CN108729545A - 圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，包括：圆形钢管、节点转接件和钢筋混凝土梁；节点转接件的外侧壁的竖向方钢管套装在圆形钢管上，竖向方钢管的上端和下端分别有上端盖和下端盖，竖向方钢管与圆形钢管之间浇筑有混凝土或砂浆；竖向方钢管的侧面设置有端板，多个双头螺栓分别水平贯穿圆形钢管和竖向方钢管的两侧，并从端板伸出；钢筋混凝土梁端部的两侧设置有钢板，多个双头螺栓水平贯穿钢筋混凝土梁和钢板；钢板与端板焊接连接。还公开了圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的施工方法；本发明的连接节点结构承载力高、构造简单；施工方法快捷、简单，可明显缩短施工周期，具有良好的经济性能。

Description

圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构及施工 方法

技术领域

本发明涉及建筑工程与组合结构技术领域，具体涉及一种圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构及施工方法。

背景技术

钢管混凝土结构作为一种新兴的建筑结构，由于其强度高、抗震性能好、施工方便等显著特点，已广泛应用于工程实践。圆形钢管由于其对内部混凝土的约束相较方形钢管更强，所以其承载力更高。但是，目前，圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接较为困难，连接形式不够丰富，以往的节点设计较为复杂，现场施工困难。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，该连接节点结构受力性能可靠、构造简单、经济性能优越；另外，本发明还提供了一种圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的施工方法，用于本发明的圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的施工，该施工方法施工快捷、简单。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

技术方案一：

圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，包括：圆形钢管、节点转接件、双头螺栓、钢板和钢筋混凝土梁；所述圆形钢管内浇筑有混凝土，所述节点转接件的外侧壁为竖向方钢管，所述竖向方钢管套装在所述圆形钢管的外侧壁上，并紧贴所述圆形钢管的外侧壁，所述竖向方钢管的上端的边沿焊接有上盖板，所述竖向方钢管的下端的边沿焊接有下盖板，所述竖向方钢管与所述圆形钢管之间浇筑有混凝土或砂浆；所述竖向方钢管的相对的一对侧面上分别设置有端板，多个所述双头螺栓分别水平贯穿所述圆形钢管和所述竖向方钢管的两侧，并从所述竖向方钢管的两侧的端板上垂直伸出；所述钢筋混凝土梁的端部的相对的两侧分别设置有钢板，多个所述双头螺栓分别水平贯穿所述钢筋混凝土梁和所述钢板；所述钢板与所述端板焊接连接。

本发明技术方案一的特点以及进一步的改进在于：

进一步的，所述钢筋混凝土梁包含多个相互交叉绑扎的主筋和箍筋，多个所述双头螺栓分别设置于相邻的主筋与相邻的箍筋之间。

更进一步的，在所述钢筋混凝土梁的端部不小于500mm的区域内，所述箍筋的间距不大于100mm。

进一步的，所述端板呈矩形，所述端板的面积不小于所述钢筋混凝土梁的截面面积。

进一步的，所述竖向方钢管的壁厚大于所述圆形钢管的壁厚。

更进一步的，所述竖向方钢管的壁厚大于所述钢板的厚度。

进一步的，所述上盖板和所述下盖板分别与所述圆形钢管焊接连接。

进一步的，所述上盖板和所述下盖板分别与所述圆形钢管的上端面和下端面相互上下错开。

技术方案二：

圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤1，在圆形钢管、节点转接件和端板的相对应的位置上开设螺栓孔；

步骤2，向圆形钢管内浇筑混凝土，使混凝土在圆形钢管内的浇筑高度低于所述螺栓孔的位置；

步骤3，将节点转接件的竖向方钢管与下盖板焊接，并将节点转接件从圆形钢管的顶部吊装套入圆形钢管的指定位置，穿入双头螺栓，临时紧固就位；

步骤4，将节点转接件的下盖板于圆形钢管的外壁焊接，松开双头螺栓；

步骤5，绑扎钢筋混凝土梁的钢筋骨架，根据钢筋骨架的密度在钢板上打孔，通过双头螺栓将钢板固定连接在钢筋骨架端部相对的两侧，并使多个双头螺栓分别位于钢筋骨架的相邻主筋和相邻箍筋之间；

