梁节点和钢结构的制作方法

1.本实用新型涉及钢结构技术领域，具体涉及一种梁节点和钢结构。


背景技术：

2.钢结构具有轻质高强等诸多优点，被广泛的应用于工业与民用建筑中。钢框架中心支撑结构体系是一种常用的结构体系。本结构体系中采用钢柱作为竖向承重构件，钢梁作为水平承重构件，钢支撑将钢梁和钢柱连接成平面桁架体系。本结构体系中钢柱、钢梁和钢支撑的中心线相交于一点。这种结构体系传力明确，受力合理。
3.对于x形、人形钢支撑，钢支撑与钢梁连接处需要设置节点，将钢支撑与钢梁融合成整体，共同协调受力。
4.工程设计时，为了满足工艺设备布置和人行通道要求，经常需要拉开支撑间距，形成如图1所示的短梁5(属于钢梁4的一部分)。当形成短梁5时，结构的受力发生了较大的变化。在梁上下部支撑轴向荷载的作用下，短梁5端部形成了较大的剪切力。结构设计时，工程师通常对短梁5进行简化处理，及计算时不考虑短梁5的存在，绘图时根据实际需要增加短梁5。该设计流程忽视了短梁5端部存在的较大剪切力，造成了一定的安全隐患。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
6.为此，本发明的实施例提出一种梁节点，包括：钢梁、第一抗剪加固件和多个连接在所述钢梁上的钢支撑，每个钢支撑均与所述钢梁之间形成倾斜夹角，
7.其中两个钢支撑与所述钢梁的连接点之间具有预留间隔，所述第一抗剪加固件设置于所述预留间隔内，并与所述两个钢支撑以及钢梁均连接。
8.本实用新型通过在两个钢支撑之间设置第一抗剪加固件，既可以满足工艺设备布置和人行通道要求，同时，第一抗剪加固件能至少部分抵消钢梁所受的剪切力，从而保证了梁节点的结构强度。
9.可选的，所述第一抗剪加固件包括立板和盖板，所述立板和所述盖板连接，并形成t形结构，所述立板与所述两个钢支撑以及钢梁均连接，所述盖板的两端分别连接两个所述钢支撑。
10.可选的，所述立板的形状为等腰梯形平板状，所述立板的形状为长方形平板状。
11.可选的，所述钢梁包括上钢板、下钢板、连接板以及第二抗剪加固件，所述上钢板、连接板以及下钢板依次连接形成“工”字形，所述连接板在所述预留间隔的位置断开以形成抗剪孔，所述第二抗剪加固件设置于所述抗剪孔内。
12.可选的，第二抗剪加固件包括水平加强肋和两个竖向加强肋，两个所述竖向加强肋分别连接在所述连接板的断截面，且每个所述竖向加强肋的上端连接所述上钢板，下端连接所述下钢板，所述水平加强肋位于两个所述竖向加强肋之间，并与两个所述竖向加强肋连接。
13.可选的，所述竖向加强肋与所述上钢板、下钢板以及连接板均垂直，所述水平加强肋与所述竖向加强肋垂直，并与所述上钢板和下钢板相互平行。
14.可选的，所述水平加强肋与所述上钢板之间以及所述水平加强肋与所述下钢板之间均设置有多个斜向加强肋，所述斜向加强肋的一端连接所述水平加强肋，另一端连接所述上钢板或所述下钢板，所述斜向加强肋与所述水平加强肋之间形成倾斜夹角。
15.可选的，部分所述斜向加强肋的长度方向与其中一所述钢支撑平行，其余所述斜向加强肋的长度方向与另一所述钢支撑平行。
16.可选的，还包括梯形封板，所述梯形封板覆盖在所述抗剪孔的中间位置，所述梯形封板的一端与所述上钢板或所述下钢板连接，另一端与所述水平加强肋连接。
17.本实用新型还提供一种钢结构，包括两个钢柱和本实用新型提供的梁节点，所述钢梁的两端分别连接在两个所述钢柱上，所述钢支撑的一端连接所述钢梁，另一端连接所述钢柱。
18.该钢结构不但满足了工艺设备布置和人行通道要求，而且能够有效减小钢梁所受的剪切力，提高了整体结构稳定性，大大减小了钢结构的安全隐患。
附图说明
19.图1是本实用新型一实施方式中钢结构的结构示意图；
20.图2是本实用新型另一实施方式中钢结构的结构示意图；
21.图3是图2中钢结构的梁节点的立体示意图；
22.图4是图3的爆炸示意图。
23.图中：
[0024]5‑
短梁；
[0025]
1、4、10
‑
钢梁；11
‑
上钢板；12
‑
下钢板；13
‑
连接板；
[0026]
3、20
‑
钢支撑；
[0027]
30
‑
第一抗剪加固件；31
‑
立板；32
‑
盖板；
[0028]
40
‑
第二抗剪加固件；41
‑
水平加强肋；42
‑
竖向加强肋；43
‑
斜向加强肋；
[0029]
2、50
‑
钢柱；
[0030]
60
‑
梯形封板。
具体实施方式
[0031]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0032]
本实施方式提供一种钢结构，如图1所示，包括两个钢柱2，钢梁1、钢梁4，四个钢支撑3，所采用的梁节点(也可以叫梁节点)如图1，四个钢支撑3倾斜设置，中间留出短梁5，可满足工艺设备布置和人行通道要求。其中，短梁5属于钢梁4的一部分，其位于钢梁4的中部。
[0033]
由于上述梁节点中的短梁5端部形成了较大的剪切力，因此本实施方式另外提供一种梁节点，参阅图2，梁节点包括：钢梁10、第一抗剪加固件30和多个连接在钢梁10上的钢支撑20，每个钢支撑20均与钢梁10之间形成倾斜夹角，其中两个钢支撑20与钢梁10的连接点之间具有预留间隔(即上述方案中的短梁5的位置)，第一抗剪加固件30设置于预留间隔
