CN217924092U - 一种抗风柱与端部门刚梁的刚接节点 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种抗风柱与端部门刚梁的刚接节点，解决了现有技术中的抗风柱与端部门刚梁的连接方式无法同时满足使端部门刚梁具有较长的使用寿命和较低的使用成本的技术问题。本实用新型包括抗风柱、端部门刚梁和系杆，抗风柱为H型钢，抗风柱底端与基础连接；端部门刚梁包括分别连接在抗风柱左右两侧的抗风柱扩展段以及在左右方向上连接在对应抗风柱扩展段端部的端部梁段，抗风柱扩展段的顶面与抗风柱的顶面和端部梁段的顶面均平齐，抗风柱扩展段的底面与端部梁段的底面对应平齐；系杆垂直连接在抗风柱顶部的前侧壁或后侧壁处。本实用新型结构简单，安装方便，可以有效延长使用寿命、降低成本、提高效率。

Description

一种抗风柱与端部门刚梁的刚接节点

技术领域

本实用新型涉及抗风柱技术领域，尤其涉及一种抗风柱与端部门刚梁的刚接节点。

背景技术

门式刚架体系是一种工业化全装配式结构，具有施工速度快、安装方便、无湿作业、不受季节影响且外形美观、内部空旷等优点，近年来在单层工业厂房中得到广泛应用，其主构件（主梁、主柱）在计算及构造措施上已趋于成熟，但在抗风柱连接节点方面，目前不同设计企业还存在不同做法。

常见的抗风柱与端部门刚梁的连接方式包括铰接和通过弹簧片连接，抗风柱与端部门刚梁铰接连接时，抗风柱承担竖向荷载，减小了端部门刚梁的跨度，可减小端部门刚梁的截面尺寸，但是由于抗风柱柱顶和系杆顶不在一个高度，风荷载通过抗风柱传至端部门刚梁的底部时，端部门刚梁收到抗风柱的作用力与来自系杆的反作用力，两个力平行且反向，形成一个力偶，该力偶使端部门刚梁扭转，从而导致在风荷载作用下，端刚架梁承担很大扭矩，易发生扭转破坏，使用寿命较短；而采用弹簧片连接时，抗风柱不承担竖向荷载，弹簧片和系杆在一条直线上，不会对端部刚架梁产生扭矩，但是边跨刚架梁的跨度和截面与中间跨刚架梁相同，边跨刚架梁耗材较多，使用成本较高。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种抗风柱与端部门刚梁的连接节点，解决了现有技术中的抗风柱与端部门刚梁的连接方式无法同时满足使端部门刚梁具有较长的使用寿命和较低的使用成本的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

抗风柱，为H型钢，抗风柱底端与基础连接；

端部门刚梁，定义端部门刚梁的延伸方向为左右方向，端部门刚梁包括分别连接在抗风柱左右两侧的抗风柱扩展段以及在左右方向上连接在对应抗风柱扩展段端部的端部梁段，抗风柱扩展段的顶面与抗风柱的顶面和端部梁段的顶面均平齐，抗风柱扩展段的底面与端部梁段的底面对应平齐；

系杆，系杆垂直连接在抗风柱顶部的前侧壁或后侧壁处。

上述技术方案的有益效果是：抗风柱顶部通过抗风柱扩展段与端部梁段固定连接，与通过弹簧片将抗风柱与端部门刚梁相连的连接方式相比，抗风柱能承担竖向荷载，相当于端部门刚梁中间多了一个抗风柱作为支撑点，端部门刚梁的跨度减小；抗风柱柱顶和端部门刚梁刚接，与铰接和自由连接的连接方式相比，抗风柱的计算长度系数小，有利于减小抗风柱的截面尺寸，有效节约了材料，降低了使用成本；抗风柱顶部连接在两个抗风柱扩展段之间，系杆直接连接在抗风柱上，与在端部门刚梁的底壁处铰接抗风柱、再将系杆连接在端部门刚梁上的连接方式相比，不会产生风荷载经过抗风柱传来的力与系杆的反作用力形成力偶的情况，系杆不会对端部门刚梁产生扭矩，避免对端部门刚梁造成扭转破坏，提高了端部门刚梁的使用寿命；抗风柱通过左右两侧的两个抗风柱扩展段与两个端部梁段连接，相比于直接将两个端部梁段连接在抗风柱的左右两侧壁上的连接方式来说，连接位置处的内力小，连接强度更高。

