[发明专利]一种甲壳梁与各类钢柱的连接结构

说明书

本发明提出一种甲壳梁与各类钢柱的连接结构，包括甲壳梁、钢柱、上环板、下环板和柱端双腹板；钢柱的外周设有上环板和下环板；柱端双腹板设于上环板与下环板之间；甲壳梁上翼缘的端部与上环板通过对接焊缝相连接，甲壳梁下翼缘的端部与下环板通过对接焊缝相连接；甲壳梁两侧波纹腹板的端部为梁端平腹板，两侧的梁端平腹板分别与柱端双腹板通过多个高强螺栓相连接，本发明甲壳梁的波纹腹板只承担剪力，节点处高强螺栓只需传递剪力至钢柱；上下翼缘、钢筋以及上环板承受全部的弯矩，各板件分工明确，受力单一，在节点受力强度得到保障的前提下，使得节点处使用的高强螺栓数量为传统钢梁‑钢柱框架结构的25～40％，更加的经济。

技术领域

本发明涉及建筑、民用工程技术领域，具体涉及一种甲壳梁与各类钢柱的连接结构。

背景技术

传统的钢柱与钢梁进行连接，大多采用栓焊法，即翼缘采用对接焊缝连接，腹板开孔后，用高强螺栓进行连接。所有剪力由连接板摩擦面在高强螺栓预拉力下压紧产生的摩擦力承担，所有弯矩由翼缘对接焊缝和腹板螺栓群共同承担。尤其是当腹板高度大的时候，腹板为了避免屈曲，腹板的厚度也必须很大，这时候，腹板惯性矩在整个截面中所占比例很大，腹板按惯性矩占比所分担的弯矩就很大，腹板螺栓群为了承担这部分弯矩，这个节点的螺栓数量就非常多，远超梁端抗剪所需的高强螺栓。例如一个12米*12米柱网，楼面荷载2吨/平米的物流仓库，一个主框架梁与柱连接的节点，就多达150颗M22的10.9级高强螺栓。仅螺栓部分的造价分摊到建筑面积，就超过60元/平米。

发明内容

本发明的目的在于提出一种各板件分工明确，受力单一的甲壳梁与各类钢柱的连接结构，从而可以释放腹板弯矩的双腹板连接节点，以解决背景技术中传统节点中存在的螺栓孔数量多，对位困难，施工繁琐，浪费人力物力，经济性差的问题。

为达到上述目的，本发明提出一种甲壳梁与各类钢柱的连接结构，包括甲壳梁、钢柱、上环板、下环板和柱端双腹板；

所述钢柱的外周设有所述上环板和所述下环板；所述柱端双腹板设于所述上环板与所述下环板之间；

所述甲壳梁上翼缘的端部与所述上环板通过对接焊缝相连接，所述甲壳梁下翼缘的端部与所述下环板通过对接焊缝相连接；所述甲壳梁两侧波纹腹板的端部为梁端平腹板，两侧的所述梁端平腹板分别与所述柱端双腹板通过多个高强螺栓相紧固连接。

进一步的，还包括钢筋；所述钢筋顺着所述甲壳梁的长度方向，铺设于所述上环板和所述甲壳梁上翼缘表面，所述钢筋通过喇叭形焊缝与所述上环板焊接固定。

进一步的，所述柱端双腹板与所述梁端平腹板通过高强螺栓传递所述甲壳梁的全部剪力。

进一步的，所述甲壳梁上翼缘、所述甲壳梁下翼缘、上环板、下环板和所述钢筋，承担所述甲壳梁全部弯矩。

进一步的，所述甲壳梁和所述钢柱内均浇筑混凝土，所述柱端双腹板对所述甲壳梁内部的混凝土形成套箍约束。

进一步的，所述甲壳梁上翼缘为两块平腹钢板，两块所述平腹钢板之间预留有便于浇筑混凝土的间隙。

进一步的，所述钢柱为H形钢柱、箱形钢柱、圆形钢柱、矩形钢管混凝土柱或者圆形钢管混凝土柱。

与现有技术相比，本发明的优势之处在于：

1、本发明甲壳梁与各类钢柱的连接结构适用于各类钢柱，甲壳梁的腹板为波纹腹板，具有折叠效应，波纹只有剪力，节点处高强螺栓只需传递剪力；上下翼缘和钢筋必须也只能传递全部弯矩，各板件分工明确，受力单一，节点计算与构造简单，施工方便。

2、柱端双腹板具有约束效应，里面可以浇筑混凝土，在节点上可以附加钢筋，通过调整钢筋数量，可以减少甲壳梁的种类，实现甲壳梁的构件规格化，简化生产。