连接结构，其特征在于，所述钢柱(1)包括钢柱底部框架结构(12)、钢柱过渡段框架结构(13)和钢柱顶部框架结构(14)，所述钢柱底部框架结构(12)通过钢柱过渡段框架结构(13)与钢柱顶部框架结构(14)连接，且所述钢柱顶部框架结构(14)的柱径小于钢柱底部框架结构(12)的柱径，所述钢柱过渡段框架结构(13)通过连接套筒(4)与混凝土柱(5)连接。
3.如权利要求2所述的用于钢柱与混凝土柱转换连接结构，其特征在于，所述钢柱底部框架结构(12)与钢柱过渡段框架结构(13)的连接处设置有第二加劲板层(7)，所述钢柱过渡段框架结构(13)与钢柱顶部框架结构(14)的连接处设置有第一加劲板层(3)，且所述第一加劲板层(3)的所在平面和第二加劲板层(7)的所在平面均与钢柱过渡段框架结构(13)的轴向垂直。
4.如权利要求3所述的用于钢柱与混凝土柱转换连接结构，其特征在于，所述第一加劲板层(3)和第二加劲板层(7)均包括两个呈十字交叉状的加劲板。
5.如权利要求2-4任一项所述的用于钢柱与混凝土柱转换连接结构，其特征在于，所述连接节点处还设置有加强箍筋(10)，所述钢柱(1)通过加强箍筋(10)与混凝土柱(5)连接，所述加强箍筋(10)与连接套筒(4)并列设置。
6.如权利要求5所述的用于钢柱与混凝土柱转换连接结构，其特征在于，所述钢柱底部框架结构(12)内插接有腹板(16)，所述腹板(16)贯穿钢柱过渡段框架结构(13)并延伸至钢柱顶部框架结构(14)的顶部，所述腹板(16)构成为四周封闭的环形灌浆腔，所述环形灌浆腔的顶部设置有灌注孔(11)，所述连接套筒(4)设置在环形灌浆腔的外侧，所述加强箍筋(10)贯穿环形灌浆腔，所述环形灌浆腔内灌注有混凝土层(2)。
7.如权利要求6所述的用于钢柱与混凝土柱转换连接结构，其特征在于，所述钢柱底部框架结构(12)内环形灌浆腔的腹板(16)上设置有排气孔(6)。
8.如权利要求7所述的用于钢柱与混凝土柱转换连接结构，其特征在于，所述钢柱底部框架结构(12)内设置有缀板(8)，所述缀板(8)设置在环形灌浆腔的下方。
9.如权利要求8所述的用于钢柱与混凝土柱转换连接结构，其特征在于，所述钢柱底部框架结构(12)的底部设置有底板(15)，所述底板(15)的所在平面与钢柱底部框架结构(12)的轴向垂直，所述底板(15)设置在缀板(8)的下方。
10.如权利要求9所述的用于钢柱与混凝土柱转换连接结构，其特征在于，所述钢柱底部框架结构(12)通过锚栓(9)与底板(15)连接。
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