步骤6，将端板与钢板焊接，并将连接有钢筋骨架的端板吊装至指定位置，使用双头螺栓配合螺母将节点转接件和端板固定连接在圆形钢管的外侧，并将端板与竖向方钢管的侧壁焊接；

步骤7，向竖向方钢管与圆形钢管之间浇筑混凝土或砂浆，再将上盖板套入圆形钢管，并将上盖板分别与竖向方钢管和圆形钢管的外壁依次焊接；

步骤8，支护钢筋混凝土梁的模板，并向钢筋混凝土梁和圆形钢管内分别浇筑混凝土，完成施工。

进一步的，步骤3中，将节点转接件与圆形钢管通过紧固螺栓紧固连接时，将节点转接件的上盖板和下端面分别与圆形钢管的上、下端面相互上下错开进行紧固连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构承载力高、受力性能可靠、构造简单；且本发明的施工方法快捷、简单，可明显缩短施工周期，具有良好的经济性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

图1为本发明的圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的一种实施例的结构示意图；

图2为图1的A—A截面剖视图；

图3为本发明的节点转接件的横截面剖视图；

图4为本发明的钢筋混凝土梁与钢板、端板的连接结构示意图；

图5是图4的俯视示意图；

图6为图4的右视示意图。

图中：1圆形钢管混凝土柱；101圆形钢管；2钢筋混凝土梁；3节点转接件；301竖向方钢管；302上盖板；303下盖板；4端板；5双头螺栓；6钢板；7主筋；8箍筋；9混凝土。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。

参考图1和图2，本发明实施例提供了一种圆形钢管混凝土柱1与钢筋混凝土梁2的连接节点结构，包括：圆形钢管101、节点转接件3、双头螺栓5、钢板6和钢筋混凝土梁2；圆形钢管101内为中空，在其内部浇筑混凝土，形成圆形钢管混凝土柱1。

参考图2和图3，节点转接件3的外侧壁为竖向方钢管301，竖向方钢管301套装在圆形钢管101的外侧壁上，且竖向方钢管301的内径等于圆形钢管101的直径，保证竖向方钢管301紧贴圆形钢管101的外侧壁；竖向方钢管301的上端的边沿焊接有上盖板302，竖向方钢管301的下端的边沿焊接有下盖板303，上盖板302和下盖板303的中心上开设有与圆形钢管101的外径相匹配的圆孔，使上盖板302和下盖板303可以套入圆形钢管101的外侧壁，并与圆形钢管101的外侧壁焊接连接，竖向方钢管301与圆形钢管101之间浇筑有砂浆或混凝土9；竖向方钢管301的相对的一对侧面上分别设置有端板4，多个双头螺栓5分别水平贯穿圆形钢管101和竖向方钢管301的两侧，并从竖向方钢管301的两侧的端板4上垂直伸出(参考图6)，从而提升节点的抗弯、抗扭强度。

钢筋混凝土梁2的端部的相对的两侧分别设置有钢板6，多个双头螺栓5分别水平贯穿钢筋混凝土梁2和钢板6，钢板6与端板4焊接连接，从而实现钢筋混凝土梁2与圆形钢管混凝土柱1之间的连接，提高连接节点的强度。

本发明的圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构承载力高、受力性能可靠、构造简单，因此其施工简单，解决了目前圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接设计复杂、单一、且施工困难的问题，应用范围广。

进一步的，参考图4和图5，钢筋混凝土梁2包含多个相互交叉绑扎的主筋7和箍筋8，钢板6上对应设置有多对螺纹孔，每对螺纹孔内装配有一个双头螺栓5，多个双头螺栓5分别设置于钢筋混凝土梁2的相邻主筋7与相邻箍筋8之间。

具体的，如图4和图5所示，钢筋混凝土梁2的端部通过双头螺栓5连接2个或4个钢板6，多个钢板6分别设置在钢筋混凝土梁2的端部的相对的两侧，钢板6与钢筋混凝土梁2的相交长度不小于500mm，钢筋混凝土梁2的端部不小于500mm的区域箍筋8加密，相邻箍筋8的间距不大于100mm，第一排双头螺栓5在钢筋混凝土梁2上部的第一排主筋7下设置，第二排双头螺栓5在钢筋混凝土梁2上部的第二排主筋7下设置，第三排双头螺栓5在钢筋混凝土梁2下部的倒数第二排主筋7上设置，第四排双头螺栓5在钢筋混凝土梁2的下部倒数第一排主筋7上设置，每一排的多个双头螺栓5分别在箍筋8之间间隔排开；本实施例的钢板6与钢筋混凝土梁2的连接方式保证了钢板6与钢筋混凝土梁2端部连接的稳固性，并且结构简单，操作方便。

