梁柱连接结构的制作方法

1.本实用新型涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种梁柱连接结构。


背景技术：

2.钢结构梁柱连接节点是建筑工程领域的常用结构。相关技术中，常采用在梁翼缘焊接盖板或局部加宽梁翼缘，以增强梁的刚度。然而，这种方式只能加强梁端的局部刚度，并不能加强整个梁柱连接节点的核心区域的刚度与承载力。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例公开了一种梁柱连接结构，能够提高梁柱连接节点核心区域的承载能力，并降低梁柱连接节点核心区域的应力。
4.为了实现上述目的，本实用新型公开了一种，包括：
5.十字钢柱，所述十字钢柱包括四个相互连接的钢柱腹板及分别连接于所述钢柱腹板的四个钢柱翼缘；
6.钢柱加强板，所述钢柱加强板连接于相邻的两个所述钢柱腹板，且所述钢柱加强板连接于与所述钢柱腹板对应的所述钢柱翼缘；
7.多个钢梁，所述多个钢梁分别对应连接于多个所述钢柱翼缘；以及
8.钢梁加强板，所述钢梁加强板连接于相邻的两个所述钢梁，且所述钢梁加强板连接于所述钢柱加强板。
9.作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述钢柱加强板的厚度大于或等于所述钢梁加强板的厚度。
10.作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，各所述钢梁均包括钢梁腹板以及连接于所述钢梁腹板两端的第一翼缘、第二翼缘，所述第一翼缘和/或所述第二翼缘连接有所述钢梁加强板。
11.作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述第一翼缘和所述第二翼缘均连接有所述钢梁加强板时，所述钢梁加强板包括沿所述钢柱腹板的高度方向间隔设置的第一钢梁加强板与第二钢梁加强板，所述第一翼缘连接有所述第一钢梁加强板，所述第二翼缘连接有所述第二钢梁加强板，所述钢柱加强板包括第一钢柱加强板和第二钢柱加强板，所述第一钢柱加强板与所述第一钢梁加强板连接，所述第二钢柱加强板沿所述十字钢柱的高度方向上与所述第一钢柱加强板间隔设置，所述第二钢柱加强板与所述第二钢梁加强板连接。
12.作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述第一钢梁加强板与所述第二钢梁加强板为梯形板。
13.作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述第一翼缘的厚度为d1，所述第一钢梁加强板的厚度为d2，所述第一钢梁加强板的上底长度为t1，所述第一钢梁加强板的下底长度为t2，其中，
14.d2≥max{d1，1/24(t1+t2)}；
15.所述第二翼缘的厚度为d3，所述第二钢梁加强板的厚度为d4，所述第二钢梁加强板的上底长度为t3，所述第二钢梁加强板的下底长度为t4，其中，d4≥max{d3，1/24(t3+t4)}。
16.作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述钢柱加强板包括至少四个，至少四个所述钢柱加强板以四个所述钢柱腹板的连接中心为中心，围合连接于四个所述钢柱腹板的外周。
17.作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述钢柱加强板焊接连接于相邻的两个所述钢柱腹板，以及所述钢柱加强板焊接连接于与所述钢柱腹板对应的所述钢柱翼缘。
18.作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述钢柱加强板设有缺口，所述缺口临近四个所述钢柱腹板的连接中心设置。
19.作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述梁柱连接结构还包括腹板加强板，所述腹板加强板连接于相邻的两个所述钢柱腹板。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