进一步的，所述抗风柱扩展段包括上下平行且对应间隔设置的两块扩展段翼板以及垂直连接在两块扩展段翼板之间的扩展段腹板，扩展段翼板以及扩展段腹板连接在抗风柱的腹板上，两块扩展段翼板分别与抗风柱的两个翼板对应连接。

上述技术方案的有益效果是：抗风柱扩展段设置成H形结构，使抗风柱扩展段的结构更加牢固，并且与抗风柱的连接更加紧密。

进一步的，所述端部梁段包括上下平行且对应间隔设置的两块端部翼板以及垂直连接在两块端部翼板之间的端部腹板，两块端部翼板与两块扩展段翼板一一对应连接，端部腹板与扩展段腹板一一对应连接，一一对应的端部翼板和扩展段翼板的顶面和底面分别对应平齐。

上述技术方案的有益效果是：端部梁段也设置成H形结构，组成的端部门刚梁的结构强度更高，同时H呈形结构的端部梁段与同为H形结构的抗风柱扩展段连接起来更加方便，连接结构更加牢固。

进一步的，还包括翼板连接板和腹板连接板，所述端部梁段与抗风柱扩展段之间留有设定间距的缝隙；翼板连接板设置在一一对应的两块端部翼板和扩展段翼板外侧，并且与端部翼板和扩展段翼板通过翼板连接螺栓装配在一起，翼板连接板在上下方向上覆盖端部梁段与抗风柱扩展段之间的缝隙；腹板连接板设置在一一对应的两块端部腹板和扩展段腹板之间，并且与端部腹板和扩展段腹板通过多个腹板连接螺栓装配在一起，腹板连接板在上下方向上覆盖端部梁段与抗风柱扩展段之间的缝隙。

上述技术方案的有益效果是：端部梁段与抗风柱扩展段均为对应的H形结构，二者通过各翼板连接板和腹板连接板以及翼板连接螺栓和腹板连接螺栓装配在一起，连接方式简便可靠，同时与焊接的连接方式相比也更加便于在现场安装和拆卸；抗风柱顶部通过左右两侧的抗风柱扩展段和两端的端部梁段连接，这使连接节点所在位置与抗风柱保持一段距离，连接节点所在位置处的内力较小，因此可使用较少的锁紧螺栓和锁紧螺母将抗风柱扩展段与端部梁段连接在一起；也由于两连接节点与抗风柱顶部之间保持有一定的距离，便于使用扳手来安装翼板连接螺栓与腹板连接螺栓。

进一步的，所述抗风柱顶部的前侧壁或后侧壁处设有系杆连接块，系杆的端部设有连接头，系杆连接块和连接头之间设有系杆连接螺栓以将系杆固定在抗风柱上，系杆的轴线与上下两侧扩展段翼板之间的距离相等，系杆的轴线在左右方向上与抗风柱翼板左右两端之间的距离相等。

上述技术方案的有益效果是：系杆通过连接螺栓可拆连接在抗风柱上，便于系杆的安装与拆卸。

附图说明

图1是本实用新型的一种抗风柱与端部门刚梁的刚接节点的正视图；

图2是图1中视角A处的结构示意图；

图3是图1中视角B处的结构示意图。

图中：1、抗风柱；2、左侧梁段；3、右侧梁段；4、扩展段左腹板；5、扩展段右腹板；6、扩展段左上翼板；7、扩展段右上翼板；8、扩展段左下翼板；9、扩展段右下翼板；10、左梁上翼板；11、左梁腹板；12、左梁下翼板；13、右梁上翼板；14、右梁腹板；15、右梁下翼板；16、左上翼板连接板；17、左腹板连接板；18、左下翼板连接板；19、右上翼板连接板；20、右腹板连接板；21、右下翼板连接板；22、系杆；23、系杆连接块；24、连接头；25、腹板连接螺栓；26、系杆连接螺栓；27、翼板连接螺栓。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

