CN221589911U - 钢结构十字柱圆管柱转换接头 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种钢结构十字柱圆管柱转换接头，包括：十字隔板、多个钢筋搭接板、多个支撑隔板、锥管、过渡连接筒；锥管的一端与过渡连接筒相连通，锥管的另一端与圆管柱相连通；各支撑隔板间隔设置于锥管内；锥管、过渡连接筒外间隔设置多个钢筋搭接板；十字隔板的一端与十字柱端面焊接，另一端容纳设置于锥管、过渡连接筒内并伸入圆管柱内；十字隔板的另一端与圆管柱焊接。该接头结构简单，实用性强，采用该形式接头经有限元模拟分析，连接后形成的支承结构最大应力比、最大竖向变形、最大水平位移均满足钢结构建筑的规范要求；对结构的传力效果较好，最大化地发挥结构材料强度作用。

Description

钢结构十字柱圆管柱转换接头

技术领域

本申请涉及型钢混凝土结构技术领域，特别是一种钢结构十字柱圆管柱转换接头。

背景技术

十字柱采用钢板垂直交叉焊接而成，其端视图中在垂直交叉焊接钢板外侧设置4各支撑钢板，因而得名十字型。钢结构建筑安装过程中常以钢结构十字柱作为地下支撑立柱或屋顶辅助梁，钢结构建筑地上至屋顶部分为便于装饰常采用圆管柱支撑。因而现有钢结构建筑内部常设置多个十字柱与圆管的转接连接区域。

由于十字柱与圆管柱端面结构相差较大，二者无法直接连接，常将十字管柱的一端与连接件焊接后插入圆管柱中，并向圆管柱一端管柱向十字柱、圆管柱外隙中灌注混凝土，待混凝土凝固后实现连接。

但现有连接件结构简单，受力部分容易发生应力集中导致受力失效，影响钢结构建筑的整体安全可靠性。难以避免混凝土发生胀管，增加了施工的难度，降低施工效率和工程质量。

实用新型内容

本申请针对上述技术问题提供了一种制作工艺简单，受力可靠性高，较好实现连接结构的截面转换的钢结构十字柱圆管柱转换接头。

本申请提供了一种钢结构十字柱圆管柱转换接头，包括：十字隔板、多个钢筋搭接板、多个支撑隔板、锥管、过渡连接筒；锥管的一端与过渡连接筒相连通，锥管的另一端与圆管柱相连通；各支撑隔板间隔设置于锥管内；锥管、过渡连接筒外间隔设置多个钢筋搭接板；

十字隔板的一端与十字柱端面焊接，另一端容纳设置于锥管、过渡连接筒内并伸入圆管柱内；十字隔板的另一端与圆管柱焊接；

十字隔板与支撑隔板插接；

钢筋搭接板的延伸端与钢结构建筑内的钢筋焊接。

优选地，锥管的第一端横截面积大于第二端横截面积；锥管侧壁具有锥度；锥管的第一端与过渡连接筒相连接；锥管的第二端与圆管柱相连接。

优选地，过渡连接筒的第一端与锥管相连接，过渡连接筒的第二端与十字柱外侧壁焊接。

优选地，过渡连接筒的第二端侧壁上间隔设置多个通孔；任两相邻通孔间，过渡连接筒的第二端面与十字柱焊接。

优选地，锥管侧壁上间隔设置多个灌浆孔。

优选地，支撑隔板包括：成对设置的板体；任两相邻板体间间隔设置，并设置插接缝；十字隔板插接于插接缝内并与板体焊接。

优选地，过渡连接筒内至少间隔设置两个支撑隔板。

优选地，锥管中部设置支撑隔板。

优选地，锥管与圆柱管焊接的圆柱管端面内设置支撑隔板。

本申请能产生的有益效果包括：

1)本申请所提供的钢结构十字柱圆管柱转换接头，结构简单，实用性强，采用该形式接头经有限元模拟分析，连接后形成的支承结构最大应力比、最大竖向变形、最大水平位移均满足钢结构建筑的规范要求；对结构的传力效果较好，最大化地发挥结构材料强度作用。