21.本实用新型实施例提供的梁柱连接结构，通过设置连接于相邻的两个钢柱腹板及与该钢柱腹板对应的钢柱翼缘的钢柱加强板，增大十字钢柱在梁柱连接节点处的水平方向的横截面积，降低十字钢柱在梁柱连接节点处的应力。通过设置连接于相邻的两个钢梁的钢梁加强板，从而使得钢梁之间的力可以通过钢梁加强板传递，减少应力集中现象，且钢梁加强板与钢柱加强板连接，可以提高钢梁加强板的水平面内刚度。采用本实用新型的方案，能够提高梁柱连接节点核心区域的承载能力，并降低梁柱连接节点核心区域的应力，且结构简单，便于设计与生产，保证了结构可靠性的同时又能降低生产成本。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本技术公开的梁柱连接结构的立体结构示意图；
24.图2是本技术公开的梁柱连接结构的正视图；
25.图3是本技术公开的梁柱连接结构的俯视图。
26.图标：1、梁柱连接结构；10、十字钢柱；10a、钢柱腹板；10b、钢柱翼缘；11、钢柱加强板；11a、第一钢柱加强板；11b、第二钢柱加强板；110、缺口；12、钢梁；12a、钢梁腹板；12b、第一翼缘；12c、第二翼缘；13、钢梁加强板；13a、第一钢梁加强板；13b、第二钢梁加强板；14、腹板加强板。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实
施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
29.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。
30.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
32.下面将结合实施例和附图对本实用新型的技术方案作进一步的说明。
33.请参阅图1，本实用新型实施例提供了一种梁柱连接结构1，包括十字钢柱10、钢柱加强板11、多个钢梁12及钢梁加强板13。该十字钢柱10包括四个相互连接的钢柱腹板10a及分别连接于该钢柱腹板10a的四个钢柱翼缘10b。该钢柱加强板11连接于相邻的两个该钢柱腹板10a，且该钢柱加强板11连接于与该钢柱腹板10a对应的该钢柱翼缘10b。该多个钢梁12分别对应连接于多个该钢柱翼缘10b。该钢梁加强板13连接于相邻的两个该钢梁12，且该钢梁加强板13连接于该钢柱加强板11。
34.本实用新型实施例提供的梁柱连接结构1，通过设置连接于相邻的两个钢柱腹板10a及与该钢柱腹板10a对应的钢柱翼缘10b的钢柱加强板11，增大十字钢柱10在梁柱连接节点处的水平方向的横截面积，降低十字钢柱10在梁柱连接节点处的应力。通过设置连接于相邻的两个钢梁12的钢梁加强板13，从而使得钢梁12之间的力可以通过钢梁加强板13传递，减少应力集中现象，且钢梁加强板13与钢柱加强板11连接，可以提高钢梁加强板13的水平面内刚度，对钢梁加强板13起到保护作用。
35.可见，采用本实用新型的方案，能够提高梁柱连接节点核心区域的承载能力，并降低梁柱连接节点核心区域的应力，且该梁柱连接结构1的结构简单，便于设计与生产，保证了结构可靠性的同时又能降低生产成本。
36.可选地，该钢梁12可为h型钢、工字钢、c型钢、箱型钢、矩形钢等，均能够获得上述的有益效果，具体可根据实际情况进行选择，在本实施例中不作具体限定。
37.可选地，该钢梁12的数量可为两个、三个或四个。当该钢梁12为两个时，两个该钢梁12连接于相邻的钢柱翼缘10b，该钢梁加强板13为一个并连接于两个钢梁12之间。当该钢梁12为三个时，三个该钢梁12分别对应连接于任意三个钢柱翼缘10b，该钢梁加强板13为两个。当该钢梁12为四个时，四个该钢梁12分别对应连接于四个该钢柱翼缘10b。该钢梁12的数量可根据在工程中的实际应用情况进行选择。
38.一些实施例中，考虑到在工程的实际应用中，梁柱连接结构1中的钢梁12的翼缘主要承受弯矩，腹板主要承受剪力，且翼缘容易发生扭曲失效。基于此，各该钢梁12均包括钢梁腹板12a以及连接于该钢梁腹板12a两端的第一翼缘12b、第二翼缘12c。
39.一种示例中，该钢梁加强板13可连接于相邻的两个钢梁12的第一翼缘12b。这样，通过在相邻的钢梁12的第一翼缘12b之间连接有钢梁加强板13，一方面，能够使得相邻的钢梁12的第一翼缘12b之间的力可以通过钢梁加强板13传递，减少应力集中现象，第二方面，增大了第一翼缘12b在水平方向上的横截面积，从而增强了第一翼缘12b在水平面内的刚度，避免第一医院12b承受较大的弯矩时发生扭曲失稳。
