CN110629890A - 钢筋砼柱连接结构及建筑物 - Google Patents

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CN110629890A CN201910914683.4A CN201910914683A CN110629890A CN 110629890 A CN110629890 A CN 110629890A CN 201910914683 A CN201910914683 A CN 201910914683A CN 110629890 A CN110629890 A CN 110629890A
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于长亮
王彬
张超
李立群
李家俊
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

本发明提供了一种钢筋砼柱连接结构及建筑物，涉及建筑结构技术领域，本发明提供的钢筋砼柱连接结构，用于将钢筋砼柱与钢梁连接，所述钢筋砼柱连接结构包括：箍紧结构和连接件；所述箍紧结构的一端用于与所述钢筋砼柱连接，所述箍紧结构的另一端通过所述连接件与所述钢梁连接。使用时，箍紧结构的一端与钢筋砼柱连接，另一端与连接件的一端连接，连接件的另一端与钢梁连接，本发明提供的钢筋砼柱连接结构利用箍紧结构和连接件将钢筋砼柱与钢梁实现连接，整体施工相对简单，无需在钢筋砼柱内增加值筋，同时，能够实现钢筋砼柱与钢梁的刚性连接，提高钢筋砼柱与钢梁连接的安全性。

Description

钢筋砼柱连接结构及建筑物
技术领域
本发明涉及建筑结构技术领域，尤其是涉及一种钢筋砼柱连接结构及建筑物。
背景技术
随着我国经济的发展和人们生活水平的提高，一些既有建筑已经不能满足人们的使用需求，但是建筑还没有达到使用年限或没有达到拆除的标准，因此，就需要对既有建筑进行建筑结构改造，以满足新时代人们对建筑物的新要求。
目前，建筑结构改造工程中，经常遇到钢梁与既有钢筋砼柱连接的情况，目前，有两种解决办法，一是另立新钢柱与钢梁连接，避开钢梁与既有钢筋砼柱的直接连接；二是在既有钢筋砼柱通过植筋的方法后植钢埋件，然后将钢梁与钢埋件进行连接。然而，这两种方法都有各自的缺陷，第一种方法增加了材料消耗和施工周期，从而增加了工程成本；第二种方法施工难度大，安全可靠性差，且无法实现钢梁与既有钢筋砼柱的刚性连接。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢筋砼柱连接结及建筑物，以解决现有技术中钢梁与既有钢筋砼柱连接存在增加植筋的施工周期，从而增加工程成本；施工难度大，安全可靠性差，且无法实现钢梁与既有钢筋砼柱的刚性连接的技术问题。
本发明提供的钢筋砼柱连接结构，用于将钢筋砼柱与钢梁连接，所述钢筋砼柱连接结构包括：箍紧结构和连接件；
所述箍紧结构的一端用于与所述钢筋砼柱连接，所述箍紧结构的另一端与所述连接件的一端连接，所述连接件的另一端与所述钢梁连接。
进一步的，所述箍紧结构包括钢套管，所述钢套管的内壁与所述钢筋砼柱的外壁连接，所述钢套管的外壁与所述连接件连接。
进一步的，所述钢套管包括第一钢套管，以及与所述第一钢套管相对的第二钢套管，所述第一钢套管和第二钢套管配合连接，用于将所述钢筋砼柱箍紧。
进一步的，所述箍紧结构包括化学锚栓，所述钢套管上设置有化学锚栓安装孔，所述化学锚栓穿过所述化学锚栓安装孔后与所述钢筋砼柱连接，用于将所述箍紧结构和所述钢筋砼柱固定；
所述钢套管的内壁与所述钢筋砼柱之间设置有建筑结构胶。
进一步的，所述化学锚栓的直径不小于12mm，所述化学锚栓深入所述钢筋砼柱的深度不小于60mm，两个所述化学锚栓的间距不小于化学锚栓直径的6倍，所述化学锚栓距所述钢筋砼柱的边沿的距离不小于所述化学锚栓直径的6倍。