2)本申请所提供的钢结构十字柱圆管柱转换接头，通过增加弧形过渡段，延长十字柱圆管柱的支撑长度，可有效支撑结构的截面转换，弧形过渡段采用与十字柱同一截面规格，有效实现对十字柱的有效支撑。通过在过渡锥头段的侧壁上开设灌浆孔，有助于提高混凝土密实度的同时有效防止胀管。锥头端采用内插十字加劲板与上部圆管柱焊接，保证结构整体稳定。混凝土梁钢筋与转换结构碰撞时采用设置弧形钢筋搭接板解决。

3)本申请所提供的钢结构十字柱圆管柱转换接头，可用作超高层、体育馆、图书馆、展览厅等建筑转换接头。

附图说明

图1为本申请提供的钢结构十字柱圆管柱转换接头立体结构示意图；

图2为本申请提供的十字隔板立体结构示意图；

图3为本申请提供的支撑隔板立体结构示意图；

图4为本申请提供的过渡连接筒立体结构示意图；

图5为本申请提供的锥管立体结构示意图；

图例说明：

10、圆管柱10；11、十字柱11；2、十字隔板；21、第一板体；22、第二板体；3、支撑隔板；31、拼接板体；32、插接缝；4、锥管；41、灌浆孔；5、钢筋搭接板；6、过渡连接筒；61、通孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

本申请中未详述的且并不用于解决本申请技术问题的技术手段，均按本领域公知常识进行设置，且多种公知常识设置方式均可实现。

参见图1～5，本申请提供的钢结构十字柱11圆管柱10转换接头，包括：十字隔板2、多个钢筋搭接板5、多个支撑隔板3、锥管4、过渡连接筒6；

锥管4的一端与过渡连接筒6相连通，圆管柱10与锥管4的横截面面积大的一端焊接。锥管4的另一端横截面积小，并与过渡连接筒6的端面焊接组成一体。锥管4、过渡连接板内均分别间隔设置多个支撑隔板3。

支撑隔板3为处于同一平面的多个板体维持，各板体之间间隔留有缝隙，为保证支撑隔板3的受力可靠性，优选设置4个板体围成平面，为降低整体重量，所围支撑隔板3中部设置孔洞。

在一具体实施例中，支撑隔板3由4个焊接于同一水平面的拼接板体31围成。任两相邻拼接板体31件留有插接缝32。

十字隔板2为3个板体垂直焊接，端面视图为十字结构，例如在一具体实施例中，可以为第二板体22的两侧壁上分别垂直第二板体22焊接2个第一板体21。两个第一板体21的尺寸相同，2个第一板体21拼接后尺寸与第二板体22相等。

十字隔板2至少端面尺寸与十字柱11内垂直焊接板对齐，以便焊接后承受连接应力。

与十字柱11焊接后的十字隔板2逐一插入各级支撑隔板3的插接缝32中，并焊接实现整体连接。

在一具体实施例中，为增强过渡连接筒6与十字柱11体端面的焊接受力可靠性，过渡连接段内间隔设置2个支撑隔板3。

在一具体实施例中，锥管4中部设置一个支撑隔板3。

在一具体实施例中，圆管柱10与锥管4相连接的端面上设置一个支撑隔板3。

按上述方式设置支撑隔板3后能有效增强对十字隔板2各关键受力点的可靠辅助支撑，从而增强连接后整体受力可靠性。

锥管4、过渡连接筒6外间隔设置多个钢筋搭接板5；

十字隔板2的一端插入圆管柱10内并与圆管柱10内壁焊接。所用圆管柱10尺寸较大，焊接操作人员可进入管体内进行焊接操作。

支撑隔板3、十字隔板2按上述方式连接后，在过渡连接筒6、锥管4内所围筒体结构内分别与锥管4、过渡连接筒6实现受力连接，同时分别与圆管柱10、十字柱11焊接，从而将圆管柱10、十字柱11连接为一体，同时通过多个部件之间的焊接保证圆管柱10与十字柱11在过渡段的结构受力均匀，保证荷载的有利传递。各构件形成完整的框架体系，形成荷载传递系统，保证结构安全。

由于实际使用时，十字柱11主要埋设于地下，需通过圆管柱10的顶端向下关注混凝土，通过在锥管4外侧壁上设置灌浆孔41，方便混凝土将下部的十字柱11外壁流动，同时能有效避免锥管4部分发生胀管情况，增强连接整体的受力可靠性。