本实用新型的抗风柱与端部门刚梁的刚接节点的实施例：

如图1和图2所示，一种抗风柱与端部门刚梁的刚接节点，包括抗风柱1、端部门刚梁系杆22。抗风柱1为一根直立放置的H型钢，抗风柱1的底端固定连接在地面上，其顶面沿左右方向倾斜，其顶部连接有端部门刚梁，端部门刚梁包括分别连接在抗风柱左右两侧的抗风柱扩展段以及在左右方向上连接在对应抗风柱扩展段端部的端部梁段。

抗风柱扩展段分别为左侧扩展段和右侧扩展段，左侧扩展段包括扩展段左上翼板6、扩展段左下翼板8和垂直连接在扩展段左上翼板6和扩展段左下翼板8之间的扩展段左腹板4，扩展段左上翼板6的顶面与抗风柱1的顶面平齐，扩展段左上翼板6包括左侧等腰梯形段和连接在左侧等腰梯形段的下底所在一侧的左侧矩形段，左侧矩形段远离左侧等腰梯形段的一端焊接在抗风柱1的腹板的左侧面上，左侧矩形段同时与抗风柱1的两块翼板左侧焊接，扩展段左下翼板8的形状与扩展段左上翼板6的形状相同，扩展段左下翼板8平行且对应于扩展段左上翼板6焊接在抗风柱1上位于扩展段左上翼板6下方的位置处，扩展段左上翼板6和扩展段左下翼板8之间还焊接有扩展段左腹板4，扩展段左腹板4的右端焊接在抗风柱1的腹板上，扩展段左上翼板6、扩展段左下翼板8和扩展段左腹板4的左端面保持平齐；右侧扩展段包括扩展段右上翼板7、扩展段右下翼板9和垂直连接在扩展段右上翼板7和扩展段右下翼板9之间的扩展段右腹板5，扩展段右上翼板7的顶面与抗风柱1的顶面平齐，扩展段右上翼板7包括右侧等腰梯形段和连接在右侧等腰梯形段的下底所在一侧的右侧矩形段，右侧矩形段远离右侧等腰梯形段的一端焊接在抗风柱1的腹板的右侧面上，右侧矩形段同时与抗风柱1的两块翼板右侧焊接，扩展段右下翼板9平行且对应于扩展段右上翼板7焊接在抗风柱1上位于扩展段右上翼板7下方的位置处，扩展段右上翼板7和扩展段右下翼板9之间还焊接有扩展段右腹板5，扩展段右腹板5的左端焊接在抗风柱1的腹板上，扩展段右上翼板7、扩展段右下翼板9和扩展段右腹板5的右端面保持平齐。