进一步的，所述连接件包括间隔设置的第一加强环板和第二加强环板，以及用于连接所述第一加强环板和所述第二加强环板的加强腹板；
所述钢梁包括两个间隔设置的钢梁翼缘板，以及连接两个所述钢梁翼缘板的钢梁腹板；
所述第一加强环板和所述第二加强环板均与所述钢套管的外壁连接；
所述加强腹板的侧壁与所述钢梁腹板的侧壁连接。
进一步的，所述加强腹板的侧壁与所述钢梁腹板的侧壁采用栓焊连接。
进一步的，所述钢套管的壁厚大于所述钢梁翼缘板的厚度；
所述钢套管的高度大于两个所述钢梁翼缘板之间的距离；
所述加强腹板的厚度与所述钢梁腹板的厚度相同。
进一步的，所述钢套管的壁厚为所述钢梁翼缘板的厚度的1.2～1.5倍；
所述第一加强环板和所述第二加强环板的外侧边沿与所述钢套管的外壁之间的距离不小于钢梁翼缘板宽度的0.7倍。
本发明提供的建筑物，包括多个钢筋砼柱、钢梁以及多个所述的钢筋砼柱连接结构；
所述钢梁的一端通过一个所述钢筋砼柱连接结构与一个所述钢筋砼柱连接；所述钢梁的另一端通过另一个所述钢筋砼柱连接结构与另一个所述钢筋砼柱连接。
本发明提供的钢筋砼柱连接结构，用于将钢筋砼柱与钢梁连接，所述钢筋砼柱连接结构包括：箍紧结构和连接件；所述箍紧结构的一端用于与所述钢筋砼柱连接，所述箍紧结构的另一端通过所述连接件与所述钢梁连接，使用时，箍紧结构的一端与钢筋砼柱连接，另一端与连接件的一端连接，连接件的另一端与钢梁连接，整体施工相对简单，无需在钢筋砼柱内增加值筋，同时，能够实现钢筋砼柱与钢梁的刚性连接，提高钢筋砼柱与钢梁连接的安全性。
本发明提供的建筑物，包括多个钢筋砼柱、钢梁以及多个所述的钢筋砼柱连接结构，所以，本发明提供的建筑物也具备钢筋砼柱连接结构的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的钢筋砼柱连接结构的示意图；
图2为本发明实施例提供的钢筋砼柱连接结构的俯视图；
图3为图2中的A-A剖视图；
图4为本发明实施例提供的钢筋砼柱连接结构的钢套管的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的钢筋砼柱连接结构的钢套管的俯视图。
图标：10-钢筋砼柱；20-钢梁；21-第一钢梁翼缘板；22-第二钢梁翼缘板；23-钢梁腹板；100-钢套管；110-第一钢套管；120-第二钢套管；210-第一加强环板；220-第二加强环板；230-加强腹板；300-化学锚栓；310-锚栓安装通孔；400-节点板；500-建筑结构胶。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图5所示，本发明提供的钢筋砼柱连接结构，用于将钢筋砼柱10与钢梁20连接，钢筋砼柱连接结构包括：箍紧结构和连接件。
箍紧结构的一端用于与钢筋砼柱10连接，箍紧结构的另一端与连接件的一端连接，连接件的另一端与钢梁20连接。
使用时，箍紧结构的一端与钢筋砼柱10连接，另一端与连接件的一端连接，连接件的另一端与钢梁20连接，本发明提供的钢筋砼柱连接结构利用箍紧结构和连接件将钢筋砼柱10与钢梁20实现连接，整体施工相对简单，无需在钢筋砼柱10内增加值筋，同时，能够实现钢筋砼柱10与钢梁20的刚性连接，提高钢筋砼柱10与钢梁20连接的安全性。
优选地，箍紧结构包括钢套管100，钢套管100的内壁与钢筋砼柱10的外壁连接，钢套管100的外壁与连接件连接。
具体地，钢套管100和钢筋砼柱10之间设置有建筑结构胶500，通过建筑结构胶500的粘合作用能够将钢筋砼柱10和钢套管100连接，从而实现钢套管100将钢筋砼柱10箍紧。
钢套管100的内壁与钢筋砼柱10的外壁连接，连接件与钢套管100可以采用焊接连接。
需要说明的是，钢筋砼柱10外表面和钢套管100内壁表面需进行粗化处理，再用清洗剂进行清洗，以提供良好的粘接环境。
未固化的建筑结构胶500可用无水乙醇或丙酮清除。