灌浆孔41可设置于锥管4任意处，在一具体实施例中，灌浆孔41开设于锥管4内设置的支撑隔板3上方，且各灌浆孔41的圆心处于同一横截面上，降低混凝土通过支撑隔板3的阻力，增大外溢混凝土排量避免胀管。

过渡连接筒6底部侧壁上间隔设置多个通孔61，在降低整体重量的同时，可以便于施工人员准确对齐十字柱11外侧板与过渡连接筒6端面，提高焊接准确性和焊接精度。

在一具体实施例中，在过渡连接筒6的端面上设置4个敞口通孔61，通孔61之间的端面分别与十字柱11外侧板端面焊接，实现受力一体连接。

过渡连接筒6端面采用弧形筒体结构，一端可以与锥管4焊接，另一端与十字柱11外侧壁焊接，保证结构受力安全。

为了实现连接部件与钢结构建筑其他部件的焊接连接，在转换接头外侧壁上设置多个钢筋搭接板5，通过钢筋搭接板5实现与钢结构其他部件焊接。

在一具体实施例中，钢筋搭接板5分设于锥管4、过渡连接筒6、圆管柱10外侧壁上，可根据各部件受力需要调整各部件外侧壁上钢筋搭接板5的数量和长度。

在一具体实施例中，在圆管柱10连接端外侧壁上，环绕圆管柱10设置至少2层钢筋搭接板5，每层内钢筋搭接板5设置4个。

在一具体实施例中，在锥管4的外侧壁上交错设置多个钢筋搭接板5。

在一具体实施例中，过渡连接筒6的外侧壁上至少设置1个钢筋搭接板5。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种钢结构十字柱圆管柱转换接头，其特征在于，包括：十字隔板(2)、多个钢筋搭接板(5)、多个支撑隔板(3)、锥管(4)、过渡连接筒(6)；锥管(4)的一端与过渡连接筒(6)相连通，锥管(4)的另一端与圆管柱(10)相连通；各支撑隔板(3)间隔设置于锥管(4)内；锥管(4)、过渡连接筒(6)外间隔设置多个钢筋搭接板(5)；

十字隔板(2)的一端与十字柱(11)端面焊接，另一端容纳设置于锥管(4)、过渡连接筒(6)内并伸入圆管柱(10)内；十字隔板(2)的另一端与圆管柱(10)焊接；

十字隔板(2)与支撑隔板(3)插接；

钢筋搭接板(5)的延伸端与钢结构建筑内的钢筋焊接。

2.根据权利要求1所述的钢结构十字柱圆管柱转换接头，其特征在于，锥管(4)的第一端横截面积大于第二端横截面积；锥管(4)侧壁具有锥度；锥管(4)的第一端与过渡连接筒(6)相连接；锥管(4)的第二端与圆管柱(10)相连接。

3.根据权利要求1所述的钢结构十字柱圆管柱转换接头，其特征在于，过渡连接筒(6)的第一端与锥管(4)相连接，过渡连接筒(6)的第二端与十字柱(11)外侧壁焊接。

4.根据权利要求3所述的钢结构十字柱圆管柱转换接头，其特征在于，过渡连接筒(6)的第二端侧壁上间隔设置多个通孔(61)；任两相邻通孔(61)间，过渡连接筒(6)的第二端面与十字柱(11)焊接。

5.根据权利要求2所述的钢结构十字柱圆管柱转换接头，其特征在于，锥管(4)侧壁上间隔设置多个灌浆孔(41)。

6.根据权利要求1所述的钢结构十字柱圆管柱转换接头，其特征在于，支撑隔板(3)包括：成对设置的板体；任两相邻板体间间隔设置，并设置插接缝(32)；十字隔板(2)插接于插接缝(32)内并与板体焊接。

7.根据权利要求1所述的钢结构十字柱圆管柱转换接头，其特征在于，过渡连接筒内至少间隔设置两个支撑隔板(3)。

8.根据权利要求1所述的钢结构十字柱圆管柱转换接头，其特征在于，锥管(4)中部设置支撑隔板(3)。

9.根据权利要求1所述的钢结构十字柱圆管柱转换接头，其特征在于，锥管(4)与圆管柱(10)焊接的圆管柱(10)端面内设置支撑隔板(3)。