端部梁段分别为左侧梁段2和右侧梁段3，左侧梁段2和右侧梁段3均为H型钢结构，左侧梁段2包括左梁上翼板10、左梁下翼板12和左梁腹板11，左梁上翼板10的顶面与抗风柱1的顶面平齐，左梁下翼板12的底面与扩展段左下翼板8的底面平齐，左梁腹板11对齐于扩展段左腹板4，左梁上翼板10和扩展段左上翼板6的顶面上连接有一个左上翼板连接板16，左上翼板连接板16呈长方形，其一半覆盖在左梁上翼板10的顶面上，另一半覆盖在扩展段左上翼板6的顶面上，多个翼板连接螺栓27分别穿过左上翼板连接板16和左梁上翼板10以及左上翼板连接板16和扩展段左上翼板6将左梁上翼板10和扩展段左上翼板6连接在一起，多个翼板连接螺栓27呈两排六列均匀排布在左上翼板连接板16上，左梁上翼板10和扩展段左上翼板6上分别设有两排三列；左下翼板连接板18一半覆盖在左梁下翼板12的底面上，另一半覆盖在扩展段左下翼板8的底面上，多个翼板连接螺栓27分别穿过左下翼板连接板18和左梁下翼板12以及左下翼板连接板18和扩展段左下翼板8将左梁下翼板12和扩展段左下翼板8连接在一起，多个翼板连接螺栓27呈两排六列均匀排布在左下翼板连接板18上，左梁下翼板12和扩展段左下翼板8上分别设有两排三列；左梁腹板11和扩展段左腹板4的前后两侧壁上均设有一块左腹板连接板17，两块左腹板连接板17相互对应设置，两块左腹板连接板17均一半覆盖在左梁腹板11上，另一半覆盖在扩展段左腹板4上，多个腹板连接螺栓25分别穿过两块左腹板连接板17和中间的左梁腹板11以及两块左腹板连接板17和中间的扩展段左腹板4将扩展段左腹板4和左梁腹板11连接在一起，多个腹板连接螺栓25呈四排四列均匀排布在左腹板连接板17上，其中四排两列腹板连接螺栓25连接在左梁腹板11上，另外四排两列腹板连接螺栓25连接在扩展段左腹板4上。为了避免制造误差导致端部梁段与抗风柱扩展段难以装配，端部梁段与抗风柱扩展段的对接位置处留有间隙。

右侧梁段3包括右梁上翼板13、右梁下翼板15和右梁腹板14，右梁上翼板13的顶面与抗风柱1的顶面平齐，右梁下翼板15的底面与扩展段右下翼板9的底面平齐，右梁腹板14对齐于扩展段右腹板5，右梁上翼板13和扩展段右上翼板7的顶面上连接有一个右上翼板连接板19，右上翼板连接板19呈长方形，其一半覆盖在右梁上翼板13的顶面，另一半覆盖在扩展段右上翼板7的顶面，多个翼板连接螺栓27分别穿过右上翼板连接板19和右梁上翼板13以及右上翼板连接板19和扩展段右上翼板7将右梁上翼板13和扩展段右上翼板7连接在一起，多个翼板连接螺栓27呈两排六列均匀排布在右上翼板连接板19上，其中两排三列的翼板连接螺栓27连接在右梁上翼板13上，另外两排三列翼板连接螺栓27连接在扩展段右上翼板7上；右下翼板连接板21一半覆盖在右梁下翼板15的底面上，另一半覆盖在扩展段右下翼板9的底面上，多个翼板连接螺栓27分别穿过右下翼板连接板21和右梁下翼板15以及右下翼板连接板21和扩展段右下翼板9将右梁下翼板15和扩展段右下翼板9连接在一起，多个翼板连接螺栓27呈两排六列均匀排布在右下翼板连接板21上，其中两排三列的翼板连接螺栓27连接在右梁下翼板15上，另外两排三列翼板连接螺栓27连接在扩展段右下翼板9上；右梁腹板14和扩展段右腹板5的前后两侧壁上均设有一块右腹板连接板20，两块右腹板连接板20相互对应设置，两块右腹板连接板20均一半覆盖在右梁腹板14上，另一半覆盖在扩展段右腹板5上，多个腹板连接螺栓25分别穿过两块右腹板连接板20和中间的右梁腹板14以及两块右腹板连接板20和中间的扩展段右腹板5将扩展段右腹板5和右梁腹板14连接在一起，多个腹板连接螺栓25呈四排四列均匀排布在右腹板连接板20上，其中四排两列腹板连接螺栓25连接在右梁腹板14上，另外四排两列腹板连接螺栓25连接在扩展段右腹板5上。