如图5所示，钢套管100包括第一钢套管110，以及与第一钢套管110相对的第二钢套管120，第一钢套管110和第二钢套管120配合连接，用于将钢筋砼柱10箍紧。
具体地，第一钢套管110和第二钢套管120均为U型，U型的内壁正好可以包裹在钢筋砼柱10的外壁，第一钢套管110和第二钢套管120可以通过坡口焊接连接在一起。实际使用时，第一钢套管110和第二钢套管120分别与钢筋砼柱10抵接后，再利用坡口焊接而成。
需要说明的是，第一钢套管110和第二钢套管120也可能通过其他的形式连接。例如，在第一钢套管110和第二钢套管120上设置对应的耳座，其上设置通孔，利用螺栓组件穿过通孔后将第一钢套管110和第二钢套管120连接固定。
如图4所示，箍紧结构包括化学锚栓300，钢套管100上设置有锚栓安装通孔310，化学锚栓300穿过锚栓安装通孔310后与钢筋砼柱10连接，用于将钢套管100和钢筋砼柱10固定。
钢套管100的内壁与钢筋砼柱10之间设置有建筑结构胶500。
化学锚栓300的数量为多个，钢套管100的周向上设置有多个锚栓安装通孔310。
实际使用时，钢筋砼柱10预先打孔，钢套管100同时钻锚栓安装通孔310(与钢筋砼柱10孔相对应)，用化学锚栓300和建筑结构胶500将钢筋砼柱10和钢套管100连接在一起，这样设置的好处是，通过化学锚栓300的抗剪作用和建筑结构胶500的粘合作用将钢筋砼柱10和钢套管100紧密连接。
需要说明的是，化学锚栓300与钢筋砼柱10的钻孔之间的空隙应使用锚固胶填充密实，化学锚栓300安装后不应产生锚固胶的流失，固化时间内化学锚栓300不应有明显位移。
植入的化学锚栓300应立即矫正方向，并保证植入的化学锚栓300处于孔洞的中心位置。
锚栓安装通孔310内应无浮动灰尘，碎屑，必要时可用工业丙酮清洗孔壁。
保持锚栓安装通孔310干燥，干燥度不满足锚固胶使用要求时，应对锚栓安装通孔310进行干燥处理。
优选地，化学锚栓300的直径不小于12mm，化学锚栓300深入钢筋砼柱10的深度不小于60mm，两个化学锚栓300的间距不小于化学锚栓300直径的6倍，化学锚栓300距钢筋砼柱10的边沿的距离不小于化学锚栓300直径的6倍。
具体地，化学锚栓300的直径及数量应经过结构计算确定，以使钢套管100和钢筋砼柱10能够紧密连接，满足强度的要求。同时，化学锚栓300应满足如下构造要求：直径不应小于12mm，锚固深度不应小于60mm，锚栓间距不应小于6倍锚栓外径，边距不应小于6倍锚栓外径。
优选地，连接件包括间隔设置的第一加强环板210和第二加强环板220，以及用于连接第一加强环板210和第二加强环板220的加强腹板230。
钢梁20包括两个间隔设置的钢梁翼缘板，以及连接两个钢梁翼缘板的钢梁腹板。
如图3所示，本实施例中，钢梁20为工字梁，包括间隔设置的第一钢梁翼缘板21和第二钢梁翼缘板22，以及分别与第一钢梁翼缘板21和第二钢梁翼缘板22连接的钢梁腹板23。
第一加强环板210和第二加强环板220均与钢套管100的外壁连接。
加强腹板230的侧壁与钢梁腹板23的侧壁连接。
优选地，第一加强环板210包括第一半加强环板和第二半加强环板，第一半加强环板和第二半加强环板中部均设置有相对的凹形结构，两个凹形结构用于容纳钢套管100并与钢套管100的外壁连接，通过焊接后与钢套管100连接，并形成第一加强环板210。
第二加强环板220包括第三半加强环板和第四半加强环板，第三半加强环板和第四半加强环板中部均设置有相对的凹形结构，两个凹形结构用于容纳钢套管100并与钢套管100的外壁连接，通过焊接后与钢套管100连接，并形成第二加强环板220。
第一加强环板210和第二加强环板220间隔设置，加强腹板230设置在两者之间，加强腹板230的一端与第一加强环板210焊接；加强腹板230和另一端与第二加强腹板230焊接，从而将第一加强环板210和第二加强环板220连接在一起。
