CN210684975U - 一种内嵌式弱连接构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内嵌式弱连接构造，包括钢梁、滑动支座、牛腿和安装螺栓，牛腿的主体结构呈H形，其水平向的结构为承接面，其两侧垂直向的结构为侧板，其上侧为上端开口的半封闭空心腔体；钢梁为端部薄中部厚的变高度构件；钢梁的端部内嵌式连接在牛腿的半封闭空心腔体中；牛腿的高度小于等于钢梁的高度，且安装后牛腿的上端面不高于钢梁的上端面，牛腿的下端面不低于钢梁的下端面。该弱连接构造，通过牛腿承接面下移，实现在层高关系上，钢梁端部、滑动支座均藏在牛腿高度内。通过对该弱连接构造的改进，在较小的高度要求下也可实现梁柱的可靠连接，并具有一定的滑动变形能力,可实现立面连接部位不出现多余的凸出构造，满足建筑立面要求。

Description

一种内嵌式弱连接构造

技术领域

本实用新型涉及建筑工程技术领域，尤其是设计一种用于大型建设中连廊使用的弱连接构造。

背景技术

随着大型公建、商业综合体、大型办公建筑的发展，越来越多的建筑中出现了弱连接构造。在实际工程中，一般弱连接都是通过钢梁、滑移支座、牛腿等来实现连接的，但这三者都需要一定的高度来满足受力要求，三者叠加，则整体高度要求较大，往往在梁柱连接部位有一个较大的凸出连接构造，对建筑的立面影响较大。如附图1、2、3所示，钢梁1′的端部下侧通过安装螺栓4′、滑动支座2′与固连在柱子5′上的牛腿3′连接，从图中可以明显的看出，安装后的连接总高度是牛腿高度加滑移支座高度加钢梁高度（即h总=h牛+h支+h梁），梁柱连接部位有一个较大的凸出构造，影响建筑的外立面美观。因此，我们对梁柱连接处的弱连接构造进行了改进，来解决上述问题。

发明内容

本实用新型目的是：提供一种改进后有效减小整体高度的弱连接构造，在较小的高度要求下，也可以实现梁柱的可靠连接，并具有一定的滑动变形能力,可以实现立面连接部位不出现多余的凸出构造，满足建筑立面要求。

本实用新型的技术方案是：一种内嵌式弱连接构造，包括钢梁、滑动支座、牛腿和安装螺栓，所述钢梁的端部通过滑动支座和安装螺栓与牛腿连接，所述牛腿与柱子固定连接，所述牛腿的主体结构截面呈H形，其水平向的结构为承接面，其两侧垂直向的结构为侧板，其上侧为上端开口的半封闭空心腔体；所述钢梁为端部薄中部厚的变高度构件；所述钢梁的端部内嵌式连接在牛腿的半封闭空心腔体中；所述牛腿的高度小于等于钢梁的高度，且安装后牛腿的上端面不高于钢梁的上端面，牛腿的下端面不低于钢梁的下端面。

优选的，所述牛腿上用于支撑钢梁端部的承接面设置在牛腿垂直方向的中下位置。

优选的，所述滑动支座安装在所述承接面的上端中部，通过安装螺栓从下往上依次连接承接面、滑动支座和钢梁。

优选的，所述钢梁端部的下端面固定设有四个钢梁限位板，四个钢梁限位板合围成的内部空间为滑动支座的安装区域，呈矩形状。

优选的，所述承接面的上端面固定设有支座限位板；所述支座限位板设置于远离与柱子连接的一侧，且与柱子平行。

优选的，所述钢梁限位板的下端面低于所述支座限位板的上端面

优选的，所述承接面的下端面固定设有多道垂直加强肋。

优选的，两块侧板的上端部外侧固设有垂直于侧板的翼缘板。

优选的，两块侧板的中部外侧固设有垂直于侧板的一道或多道水平加强肋。

优选的，所述安装螺栓的安装方式是固定螺母在上端，活动螺母及固定装置在下端。

本实用新型的优点是：

1、与现有技术相比，通过将牛腿承接面下移至整体牛腿的中下位置，实现在层高关系上，钢梁端部、滑动支座均藏在牛腿高度内；

2、钢梁的端部设计成变高度构件，即合理利用弱连接构造时钢梁端部弯矩小，跨中弯矩大的原理，钢梁端部在满足抗剪情况下，高度减小，在钢梁跨中根据实际的弯矩、挠度控制需求，将钢梁做高；