更进一步的，端板4呈矩形，端板4的面积不小于钢筋混凝土梁2的截面面积，使钢筋混凝土梁2的端部通过钢板6可以焊接在端板4上，从而保证节点的连接稳固性。

更进一步的，所述钢板6的高度大于所述钢筋混凝土梁2的横截面的高度，具体的，可使钢板6的端部分别超出钢筋混凝土梁2的端部15mm，保证钢板6可以稳固的固定钢筋混凝土梁2。

更进一步的，所述竖向方钢管301的壁厚大于所述圆形钢管101的壁厚，且竖向方钢管301的壁厚大于钢板6的厚度，保证节点结构的力学性能。

更进一步的，上盖板302和下盖板303分别与圆形钢管101的上端面和下端面相互上下错开，即节点转接件3固定圆形钢管101时，节点转接件3的上端与下端分别与圆形钢管101的上端面和下端面相互上下错开，保证节点转接件3可将两节圆形钢管101的接缝处固定，保证固定的稳固性，提高接缝处的力学性能；当圆形钢管101为一根时，节点转接件3的高度大于钢筋混凝土梁的横截面的高度，保证节点连接的稳固性。

本发明实施例还提供一种圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤1，在圆形钢管101、节点转接件3和端板4的相对应的位置上开设螺栓孔；

步骤2，向圆形钢管101内浇筑混凝土，使混凝土在圆形钢管101内的浇筑高度略低于螺栓孔的位置；

步骤3，将节点转接件3的竖向方钢管301与下盖板303焊接，并将节点转接件3从圆形钢管101的顶部吊装套入圆形钢管101的指定位置，穿入双头螺栓5，临时紧固就位；

步骤4，将节点转接件3的下盖板303于圆形钢管101的外壁焊接，松开双头螺栓5；

步骤5，绑扎钢筋混凝土梁2的钢筋骨架，根据钢筋骨架的密度在钢板6上打孔，通过双头螺栓5将钢板6固定连接在钢筋骨架端部相对的两侧，并使多个双头螺栓5分别位于钢筋骨架的相邻主筋7和相邻箍筋8之间；

步骤6，将端板4与钢板6焊接，并将连接有钢筋骨架的端板4吊装至指定位置，使用双头螺栓5配合螺母将节点转接件3和端板4临时固定连接在圆形钢管101的外侧，并将端板4与竖向方钢管301的侧壁焊接，松开螺母和双头螺栓；

步骤7，向竖向方钢管301与圆形钢管101之间浇筑砂浆或混凝土，待其达到设定强度，再将上盖板302套入圆形钢管101，并将上盖板302分别与竖向方钢管301和圆形钢管101的外壁依次焊接；

步骤8，支护钢筋混凝土梁2的模板，并向钢筋混凝土梁2和圆形钢管101内分别浇筑混凝土，完成施工。

上述施工方法中，步骤5中，绑扎钢筋混凝土梁2的钢筋骨架，在钢筋骨架端部不小于500mm的区域内，使相邻箍筋8的间距不大于100mm，主筋7的间距按常规进行绑扎；根据钢筋骨架的密度在两块钢板6上对应的位置打孔，通过双头螺栓5将两块钢板6固定连接在钢筋骨架的端部两侧，并使多个双头螺栓5分别位于钢筋骨架的主筋7和箍筋8之间；如图4和图5所示，利用双头螺栓5将钢板6固定在钢筋混凝土梁2的端部时，为了保证固定连接的性能，将双头螺栓5分别设置在相邻的主筋7和相邻的箍筋8之间，交错设置，具体如下：第一排双头螺栓5在钢筋混凝土梁2上部的第一排主筋7下设置，第二排双头螺栓5在钢筋混凝土梁2上部的第二排主筋7下设置，第三排双头螺栓5在钢筋混凝土梁2下部的倒数第二排主筋7上设置，第四排双头螺栓5在钢筋混凝土梁2的下部倒数第一排主筋7上设置，每一排的多个双头螺栓5分别在箍筋8之间间隔排开。