40.另一种示例中，该钢梁加强板13也可连接于相邻的两个钢梁12的第二翼缘12c。这样，通过在相邻的钢梁12的第二翼缘12c之间连接有钢梁加强板13，一方面，能够使得相邻的钢梁12的第二翼缘12c之间的力可以通过钢梁加强板13传递，减少应力集中现象，第二方面，增大了第二翼缘12c在水平方向上的横截面积，从而增强了第二翼缘12c在水平面内的刚度，避免第二翼缘12c承受较大的弯矩时发生扭曲失稳。
41.再一种示例中，该钢梁加强板13还可连接于相邻的两个钢梁12的第一翼缘12b及相邻的两个钢梁12的第二翼缘12c。这样，通过在相邻的钢梁12的第一翼缘12b之间和该第二翼缘12c之间连接有钢梁加强板13，一方面，能够使得相邻的钢梁12的第一翼缘12b之间的力和第二翼缘12c之间的力可以通过钢梁加强板13传递，减少应力集中现象，第二方面，增大了第一翼缘12b和第二翼缘12c在水平方向上的横截面积，从而增强了第一翼缘12b和第二翼缘12c在水平面内的刚度，避免钢梁12承受较大的弯矩时发生扭曲失稳。
42.可以理解的是，当钢梁12为h型钢、工字钢、c型钢、箱型钢、矩形钢时，均具有第一翼缘12b、第二翼缘12c及至少一个钢梁腹板12a，本实施例对于以上钢型均适用，可根据实际工程情况进行选择。
43.一些实施例中，考虑到在工程的实际应用中，梁柱连接结构1的受力较为复杂且为动态变化的，钢梁12的第一翼缘12b与第二翼缘12c均可能承受较大的弯矩，均需要设置钢梁加强板13。当该第一翼缘12b和该第二翼缘12c连接有该钢梁加强板13时，该钢梁加强板13包括沿该钢柱腹板10a的高度方向间隔设置的第一钢梁加强板13a与第二钢梁加强板13b，该第一翼缘12b连接有该第一钢梁加强板13a，该第二翼缘12c连接有该第二钢梁加强板13b，该钢柱加强板11包括第一钢柱加强板11a与第二钢柱加强板11b，该第一钢柱加强板11a与该第一钢梁加强板13a连接，该第二钢柱加强板11b与该第二钢梁加强板13b连接。
44.这样，通过在两个该钢梁12的第一翼缘12b之间连接有第一钢梁加强板13a，在该第二翼缘12c之间连接有该第二钢梁加强板13b，从而能够同时保证该第一翼缘12b和该第二翼缘12c在水平面内的刚度，避免在工程的实际应用中的动态载荷中该第一翼缘12b或该第二翼缘12c承受较大弯矩时导致该第一翼缘12b或该第二翼缘12c的刚度失效。同时，通过设置该第一钢柱加强板11a与该第二钢柱加强板11b可以进一步提高该十字钢柱10的承载能力，并能够提高该第一钢梁加强板13a与该第二钢梁加强板13b的水平面内刚度，对该第一钢梁加强板13a与该第二钢梁加强板13b起到保护作用。采用将钢梁加强板13分为第一钢梁加强板13a、该第二钢梁加强板13b的分体设置，将钢柱加强板11分为第一钢柱加强板11a、该第二钢柱加强板11b的分体设置，一方面，可以节约材料，降低工程成本；另一方面，可以简化结构，降低受力的复杂程度，从而降低设计难度，提高结构的可靠性。
45.可以理解的是，该第一钢梁加强板13a与该第二钢梁加强板13b、该第一钢柱加强板11a与该第二钢柱加强板11b也可为一体设置，且该钢梁加强板13为厚度大于或等于钢梁12的高度的板，从而使得钢梁加强板13能够同时连接于相邻两钢梁12的第一翼缘12b与第二翼缘12c。
46.请一并参阅图2与图3，一些实施例中，该第一钢梁加强板13a与该第二钢梁加强板13b为梯形板。这样，可以使得第一钢梁加强板13a与第二钢梁加强板13b之间的力能沿最短路径(直线)传递，传力简单直接，变形的种类少，总体的变形方向单一，变形的总量小，在动态载荷中不容易造成该第一钢梁加强板13a与该第二钢梁加强板13b的刚度失效，同时也便于对该第一钢梁加强板13a与该第二钢梁加强板13b的强度设计，减少计算结果与实际受力之间的误差，提高设计的可靠性。
47.一些实施例中，该第一翼缘12b的厚度为d1，该第一钢梁加强板13a的厚度为d2，该第一钢梁加强板13a的上底长度为t1，该第一钢梁加强板13a的下底长度为t2，其中，
48.d2≥max{d1，1/24(t1+t2)}；
49.该第二翼缘12c的厚度为d3，该第二钢梁加强板13b的厚度为d4，该第二钢梁加强板13b的上底长度为t3，该第二钢梁加强板13b的下底长度为t4，其中，
50.d4≥max{d3，1/24(t3+t4)}。
