一种转接钢柱结构及其制造方法与流程

本发明属于钢柱制造，具体涉及到一种转接钢柱结构及其制造方法。

背景技术：

1、圆柱、箱型柱、十字柱是较为常见的钢立柱，由于尺寸、形状和制造工艺的不同，各种钢柱有着不同的应用场景。

2、圆形钢管柱一般是圆形的并且是成品管道然后加上底座及柱帽组成，箱型钢管柱一般是组合柱，它是由钢板拼装而成的。从它的组成上决定了它们的受力上也有所不同，圆形钢管柱一般承受轴心受力或偏心受力较小的部位，而箱形钢管柱它可以一个方向的截面较大，从而决定了它可以用于偏心受力较大的地方。从制作的角度上来考虑，圆形钢管柱制作相对较简单，而箱型钢管柱制作相对焊接量大，易变形，制作相对难度比圆形钢管柱大。

3、牛腿是悬臂体系的挂梁与悬臂处出现搁置构造，通常将悬臂端和挂梁端的局部构造称为牛腿。牛腿的作用是衔接悬臂梁与挂梁，并传递来自挂梁的荷载。

4、钢牛腿是一般是在钢柱上端凸出平台结构，上面是平面。钢牛腿通常由上翼缘板，下翼缘板，腹板加劲板组成。

5、现有技术中存在如下问题，现有高层建筑中经常存在对钢柱的上下部分有着不同的构造、性能要求，需要对不同种类的钢柱进行转接，而钢柱转接处容易应力集中、导致连接稳定性不足，影响钢柱结构使用；同时钢柱上需要设置牛腿来对建筑进行受力支撑，为提高钢柱稳定性，通常加大钢材厚度，会导致钢柱用钢量大、成本上升，施工复杂。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种转接钢柱结构及其制造方法，该方案有着结构稳定、成本低、施工方便的优点。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种转接钢柱结构，包括空心的底部钢柱，所述底部钢柱的内腔设置有上加劲结构、下加劲结构，所述上加劲结构、下加劲结构各包含沿底部钢柱内腔周向分布的若干纵向加劲板，上加劲结构的中部设置有内套钢柱，内套钢柱上设置有若干层用于连接底部钢柱与上加劲结构的隔板二，所述底部钢柱的外侧设置有h型牛腿，所述h型牛腿的腹板位置与上加劲结构的纵向加劲板对应。

3、上述方案中，在底部钢柱的上下两侧沿底部钢柱内腔设置纵向加劲板来对底部钢柱进行加强，节省钢材用量，在内套钢柱与底部钢柱之间设置纵向加劲板配合水平方向的隔板二，来保证上下两截钢柱间的连接稳定性，在上加劲结构、内套钢柱对应区域进行h型牛腿的安装，保证了钢柱与牛腿连接节点处的受力稳定性。

4、进一步的，所述上加劲结构包含两层所述纵向加劲板，所述纵向加劲板分布在底部钢柱与内套钢柱重合段的上下两端，两端的纵向加劲板上分别设置有若干层隔板二。

5、通过在重合段的上下端设置纵向加劲板，并配合多层隔板二，来提升对内套钢柱的连接稳定性。

6、进一步的，所述底部钢柱的内腔中设置有十字板，所述十字板与底部钢柱之间设置有若干层隔板一，所述十字板、底部钢柱上对应开设有用于穿设钢筋的穿筋孔。

7、通过在底部钢柱的内腔中设置十字板并在十字板与底部钢柱间设置多层隔板一，形成与底部钢柱形状一致的内支撑骨架结构，来提高底部钢柱的结构稳定性和强度，十字板与底部钢柱上的穿筋孔用于穿设钢筋，提高十字板、底部钢柱与混凝土间的连接稳定性。

8、进一步的，所述h型牛腿包含设于腹板上下两侧的翼缘板，所述翼缘板的位置与隔板一或隔板二对应。

9、通过翼缘板与隔板一、隔板二位置对应，方便于骨架结构间的受力传递，保证整体结构稳定性。

10、进一步的，所述底部钢柱为椭圆柱结构，所述椭圆柱结构包含两端的半圆柱部和中间的直板部，所述十字板对应连接在半圆柱部的中点和直板部的中点处。

11、通过将十字板与椭圆柱结构半圆柱部的中点和直板部的中点进行连接，保证了椭圆柱结构整体的结构稳定性。

12、进一步的，所述十字板、隔板一、隔板二、纵向加劲板上设置有若干栓钉，所述隔板一、隔板二的中部具设置有工艺孔。

13、通过在十字板、隔板一、隔板二、纵向加劲板上设置栓钉来提升与浇筑混凝土间的连接紧密性，猫子锚固效果，设置工艺孔便于混凝土灌浆。

14、进一步的，所述底部钢柱的内侧设置有若干层垫板，所述隔板一、隔板二对应安装在垫板处，所述隔板一、隔板二单侧全熔透焊接在底部钢柱上。

15、通过设置垫板辅助进行隔板一、隔板二与底部钢柱的内腔侧壁间的单侧全熔透焊接，保证焊接稳定。

16、进一步的，所述底部钢柱的上下端均焊接有封板一，所述封板一的一侧与纵向加劲板贴合。

17、因封板一只能焊接到单侧，通过纵向加劲板对封板一的内侧进行限位，在封板一的外侧与底部钢柱间进行焊接，保证连接稳定性。

18、进一步的，所述内套钢柱的中部设置有若干隔板三，所述隔板三的位置与隔板二位置对应。

19、在内套钢柱中部沿轴向设置若干隔板三来提高内套钢柱结构稳定性，隔板三与隔板二位置对应，保证内套钢柱内外侧骨架间的受力传导，保证连接稳定性，避免内套钢柱内外受力不均。