内，并与两个钢支撑20以及钢梁10均连接。第一抗剪加固件30的上部为平板状，可满足工艺设备布置和人行通道要求。第一抗剪加固件30能至少部分抵消钢梁10所受的剪切力，从而保证了梁节点的结构强度。
[0034]
在图1中，钢梁10的上侧和下侧关于钢梁10对称，钢结构整体也为对称结构(左右对称)。本领域技术人员可以在上述设置第一抗剪加固件30的思想指导下调整钢支撑20的数量和具体布置方式以满足特定场景下的设计需求。
[0035]
结合图3和图4，第一抗剪加固件30包括立板31和盖板32，立板31和盖板32连接，并形成t形结构，立板31与两个钢支撑20以及钢梁10均连接，盖板32的两端分别连接两个钢支撑20。其中，立板31和盖板32可以是一体成型，也可以是预先焊接在一起的。
[0036]
在一个具体的实施例中，立板31的形状为等腰梯形平板状，立板31的形状为长方形平板状。立板31的两个腰分别与两个钢支撑20贴合连接，以承受两个钢支撑20对立板31的挤压力。盖板32的两端分别与两个钢支撑20贴合连接，以承受两个钢支撑20对盖板32的挤压力。
[0037]
在一个具体的实施例中，钢梁10包括上钢板11、下钢板12、连接板13以及第二抗剪加固件40，上钢板11、连接板13以及下钢板12依次连接形成“工”字形，连接板13在预留间隔的位置断开以形成抗剪孔，在本实施方式中抗剪孔为长方形孔，第二抗剪加固件40设置于抗剪孔内。抗剪孔所在的位置是钢梁10受剪切力的主要位置，因此通过改变现有的钢梁10结构可以有针对性地调节该位置的受力状况，第二抗剪加固件40可根据钢梁10所受剪切力的方向设计具体结构，并与钢梁10连接在一起，承受或分散钢梁10所受的剪切力。
[0038]
在一个示例中，第二抗剪加固件40包括水平加强肋41和两个竖向加强肋42，两个竖向加强肋42分别连接在连接板13的断截面，且每个竖向加强肋42的上端连接上钢板11，下端连接下钢板12，水平加强肋41位于两个竖向加强肋42之间，并与两个竖向加强肋42连接。其中，竖向加强肋42与上钢板11、下钢板12以及连接板13均垂直，水平加强肋41与竖向加强肋42垂直，并与上钢板11和下钢板12相互平行，从而两个竖向加强肋42和一个水平加强肋41连接成“工”字形。
[0039]
在一个具体的实施例中，水平加强肋41与上钢板11之间以及水平加强肋41与下钢板12之间均设置有多个斜向加强肋43，斜向加强肋43的一端连接水平加强肋41，另一端连接上钢板11或下钢板12，斜向加强肋43与水平加强肋41之间形成倾斜夹角。在第二抗剪加固件40受剪切力时，斜向加强肋43得设置可以使剪切力在水平加强肋41和上钢板11之间传递，以及在水平加强肋41和下钢板12之间传递。从而增加剪切力的分散，减小应力集中。
[0040]
其中，斜向加强肋43的数量可以根据水平加强肋41和上钢板11之间空间大小以及水平加强肋41和下钢板12之间空间大小而定。如图3和图4中，水平加强肋41的上侧和下侧均设置4个斜向加强肋43，其中右侧的两个斜向加强肋43向右倾斜，左侧的两个斜向加强肋43向左倾斜。
[0041]
对于斜向加强肋43的倾斜角度，可以根据实际的受力情况而定在本实施方式中，部分斜向加强肋43的长度方向与其中一钢支撑20平行，其余斜向加强肋43的长度方向与另一钢支撑20平行。
[0042]
进一步，本实施方式提供的梁节点还包括梯形封板60，梯形封板60覆盖在抗剪孔的中间位置，部分遮蔽抗剪孔，梯形封板60的一端与上钢板11或下钢板12连接，另一端与水
平加强肋41连接。在一些实施例中，梯形封板60的腰部也可以与斜向加强肋43连接。
[0043]
本实施方式进一步提供一种钢结构，结合图2，该钢结构包括两个钢柱50和本实施方式中的梁节点，钢梁10的两端分别连接在两个钢柱50上，钢支撑20的一端连接钢梁10，另一端连接钢柱50。该钢结构不但满足了工艺设备布置和人行通道要求，而且能够有效减小钢梁10所受的剪切力，提高了整体结构稳定性，大大减小了钢结构的安全隐患。
[0044]
本实施方式中，所描述的“连接”具体为焊接，在功能满足的情况下也可以选择铰接、卡接等方式。
[0045]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0046]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0047]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0048]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0049]
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0050]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。