CN110777936A - 一种箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构及安装方法 - Google Patents

一种箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构及安装方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构及安装方法，包括箱型钢柱、高侧工字型钢、矮侧工字型钢、水平顶板、三角板、第二梁端板、第二U型钢、角钢、第一螺栓、第二螺栓、第一梁端板和第一U型钢。该箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接节点既可以发挥组合结构的优点又可以满足审美与功能的要求，同时还能够提高施工速度，且节点具有较大的延性和变形能力，保证施工质量和安全，可以广泛应用于各类建筑结构之中，极大的推动了建筑行业的发展。

Description

一种箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构及安装方法
技术领域
本发明属于施工工程技术领域，具体涉及一种箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构及安装方法。
背景技术
随着现代化的发展，大型工业厂房以及多高层、超高层建筑的兴建，越来越多的地方用到了钢结构。对于普通钢结构中梁柱连接节点常采用全焊接或翼缘焊接-腹板螺栓连接，这种连接方式虽然节点强度、刚度较大，但是连接节点的延性、变形能力不够充分。且需要现场焊接等，施工效率较低。
装配式型钢连接节点的出现，与已有的普通连接节点相比，其主要构件及焊接工艺都在工厂完成，现场只需进行吊装及螺栓连接，加快的施工速度，而且具有较大的延性和变形能力，在地震或者火灾的情况下能够保持良好的性能，确保人们生命和财产安全。
发明内容
本发明提出了一种箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构及安装方法，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明的技术方案是这样实现的：
一种箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构，包括箱型钢柱、高侧工字型钢、矮侧工字型钢、水平顶板、三角板、第二梁端板、第二U型钢、角钢、第一螺栓、第二螺栓、第一梁端板和第一U型钢，
所述箱型钢柱两侧均垂直焊接有水平顶板和三角板，所述三角板垂直焊接在所述水平顶板上端面；
所述高侧工字型钢、矮侧工字型钢分别设于所述箱型钢柱两侧，并位于所述水平顶板下方，所述高侧工字型钢一端焊接有对称的两块第一梁端板，两块所述第一U型钢分别贴近两块所述第一梁端板设于所述高侧工字型钢内侧，并与第一梁端板通过第二螺栓连接在所述箱型钢柱侧；
所述矮侧工字型钢一端焊接有对称的两块第二梁端板，两块所述第二U型钢分别贴近两块所述第二梁端板设于所述矮侧工字型钢内侧，并与第二梁端板通过第二螺栓连接在所述箱型钢柱侧；
所述高侧工字型钢和矮侧工字型钢底部均设有角钢，两块所述角钢分别通过第二螺栓连接在所述箱型钢柱两侧；
由上至下依次排布的所述水平顶板、高侧工字型钢上边板、第一U型钢上边板通过第一螺栓连接在一起，由上至下依次排布的所述第一U型钢下边板、高侧工字型钢下边板、角钢通过第一螺栓连接在一起，由上至下依次排布的所述水平顶板、矮侧工字型钢上边板、第二U型钢上边板通过第一螺栓连接在一起，由上至下依次排布的所述第二U型钢下边板、矮侧工字型钢下边板、角钢通过第一螺栓连接在一起。
在本发明的箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构中，所述第一螺栓为双边螺栓。
在本发明的箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构中，所述第二螺栓为单边螺栓。
在本发明的箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构中，所述三角板为等腰直角三角板。
在本发明的箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构中，所述角钢为等边角钢。
一种箱型钢柱与不等高工字型钢梁的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：在工厂将焊接好的箱型钢柱就位，根据需要连接的工字型钢的高度进行钻孔，预留出螺栓孔，把水平顶板定位焊接在箱型钢柱的两对立侧面，然后将三角板焊接在箱型钢柱与水平顶板上，再将高侧工字型钢和矮侧工字型钢分别与梁端板焊接好，完成预制构件的制作；
步骤二：将预制好的箱型钢柱、高侧工字型钢和矮侧工字型钢运输到施工现场并吊装就位；