20、一种上述转接钢柱结构的制造方法，包括如下步骤：组装底部钢柱，在底部钢柱内焊接纵向加劲板，进行内套钢柱、隔板二与对应的纵向加劲板的焊接，在底部钢柱外侧焊接h型牛腿，使h型牛腿的腹板位置与十字板对应。

21、上述方案中组装底部钢柱时，从中间向两侧施工纵向加劲板，两侧可同步进行，提高施工效率，将内套钢柱、隔板二与纵向加劲板焊接，保证内套钢柱的连接稳定性，在底部钢柱外侧与纵向加劲板对应的焊接h型牛腿，保证了h型牛腿与纵向加劲板间的受力传递，保证底部钢柱内外侧受力平衡稳定。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、1.通过在底部钢柱内腔中设置上加劲结构、下加劲结构，来对底部钢柱进行加强，上加劲结构与隔板二组成复合连接体系将底部钢柱和内套钢柱连接紧密，保证转接处的结构稳定性，满足了建筑对钢柱上下不同构造性能的转接要求；

24、2.通过在底部钢柱内设置十字板和隔板一来提升底部钢柱的结构强度，在内套钢柱内设置隔板三来提升内套钢柱的结构强度，减少了钢材的用量，保证结构受力稳定性，降低成本；

25、3.在底部钢柱、内套钢柱重合段设置纵向加劲板、隔板来对结构进行加强，底部钢柱、内套钢柱之间隔板位置对应，h型牛腿与纵向加劲板、隔板对应，使载荷沿骨架传递顺畅，保证结构稳定性，降低载荷对底部钢柱、内套钢柱壳体的影响；

26、4.底部钢柱内十字板、隔板一、隔板二由中间向两侧施工，可同步进行，施工方便，效率高。

技术特征：

1.一种转接钢柱结构，其特征在于，包括空心的底部钢柱，所述底部钢柱的内腔设置有上加劲结构、下加劲结构，所述上加劲结构、下加劲结构各包含沿底部钢柱内腔周向分布的若干纵向加劲板，上加劲结构的中部设置有内套钢柱，内套钢柱上设置有若干层用于连接底部钢柱与上加劲结构的隔板二，所述底部钢柱的外侧设置有h型牛腿，所述h型牛腿的腹板位置与上加劲结构的纵向加劲板对应。

2.根据权利要求1所述的转接钢柱结构，其特征在于，所述上加劲结构包含两层所述纵向加劲板，所述纵向加劲板分布在底部钢柱与内套钢柱重合段的上下两端，两端的纵向加劲板上分别设置有若干层隔板二。

3.根据权利要求1所述的转接钢柱结构，其特征在于，所述底部钢柱的内腔中设置有十字板，所述十字板与底部钢柱之间设置有若干层隔板一，所述十字板、底部钢柱上对应开设有用于穿设钢筋的穿筋孔。

4.根据权利要求3所述的转接钢柱结构，其特征在于，所述h型牛腿包含设于腹板上下两侧的翼缘板，所述翼缘板的位置与隔板一或隔板二对应。

5.根据权利要求3所述的转接钢柱结构，其特征在于，所述底部钢柱为椭圆柱结构，所述椭圆柱结构包含两端的半圆柱部和中间的直板部，所述十字板对应连接在半圆柱部的中点和直板部的中点处。

6.根据权利要求3所述的转接钢柱结构，其特征在于，所述十字板、隔板一、隔板二、纵向加劲板上设置有若干栓钉，所述隔板一、隔板二的中部具设置有工艺孔。

7.根据权利要求3所述的转接钢柱结构，其特征在于，所述底部钢柱的内侧设置有若干层垫板，所述隔板一、隔板二对应安装在垫板处，所述隔板一、隔板二单侧全熔透焊接在底部钢柱上。

8.根据权利要求1所述的转接钢柱结构，其特征在于，所述底部钢柱的上下端均焊接有封板一，所述封板一的一侧与纵向加劲板贴合。

9.根据权利要求1所述的转接钢柱结构，其特征在于，所述内套钢柱的中部设置有若干隔板三，所述隔板三的位置与隔板二位置对应。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的转接钢柱结构的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：组装底部钢柱，在底部钢柱内焊接纵向加劲板，进行内套钢柱、隔板二与对应的纵向加劲板的焊接，在底部钢柱外侧焊接h型牛腿，使h型牛腿的腹板位置与上加劲结构的纵向加劲板对应。

技术总结
本发明公开一种转接钢柱结构及其制造方法，其中一种转接钢柱结构包括空心的底部钢柱，所述底部钢柱的内腔设置有上加劲结构、下加劲结构，所述上加劲结构、下加劲结构各包含沿底部钢柱内腔周向分布的若干纵向加劲板，上加劲结构的中部设置有内套钢柱，内套钢柱上设置有若干层用于连接底部钢柱与上加劲结构的隔板二，所述底部钢柱的外侧设置有H型牛腿，所述H型牛腿的腹板位置与上加劲结构的纵向加劲板对应；本发明有着结构稳定、成本低、施工方便的优点。

技术研发人员：程登,张发荣,李正,黄兴,熊杰,闫超,徐改
受保护的技术使用者：湖北精工钢结构有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5