当圆形钢管混凝土柱与4个钢筋混凝土梁连接时，采用4个端板分别与钢筋混凝土梁连接，4个端板分别与节点转接件、圆形钢管通过双头螺栓固定连接，也可进一步分别与节点转换件的外壁焊接连接，保证节点的力学性能。

本发明的端板4为各自分离的，可根据与钢筋混凝土梁连接的需求选择端板的个数，节省原料，且施工简单。

本发明的圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的施工方法快捷、简单，可明显缩短施工周期，具有良好的经济性能。采用该施工方法构建的连接节点结构承载力高、受力性能可靠、构造简单，容易推广应用，且应用范围较广。

虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，其特征在于，包括：圆形钢管、节点转接件、双头螺栓、钢板和钢筋混凝土梁；所述圆形钢管内浇筑有混凝土，所述节点转接件的外侧壁为竖向方钢管，所述竖向方钢管套装在所述圆形钢管的外侧壁上，并紧贴所述圆形钢管的外侧壁，所述竖向方钢管的上端的边沿焊接有上盖板，所述竖向方钢管的下端的边沿焊接有下盖板，所述竖向方钢管与所述圆形钢管之间浇筑有混凝土或砂浆；

所述竖向方钢管的相对的一对侧面上分别设置有端板，多个所述双头螺栓分别水平贯穿所述圆形钢管和所述竖向方钢管的两侧，并从所述竖向方钢管的两侧的端板上垂直伸出；

所述钢筋混凝土梁的端部的相对的两侧分别设置有钢板，多个所述双头螺栓分别水平贯穿所述钢筋混凝土梁和所述钢板；

所述钢板与所述端板焊接连接。

2.根据权利要求1所述的圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，其特征在于，所述钢筋混凝土梁包含多个相互交叉绑扎的主筋和箍筋，多个所述双头螺栓分别设置于相邻的主筋与相邻的箍筋之间。

3.根据权利要求2所述的圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，其特征在于，在所述钢筋混凝土梁的端部不小于500mm的区域内，所述箍筋的间距不大于100mm。

4.根据权利要求1所述的圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，其特征在于，所述端板呈矩形，所述端板的面积不小于所述钢筋混凝土梁的截面面积。

5.根据权利要求1所述的圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，其特征在于，所述竖向方钢管的壁厚大于所述圆形钢管的壁厚。

6.根据权利要求5所述的圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，其特征在于，所述竖向方钢管的壁厚大于所述钢板的厚度。

7.根据权利要求1所述的圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，其特征在于，所述上盖板和所述下盖板分别与所述圆形钢管焊接连接。

8.根据权利要求1所述的圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，其特征在于，所述上盖板和所述下盖板分别与所述圆形钢管的上端面和下端面相互上下错开。

9.圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在圆形钢管、节点转接件和端板的相对应的位置上开设螺栓孔；

步骤2，向圆形钢管内浇筑混凝土，使混凝土在圆形钢管内的浇筑高度低于所述螺栓孔的位置；

步骤3，将节点转接件的竖向方钢管与下盖板焊接，并将节点转接件从圆形钢管的顶部吊装套入圆形钢管的指定位置，穿入双头螺栓，临时紧固就位；

步骤4，将节点转接件的下盖板于圆形钢管的外壁焊接，松开双头螺栓；

步骤5，绑扎钢筋混凝土梁的钢筋骨架，根据钢筋骨架的密度在钢板上打孔，通过双头螺栓将钢板固定连接在钢筋骨架端部相对的两侧，并使多个双头螺栓分别位于钢筋骨架的相邻主筋和相邻箍筋之间；

步骤6，将端板与钢板焊接，并将连接有钢筋骨架的端板吊装至指定位置，使用双头螺栓配合螺母将节点转接件和端板固定连接在圆形钢管的外侧，并将端板与竖向方钢管的侧壁焊接；

步骤7，向竖向方钢管与圆形钢管之间浇筑混凝土或砂浆，再将上盖板套入圆形钢管，并将上盖板分别与竖向方钢管和圆形钢管的外壁依次焊接；

步骤8，支护钢筋混凝土梁的模板，并向钢筋混凝土梁和圆形钢管内分别浇筑混凝土，完成施工。