3、牛腿承接面下设置有多道加强肋，用于保证钢牛腿承接面的局部抗弯、抗压能力；

4、在牛腿的两侧板外侧上端部设置翼缘板和中部设置水平加强肋，用于保证牛腿侧板的局部抗弯、抗压能力；水平加强肋在翼缘板意外破坏时，可以顶替翼缘板，形成侧板受力的二道防线；

5、在钢梁和牛腿上分别安装限位装置，中大震作用下，首先滑移支座存在一定的变形耗能能力，如滑移支座破坏，则通过牛腿的侧板和支座限位板阻挡钢梁脱落，形成防止脱落的二道防线。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1 为现有技术中常见的弱连接构造的结构示意图；

图2为图1中A-A向截面图；

图3为图1中B-B向截面图；

图4为实施例一的弱连接构造的结构示意图；

图5为图4中C-C向截面图；

图6为图4中D-D向截面图；

图7为图4中E-E向截面图；

图8为安装完成后的弱连接构造的外立面图；

图9为实施例二的弱连接构造的结构示意图；

图10为图9中F-F向截面图；

其中：1、钢梁；1-1、钢梁限位板；2、滑动支座；2-1、支座限位板；3、牛腿；3-1、承接面；3-2、侧板；3-3、垂直加强肋；3-4、翼缘板；3-5、水平加强肋；4、安装螺栓；5、柱子。

具体实施方式

实施例一：

如附图4～8所示，一种内嵌式弱连接构造，包括钢梁1、滑动支座2、牛腿3和安装螺栓4，所述钢梁1的端部通过滑动支座2和安装螺栓4与牛腿3连接，所述牛腿3与柱子5固定连接。所述牛腿3的主体结构截面呈H形，其水平向的结构为承接面3-1，其两侧垂直向的结构为侧板3-2，其上侧为上端开口的半封闭空心腔体；所述钢梁1为端部薄中部厚的变高度构件；所述钢梁1的端部内嵌式连接在牛腿3的半封闭空心腔体中；所述牛腿3上用于支撑钢梁1端部的承接面3-1设置在牛腿3垂直方向的中下位置。所述滑动支座2安装在所述承接面3-1的上端中部，通过安装螺栓4从下往上依次连接承接面3-1、滑动支座2和钢梁1。所述钢梁1端部的下端面固定设有四个钢梁限位板1-1，四个钢梁限位板1-1合围成的内部空间为滑动支座2的安装区域，呈矩形状。所述承接面3-1的上端面固定设有支座限位板2-1；所述支座限位板2-1设置于远离与柱子5连接的一侧，且与柱子5平行。所述钢梁限位板1-1的下端面低于所述支座限位板2-1的上端面。所述牛腿3的高度等于钢梁1的高度（即h_总=h_牛=h_梁），且安装后牛腿3的上端面不高于钢梁1的上端面，牛腿3的下端面不低于钢梁1的下端面。因此，该弱连接构造安装好后，滑动支座2的纵向移动极限区间为柱子5与支座限位板2-1之间的间距，横向移动极限区间为牛腿3的两个侧板3-2之间的间距。

所述承接面3-1的下端面固定设有多道垂直加强肋3-3，用于保证钢牛腿承接面的局部抗弯、抗压能力。

如附图7、8所示，两块侧板3-2的上端部外侧对称固设有垂直于侧板3-2的翼缘板3-4；两块侧板3-2的中部外侧对称固设有垂直于侧板3-2的一道水平加强肋3-5。翼缘板3-4和水平加强肋3-5的设计，用于保证牛腿侧板的局部抗弯、抗压能力，其中水平加强肋3-5的数量根据实际需求增减。

对上述技术方案进一步的说明，所述安装螺栓4的安装方式是固定螺母在上端，弹簧及活动螺母在下端。这样的安装方式，便于后期观察维修，且有效防止螺栓掉落，从上往下安装的螺栓除非人为拔出，否则不会掉落。

实施例二：

如附图9～10所示，一种内嵌式弱连接构造，所述牛腿3的高度小于钢梁1的高度（即h_牛＜h_梁＝h_总），且安装后牛腿3的上端面低于钢梁1的上端面，牛腿3的下端面于钢梁1的下端面平齐。其余同实施例一。

当然，本实用新型不仅限于上述两种实施例，例如：所述牛腿3的高度小于钢梁1的高度（即h_牛＜h_梁＝h_总），也可以是安装后牛腿3的上端面低于钢梁1的上端面，牛腿3的下端面高于钢梁1的下端面，该结构未给出结构示意图，与实施例二相比，减小了牛腿3位于承接面3-1下侧的高度。

