[实用新型]一种适用于标准化设计的梁柱连接键

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于钢梁与钢管混凝土柱连接的连接键结构技术领域。

背景技术

目前常用的连接键是在钢柱对应梁翼缘的位置设置横隔板，为了方便钢管柱内混凝土的浇灌，隔板上需要设置灌浆孔和透气孔，灌浆孔的直径不宜小于150mm。另外，为了键域内力传递需要，灌浆孔对隔板的削弱不能过大，这限制了钢柱的截面宽度不能过小，截面宽度一般不小于350～400mm，这种钢结构连接键制约了小型钢管混凝土柱的应用。而在钢结构住宅中，过大的钢柱截面会在住宅的各个功能房间的四角出现凸柱阳角，影响室内建筑使用功能。建筑设计希望将结构构件隐藏在墙体厚度内，比如剪力墙结构。这就要求住宅内采用的钢构件截面宽度控制在240mm以内。

基于以上现状，目前的建筑结构变化多异，而住宅工业化装配又要求构件尽量标准化，种类尽可能少；此外，施工工艺要求钢柱构件不能太小，而建筑功能又要求钢柱截面不能过大，尽可能隐藏在墙体之中，导致钢结构建筑设计多种矛盾冲突。

发明内容

为了克服隔板连接键要求钢柱截面不能过小，而建筑功能又要求钢柱截面不能过大的矛盾，配合密柱小截面钢管混凝土柱住宅结构体系的应用，本实用新型提出了一种适用于标准化设计的钢梁与钢管混凝土柱连接键。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种适用于标准化设计的梁柱连接键，由外轮廓截面不大于240mm×240mm的连接柱和连接于连接柱上的1～4个异形H型钢牛腿组成；所述连接柱为内部带有可填充混凝土的圆形密闭空腔的矩形铸铁钢管，异形H型钢牛腿连接于连接柱四个外侧面中的一个面或两个面或三个面或四个面；所述异形H型钢牛腿包括对称的上下翼缘和焊接于上下翼缘之间的矩形腹板，翼缘尾部沿弧形逐渐收窄，翼缘等宽的前段长度为100～200mm，异形H型钢牛腿的前端与连接柱连接，翼缘收窄的尾端与H型钢梁连接。

本实用新型所述梁柱连接键可为L型连接键，包括连接柱和分别连接于连接柱相邻两个外侧面的两个异形H型钢牛腿。也可为一字型连接键，包括连接柱和分别连接于连接柱相对的两个外侧面的两个异形H型钢牛腿。也可为T型连接键，包括连接柱和分别连接于连接柱三个外侧面的三个异形H型钢牛腿。也可为十字型连接键，包括连接柱和分别连接于连接柱四个外侧面的四个异形H型钢牛腿。

本实用新型的有益效果主要表现在：(1)通过采用内有圆形空腔的矩形柱，可将牛腿翼缘传递给连接柱的水平轴力通过内部圆形空腔形成的拱圈壁板承担，牛腿腹板剪力传递至钢柱壁板转化为钢柱竖向轴力，从而达到取消内隔板，消除小截面构件柱芯混凝土难以浇筑问题和混凝土浇不密实的难题；(2)通过对牛腿的加强和在牛腿与钢梁连接端采用圆弧过渡的方法，一方面实现了“强节点弱构件”的设计理念，另一方面起到了均匀传力的效果；(3)混凝土柱内没有横向隔板，混凝土的浇灌顺利，不受任何影响。(4)通过采用四类标准连接键替代传统的连接方式，以及经标准化设计而统一的四种市场化程度较高的标准型材，能很好的促进建筑物朝标准化建设方向发展，推动建筑工业化、产业化发展，降低建筑成本，提高施工效率。

本实用新型有效克服了隔板连接键要求钢柱截面不能过小，而建筑功能又要求钢柱截面不能过大的矛盾，可广泛应用于多层及高层钢结构中H型钢梁与小截面钢管混凝土柱的刚接连接，能够满足梁柱连接键的传力需求，构造简单、传力明确、加工方便快捷、灌注混凝土容易。

附图说明

图1(a)和图1(b)是本实用新型L型连接键的立体图和俯视图；

图2(a)和图2(b)是本实用新型一字型连接键的立体图和俯视图；

图3(a)和图3(b)是本实用新型T型连接键的立体图和俯视图；

图4(a)和图4(b)是本实用新型十字型连接键的立体图和俯视图；

图5是本实用新型连接键连接梁柱的示意图。

具体实施方式

本实用新型的适用于标准化设计的梁柱连接键，由外轮廓截面不大于240mm×240mm的连接柱3和连接于连接柱上的1～4个异形H型钢牛腿组成。所述连接柱为内部带有可填充混凝土的圆形密闭空腔3a的矩形铸铁钢管，所述异形H型钢牛腿包括对称设置且相互平行的上下翼缘1和焊接于上下翼缘之间正中位置的矩形腹板2，翼缘1尾部沿弧形逐渐收窄，翼缘等宽的前段长度为100～200mm，异形H型钢牛腿的前端与连接柱连接，翼缘收窄的尾端与H型钢梁连接。根据建筑需要，可将异形H型钢牛腿连接于连接柱四个外侧面中的一个面或两个面或三个面或四个面，构成四种形式的标准连接键。