抗风柱1的后侧翼板的外表面上垂直连接有一个呈方形的系杆连接块23，系杆22的端部设有一个呈方形的连接头24，两个系杆连接螺栓26穿过系杆连接块23和连接头24并与连接螺母螺纹连接从而将系杆22与抗风柱1连接在一起。系杆22的轴线与扩展段左上翼板6的顶面之间的距离和与扩展段左下翼板8的底面之间的距离相等，系杆的轴线在左右方向上与抗风柱2的翼板左右两端之间的距离相等。

本实用新型在安装前，可以先在工厂将抗风柱1分别与扩展段左上翼板6、扩展段右上翼板7、扩展段左腹板4、扩展段右腹板5、扩展段左下翼板8、扩展段右下翼板9以及系杆连接块23焊接加工成一体，之后在现场通过腹板连接螺栓25、翼板连接螺栓27和左上翼板连接板16、左下翼板连接板18、左腹板连接板17、右上翼板连接板19、右下翼板连接板21以及右腹板连接板20将左侧扩展段和右侧扩展段分别与左侧梁段2和右侧梁段3连接在一起，再通过系杆连接螺栓26将系杆和抗风柱1连接在一起，即完成抗风柱1与端部门刚梁刚接节点处的安装。

本实用新型结构简单，安装方便，可以有效提高施工效率，本实用新型既保证了结构的安全性，提高了结构的使用寿命，又减少了耗材，降低了成本，达到了降本增效的目的。

以上所述的本实用新型的实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包括在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.一种抗风柱与端部门刚梁的刚接节点，其特征在于，包括：

抗风柱，为H型钢，抗风柱底端与基础连接；

端部门刚梁，定义端部门刚梁的延伸方向为左右方向，端部门刚梁包括分别连接在抗风柱左右两侧的抗风柱扩展段以及在左右方向上连接在对应抗风柱扩展段端部的端部梁段，抗风柱扩展段的顶面与抗风柱的顶面和端部梁段的顶面均平齐，抗风柱扩展段的底面与端部梁段的底面对应平齐；

系杆，系杆垂直连接在抗风柱顶部的前侧壁或后侧壁处。

2.根据权利要求1所述的一种抗风柱与端部门刚梁的刚接节点，其特征在于，所述抗风柱扩展段包括上下平行且对应间隔设置的两块扩展段翼板以及垂直连接在两块扩展段翼板之间的扩展段腹板，扩展段翼板以及扩展段腹板连接在抗风柱的腹板上，两块扩展段翼板分别与抗风柱的两个翼板对应连接。

3.根据权利要求2所述的一种抗风柱与端部门刚梁的刚接节点，其特征在于，所述端部梁段包括上下平行且对应间隔设置的两块端部翼板以及垂直连接在两块端部翼板之间的端部腹板，两块端部翼板与两块扩展段翼板一一对应连接，端部腹板与扩展段腹板一一对应连接，一一对应的端部翼板和扩展段翼板的顶面和底面分别对应平齐。

4.根据权利要求3所述的一种抗风柱与端部门刚梁的刚接节点，其特征在于，还包括翼板连接板和腹板连接板，所述端部梁段与抗风柱扩展段之间留有设定间距的缝隙；翼板连接板设置在一一对应的两块端部翼板和扩展段翼板外侧，并且与端部翼板和扩展段翼板通过翼板连接螺栓装配在一起，翼板连接板在上下方向上覆盖端部梁段与抗风柱扩展段之间的缝隙；腹板连接板设置在一一对应的两块端部腹板和扩展段腹板之间，并且与端部腹板和扩展段腹板通过多个腹板连接螺栓装配在一起，腹板连接板在上下方向上覆盖端部梁段与抗风柱扩展段之间的缝隙。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种抗风柱与端部门刚梁的刚接节点，其特征在于，所述抗风柱顶部的前侧壁或后侧壁处设有系杆连接块，系杆的端部设有连接头，系杆连接块和连接头之间设有系杆连接螺栓以将系杆固定在抗风柱上，系杆的轴线与上下两侧扩展段翼板之间的距离相等，系杆的轴线在左右方向上与抗风柱翼板左右两端之间的距离相等。

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