步骤三：将第一U型钢、第二U型钢和角钢就位，将第一U型钢贴近第一梁端板置于高侧工字型钢内侧，然后用单边螺栓将第一U型钢与第一梁端板拧紧在箱型钢柱一侧，将第二U型钢贴近第二梁端板置于矮侧工字型钢内侧，然后用单边螺栓将第二U型钢与第二梁端板拧紧在箱型钢柱另一侧，再将两块角钢放置在高侧工字型钢和矮侧工字型钢底部，并用单边螺栓依次与箱型钢柱拧紧在一起，最后用双边螺栓将U型钢、工字型钢、水平顶板拧紧在一起，将U型钢、工字型钢、角钢拧紧在一起，即完成了箱型钢柱与两个不等高的工字型钢梁之间的安装。
实施本发明的这种箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构及安装方法，具有以下有益效果：
（1）三角板不仅提高了连接节点的稳定性，还起到了拉索的作用，分摊了一部分水平顶板的受力；底部的角钢可以起到支撑作用；工字型钢焊接的梁端板增加了工字型钢与箱型钢柱的连接面积，让节点的一体性更强；梁端板与箱型钢柱采用单边螺栓连接，克服了箱型钢柱内部拧紧螺栓的困难，可以实现单侧安装、单侧拧紧功能，因而不需要额外加工安装孔，能够在不破坏钢管其他部位的前提下，完成螺栓连接；与传统的连接节点相比，减少了箱型钢柱施工孔的开设，在减少工作量的同时也增强了构件的整体性能；
（2）箱型钢柱与水平顶板以及三角板的焊接、梁端板与工字型梁的焊接均在工厂完成，在工地将预制部分的型钢与柱吊装定位，再通过螺栓锚固即完成安装，与传统的连接工艺相比，不需要进行现场焊接，施工效率将得以提高；
（3）该箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接节点采用水平顶板进行统一高度设置，可满足楼面平整性的要求，不需要额外进行找平处理，同时结构协调性好；
（4）在现场焊接的构件容易出现焊接工艺不足导致的缺陷，而工厂制作能保证材料的统筹利用与质量控制，同时工厂的生产环境比多变的现场施工环境有利于质量的把握，另一方面还能有效保证施工现场工人的健康与人工安全；
（5）该箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接节点既可以发挥组合结构的优点又可以满足审美与功能的要求，同时还能够提高施工速度，且节点具有较大的延性和变形能力，保证施工质量和安全，可以广泛应用于各类建筑结构之中，极大的推动了建筑行业的发展。
附图说明
图1为本发明的箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构的立体图；
图2为本发明的箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构的主视图；
图3为本发明的箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构的右视图；
图4为本发明的箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构的俯视图；
图5为本发明的第一螺栓的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1至5所示的一种箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构中，包括箱型钢柱1、高侧工字型钢2、矮侧工字型钢3、水平顶板4、三角板5、第二梁端板6、第二U型钢7、角钢8、第一螺栓9、第二螺栓10、第一梁端板11和第一U型钢12，第一螺栓9为双边螺栓，第二螺栓10为单边螺栓，三角板5为等腰直角三角板，角钢8为等边角钢，箱型钢柱1两侧均垂直焊接有水平顶板4和三角板5，三角板5垂直焊接在水平顶板4上端面；高侧工字型钢2、矮侧工字型钢3分别设于箱型钢柱1两侧，并位于水平顶板4下方，高侧工字型钢2一端焊接有对称的两块第一梁端板11，两块第一U型钢12分别贴近两块第一梁端板11设于高侧工字型钢2内侧，并与第一梁端板11通过第二螺栓10连接在箱型钢柱1侧；矮侧工字型钢3一端焊接有对称的两块第二梁端板6，两块第二U型钢7分别贴近两块第二梁端板6设于矮侧工字型钢3内侧，并与第二梁端板6通过第二螺栓10连接在箱型钢柱1侧；高侧工字型钢2和矮侧工字型钢3底部均设有角钢8，两块角钢8分别通过第二螺栓10连接在箱型钢柱1两侧；由上至下依次排布的水平顶板4、高侧工字型钢2上边板、第一U型钢12上边板通过第一螺栓9连接在一起，由上至下依次排布的第一U型钢12下边板、高侧工字型钢2下边板、角钢8通过第一螺栓9连接在一起，由上至下依次排布的水平顶板4、矮侧工字型钢3上边板、第二U型钢7上边板通过第一螺栓9连接在一起，由上至下依次排布的第二U型钢7下边板、矮侧工字型钢3下边板、角钢8通过第一螺栓9连接在一起。采用工厂预制现场螺栓连接的思想，提高了施工速度。三角板5不仅提高了连接节点的稳定性，还起到了拉索的作用，分摊了一部分水平顶板4的受力；底部的角钢8可以起到支撑作用；工字型钢焊接的梁端板增加了工字型钢与箱型钢柱1的连接面积，让节点的一体性更强；梁端板与箱型钢柱1采用单边螺栓连接，克服了箱型钢柱1内部拧紧螺栓的困难，可以实现单侧安装、单侧拧紧功能，因而不需要额外加工安装孔，能够在不破坏钢管其他部位的前提下，完成螺栓连接；与传统的连接节点相比，减少了箱型钢柱施工孔的开设，在减少工作量的同时也增强了构件的性能；结构协调性好；提高施工速度，且节点具有较大的延性和变形能力，保证施工质量和安全。