51.采用第一钢梁加强板13a的厚度d2大于或等于第一翼缘12b的厚度d1的设计，一方面，由于在相同的受力情况下，结构会从最薄弱的地方被破坏，则应保证第一钢梁加强板13a自身具有足够的机械强度，避免第一钢梁加强板13a被破坏；另一方面，由于第一翼缘12b与第一钢梁加强板13a之间的力主要由第一翼缘12b向第一钢梁加强板13a传递，可以避免第一钢梁加强板13a与第一翼缘12b连接处的应力集中而导致连接处被破坏。采用第一钢梁加强板13a的厚度d2大于或等于第一钢梁加强板13a的上底长度t1与下底长度t2之和的1/24的设计，是由于在工程的实际应用中，第一钢梁加强板13a容易受到两钢梁12的第一翼缘12b的压力而发生拱起或凹陷变形，这样的设计能够保证第一钢梁加强板13a具有足够的机械强度，避免拱起或凹陷变形的情况发生。第一钢梁加强板13a的厚度d2取两者的较大值则可同时满足两个方面的设计要求。对第二钢梁加强板13b的厚度d4的设计与对第一钢梁加强板13a的厚度d2的设计同理可得，在此不做赘述。
52.一些实施例中，该钢柱加强板11包括至少四个，至少四个该钢柱加强板11以四个该钢柱腹板10a的连接中心为中心，围合连接于四个该钢柱腹板10a的外周。
53.这样，一方面，使得各钢柱腹板10a与钢柱翼缘10b之间的力可以通过钢柱加强板11传递，进一步减少应力集中现象，并且进一步增大十字钢柱10在连接节点处的水平方向的横截面积，保证十字钢柱10在水平面内具有足够的刚度；另一方面，考虑到在实际施工中，会先将钢柱加强板11与十字钢柱10装配好后，再安装钢梁12以及钢梁加强板13，则可以保证不论如何设置钢梁12与钢梁加强板13，钢梁加强板13均可与钢柱加强板11连接，梁柱连接结构1均具有足够的强度，有利于该梁柱连接结构1在实际工程中的应用。
54.示例性的，当第一翼缘12b之间或该第二翼缘12c之间连接有钢梁加强板13时，该钢柱加强板11为四个，并与第一翼缘12b或第二翼缘12c在同一水平面内；当第一翼缘12b之间连接有第一钢梁加强板13a，第二翼缘12c之间连接有第二钢梁加强板13b时，该钢柱加强板11为八个，即，该第一钢柱加强板11a为四个，该第二钢柱加强板11b也为四个，该第一钢
柱加强板11a与第一翼缘12b在同一水平面内，该第二钢柱加强板11b与第二翼缘12c在同一水平面内。
55.一些实施例中，该钢柱加强板11的厚度大于或等于该钢梁加强板13的厚度。这样，一方面，保证钢柱加强板11自身具有足够的机械强度，避免钢柱加强板11被破坏，另一方面，由于钢柱加强板11与钢梁加强板13之间的力主要由钢梁加强板13向钢柱加强板11传递，可以避免钢柱加强板11与钢梁加强板13连接处的应力集中而导致连接处被破坏。
56.请再次参阅图1，一些实施例中，该钢柱加强板11焊接连接于相邻的两个该钢柱腹板10a，以及该钢柱加强板11焊接连接于与该钢柱腹板10a对应的该钢柱翼缘10b。这样，可以保证钢柱加强板11与钢柱腹板10a、钢柱翼缘10b的连接强度，避免在连接处发生断裂而影响梁柱连接节点的整体强度。具体地，该焊接连接的方式可为全熔透焊，从而进一步提高钢柱加强板11与钢柱腹板10a、钢柱翼缘10b的连接强度。
57.相应地，该钢柱加强板11与该钢梁加强板13连接时，同样可采用焊接方式。这样，可以保证钢柱加强板11与钢梁加强板13的连接强度，避免在连接处发生断裂而影响梁柱连接节点的整体强度。具体地，该焊接连接的方式可为全熔透焊，从而进一步提高钢柱加强板11与钢梁加强板13的连接强度。
58.一些实施例中，考虑到在该钢柱加强板11与相邻的两个该钢柱腹板10a的两处焊缝在临近四个该钢柱腹板10a的连接中心的位置相交，会产生焊缝的应力集中现象，导致焊缝的连接强度不足。基于此，该钢柱加强板11设有缺口110(如图3所示)，该缺口110临近四个该钢柱腹板10a的连接中心设置。这样，可以减少该钢柱加强板11与相邻的两个该钢柱腹板10a的两处焊缝在临近四个该钢柱腹板10a的连接中心的位置的应力集中现象，提高焊缝的连接强度。具体地，该缺口110可为在各钢柱加强板11上开设的1/4圆孔或方孔等。
59.请参阅图3，一些实施例中，该梁柱连接结构1还包括腹板加强板14，该腹板加强板14连接于相邻的两个该钢柱腹板10a。这样，该腹板加强板14能够辅助钢柱腹板10a传递压应力，防止局部压力过大而导致梁柱连接结构1处的钢柱腹板10a被破坏。
60.以上对本实用新型实施例公开的梁柱连接结构进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的梁柱连接结构及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。