综上所述，所述牛腿3的高度小于等于钢梁1的高度（即h_牛≤h_梁）,牛腿3具体高度根据实际建筑高度、建筑形体、连廊长度以及牛腿的抗弯、抗剪能力来计算确定，保证满足连廊搁置端内力有效传递至所在框架柱，在必要情况下也可采用有限元方式对牛腿进行更精细化分析，找出薄弱点，作针对性加强。

本实用新型的内嵌式弱连接构造，与现有技术中常用的相比，通过将钢牛腿承接面下移，实现在层高关系上，钢梁端部，滑动支座均藏在牛腿高度，为满足牛腿的抗弯，抗剪能力，设置了常规高度的牛腿两侧板，但这两块侧板与钢梁端部、滑动支座在高度关系上基本重合。柱子如为钢柱，钢牛腿通过工厂预焊接的方式连接在钢柱上。柱子如为混凝土柱，荷载较大的情况下，钢牛腿可通过工厂预焊接的方式连接在柱子内预埋的一段型钢上；荷载较小的情况下，钢牛腿可直接通过预埋件方式和柱子相连。为防止钢梁在中、大震下脱落，需进行弱连接两端主体结构的大震弹塑性位移验算，将两端主体结构在钢梁位置的最大弹塑性位移叠加，作为滑动支座的最大位移量。并在钢梁和牛腿上分别安装限位装置，中大震作用下，首先滑移支座存在一定的变形耗能能力，如滑移支座破坏，则通过牛腿的侧板和支座限位板阻挡钢梁脱落，形成防止脱落的二道防线。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型的所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种内嵌式弱连接构造，包括钢梁（1）、滑动支座（2）、牛腿（3）和安装螺栓（4），所述钢梁（1）的端部通过滑动支座（2）和安装螺栓（4）与牛腿（3）连接，所述牛腿（3）与柱子（5）固定连接，其特征在于：所述牛腿（3）的主体结构截面呈H形，其水平向的结构为承接面（3-1），其两侧垂直向的结构为侧板（3-2），其上侧为上端开口的半封闭空心腔体；所述钢梁（1）为端部薄中部厚的变高度构件；所述钢梁（1）的端部内嵌式连接在牛腿（3）的半封闭空心腔体中；所述牛腿（3）的高度小于等于钢梁（1）的高度，且安装后牛腿（3）的上端面不高于钢梁（1）的上端面，牛腿（3）的下端面不低于钢梁（1）的下端面。

2.根据权利要求1所述的内嵌式弱连接构造，其特征在于：所述牛腿（3）上用于支撑钢梁（1）端部的承接面（3-1）设置在牛腿（3）垂直方向的中下位置。

3.根据权利要求1所述的内嵌式弱连接构造，其特征在于：所述滑动支座（2）安装在所述承接面（3-1）的上端中部，通过安装螺栓（4）从下往上依次连接承接面（3-1）、滑动支座（2）和钢梁（1）。

4.根据权利要求3所述的内嵌式弱连接构造，其特征在于：所述钢梁（1）端部的下端面固定设有四个钢梁限位板（1-1），四个钢梁限位板（1-1）合围成的内部空间为滑动支座（2）的安装区域，呈矩形状。

5.根据权利要求4所述的内嵌式弱连接构造，其特征在于：所述承接面（3-1）的上端面固定设有支座限位板（2-1）；所述支座限位板（2-1）设置于远离与柱子（5）连接的一侧，且与柱子（5）平行。

6.根据权利要求5所述的内嵌式弱连接构造，其特征在于：所述钢梁限位板（1-1）的下端面低于所述支座限位板（2-1）的上端面。

7.根据权利要求1～6任一项所述的内嵌式弱连接构造，其特征在于：所述承接面（3-1）的下端面固定设有多道垂直加强肋（3-3）。

8.根据权利要求1所述的内嵌式弱连接构造，其特征在于：两块侧板（3-2）的上端部外侧对称固设有垂直于侧板（3-2）的翼缘板（3-4）。

9.根据权利要求7所述的内嵌式弱连接构造，其特征在于：两块侧板（3-2）的中部外侧对称固设有垂直于侧板（3-2）的一道或多道水平加强肋（3-5）。

10.根据权利要求1所述的内嵌式弱连接构造，其特征在于：所述安装螺栓（4）的安装方式是固定螺母在上端，活动螺母及固定装置在下端。

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