一种箱型钢柱与不等高工字型钢梁的安装方法，包括以下步骤：在工厂将焊接好的箱型钢柱1就位，根据需要连接的工字型钢的高度进行钻孔，预留出螺栓孔，把水平顶板4定位焊接在箱型钢柱1的两对立侧面，然后将三角板5焊接在箱型钢柱1与水平顶板4上，再将高侧工字型钢2和矮侧工字型钢3分别与梁端板6焊接好，完成预制构件的制作；将预制好的箱型钢柱1、高侧工字型钢2和矮侧工字型钢3运输到施工现场并吊装就位；将第一U型钢12、第二U型钢7和角钢8就位，将第一U型钢12贴近第一梁端板11置于高侧工字型钢2内侧，然后用单边螺栓将第一U型钢12与第一梁端板11拧紧在箱型钢柱1一侧，将第二U型钢7贴近第二梁端板6置于矮侧工字型钢3内侧，然后用单边螺栓将第二U型钢7与第二梁端板6拧紧在箱型钢柱1另一侧，再将两块角钢8放置在高侧工字型钢2和矮侧工字型钢3底部，并用单边螺栓依次与箱型钢柱1拧紧在一起，最后用双边螺栓将U型钢、工字型钢、水平顶板4拧紧在一起，将U型钢、工字型钢、角钢8拧紧在一起，即完成了箱型钢柱与两个不等高的工字型钢梁之间的安装。
实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构，其特征在于，包括箱型钢柱（1）、高侧工字型钢（2）、矮侧工字型钢（3）、水平顶板（4）、三角板（5）、第二梁端板（6）、第二U型钢（7）、角钢（8）、第一螺栓（9）、第二螺栓（10）、第一梁端板（11）和第一U型钢（12），
所述箱型钢柱（1）两侧均垂直焊接有水平顶板（4）和三角板（5），所述三角板（5）垂直焊接在所述水平顶板（4）上端面；
所述高侧工字型钢（2）、矮侧工字型钢（3）分别设于所述箱型钢柱（1）两侧，并位于所述水平顶板（4）下方，所述高侧工字型钢（2）一端焊接有对称的两块第一梁端板（11），两块所述第一U型钢（12）分别贴近两块所述第一梁端板（11）设于所述高侧工字型钢（2）内侧，并与第一梁端板（11）通过第二螺栓（10）连接在所述箱型钢柱（1）侧；
所述矮侧工字型钢（3）一端焊接有对称的两块第二梁端板（6），两块所述第二U型钢（7）分别贴近两块所述第二梁端板（6）设于所述矮侧工字型钢（3）内侧，并与第二梁端板（6）通过第二螺栓（10）连接在所述箱型钢柱（1）侧；
所述高侧工字型钢（2）和矮侧工字型钢（3）底部均设有角钢（8），两块所述角钢（8）分别通过第二螺栓（10）连接在所述箱型钢柱（1）两侧；
由上至下依次排布的所述水平顶板（4）、高侧工字型钢（2）上边板、第一U型钢（12）上边板通过第一螺栓（9）连接在一起，由上至下依次排布的所述第一U型钢（12）下边板、高侧工字型钢（2）下边板、角钢（8）通过第一螺栓（9）连接在一起，由上至下依次排布的所述水平顶板（4）、矮侧工字型钢（3）上边板、第二U型钢（7）上边板通过第一螺栓（9）连接在一起，由上至下依次排布的所述第二U型钢（7）下边板、矮侧工字型钢（3）下边板、角钢（8）通过第一螺栓（9）连接在一起。
2.根据权利要求1所述的箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构，其特征在于，所述第一螺栓（9）为双边螺栓。
3.根据权利要求1所述的箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构，其特征在于，所述第二螺栓（10）为单边螺栓。
4.根据权利要求1所述的箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构，其特征在于，所述三角板（5）为等腰直角三角板。
5.根据权利要求1所述的箱型钢柱与不等高工字型钢梁的连接结构，其特征在于，所述角钢（8）为等边角钢。
6.一种箱型钢柱与不等高工字型钢梁的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：在工厂将焊接好的箱型钢柱（1）就位，根据需要连接的工字型钢的高度进行钻孔，预留出螺栓孔，把水平顶板（4）定位焊接在箱型钢柱（1）的两对立侧面，然后将三角板（5）焊接在箱型钢柱（1）与水平顶板（4）上，再将高侧工字型钢（2）和矮侧工字型钢（3）分别与梁端板（6）焊接好，完成预制构件的制作；
步骤二：将预制好的箱型钢柱（1）、高侧工字型钢（2）和矮侧工字型钢（3）运输到施工现场并吊装就位；
步骤三：将第一U型钢（12）、第二U型钢（7）和角钢（8）就位，将第一U型钢（12）贴近第一梁端板（11）置于高侧工字型钢（2）内侧，然后用单边螺栓将第一U型钢（12）与第一梁端板（11）拧紧在箱型钢柱（1）一侧，将第二U型钢（7）贴近第二梁端板（6）置于矮侧工字型钢（3）内侧，然后用单边螺栓将第二U型钢（7）与第二梁端板（6）拧紧在箱型钢柱（1）另一侧，再将两块角钢（8）放置在高侧工字型钢（2）和矮侧工字型钢（3）底部，并用单边螺栓依次与箱型钢柱（1）拧紧在一起，最后用双边螺栓将U型钢、工字型钢、水平顶板（4）拧紧在一起，将U型钢、工字型钢、角钢（8）拧紧在一起，即完成了箱型钢柱与两个不等高的工字型钢梁之间的安装。
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