优选地，第一加强环板210和第二加强环板220与钢梁20连接的一端的宽度与第一钢梁翼缘板21和第二钢梁翼缘板22的宽度相同，加强腹板230设置在第一加强环板210和第二加强环板220的中部，且加强腹板230的侧壁与钢梁腹板23的侧壁相对应，以方便两者的连接。
优选地，加强腹板230的侧壁与钢梁腹板23的侧壁采用栓焊连接。
具体地，第一加强环板210与第一钢梁翼缘板21焊接连接，第二加强环板220与第二钢梁翼缘板22焊接连接；加强腹板230的侧壁和钢梁腹板23的侧壁可以现场通过焊接连接。
钢筋砼柱10连接结构包括节点板400，节点板400的长度小于钢梁腹板和加强腹板230的高度，且节点板400上设置有多个连接通孔，加强腹板230靠近钢梁20的一端设置有多个加强腹板230通孔，钢梁腹板靠近加强腹板230的一端设置有多个钢梁腹板通孔，连接通孔和加强腹板230通孔可以采用螺栓组件连接，同样连接通孔和钢梁腹板通孔也可以采用螺栓组件连接，从而将连接件和钢梁20连接。
加强环腹板厚度及连接件的宽度应根据与钢梁20等强原则来确定，即加强腹板230的厚度等于钢梁腹板23的厚度；第一加强环板210和第二加强环板220靠近钢梁20一端的宽度与钢梁20的宽度相同。
优选地，钢套管100的壁厚大于钢梁翼缘板的厚度，钢套管100的高度大于两个钢梁翼缘板之间的距离，加强腹板230的厚度与钢梁腹板23的厚度相同。
具体地，钢套管100壁厚为钢梁翼缘厚度的1.2～1.5倍。钢套管100高度比两个钢梁翼缘板之间的距离至少高500mm，即比钢梁上、下翼缘板分别至少高出250mm。
优选地，钢套管100的壁厚为钢梁翼缘板的厚度的1.2～1.5倍。
第一加强环板210和第二加强环板220的外侧边沿与钢套管100的外壁之间的距离不小于钢梁翼缘板宽度的0.7倍。
需要说明的是，钢套管100、连接件和钢梁20的钢材材质相同。
在实际工程应用中，应该先准确测量既有的钢筋砼柱10的截面大小，再确定钢梁20的截面大小。根据钢筋砼柱10的截面大小确定钢套管100的截面大小(由两段U型钢套管100现场焊接而成)，根据钢梁20截面大小确定钢套管100壁厚、高度及第一加强环板210和第二加强环板220的厚度、以及连接件的宽度，根据钢梁翼缘板的宽度确定第一加强环板210和第二加强环板220的外边沿与钢套管100外壁之间的距离。对化学锚栓300进行合理布置，然后通过结构计算确定化学锚栓300的直径和数量。根据化学锚栓300的布置，在钢筋砼柱10和钢套管100上打孔，用化学锚栓300和建筑结构胶将钢筋砼柱10和钢套管100连接在一起。将两段U钢管焊接成一个整体，然后在钢套管100外焊接第一加强环板210和第二加强环板220，在焊接完成后，采用栓焊的方式将加强腹板230和钢梁20进行连接。
例如，通过测量钢筋砼柱10的截面尺寸为550mm×550mm，钢梁截面尺寸为HM390×300×10×16mm。
钢套管100壁厚通常为钢梁翼缘板厚度的1.2～1.5倍，可取钢套管100壁厚为22mm，钢套管100高度为390+250+250＝890mm。
根据等强原则，第一加强环板210和第二加强环板220的厚度可取16mm，连接宽度(即第一加强环板210和第二加强环板220靠近钢梁20一端的宽度)取300mm，加强腹板230厚度取10mm。
环带(即第一加强环板210外边沿与钢套管100外壁之间的距离)的最小宽度不小于钢梁翼缘板宽度的0.7倍，因此环带宽度可取220mm。
钢套管100截面尺寸为柱截面尺寸加壁厚，因此为592×592×22mm。
对化学锚栓300进行合理布置，并进行结构计算，确定化学锚栓300的直径和数量。
由于化学锚栓300使用在承重结构中，故化学锚栓300的公称直径不应小于12mm。
钢套管100与钢筋砼柱10通过化学锚栓300连接，锚固深度不应小于60mm，化学锚栓300间距和边距不应小于6倍化学锚栓300外径。例如使用M12×160mm化学锚栓300时，适宜间距应取270mm，边距宜取135mm。
根据化学锚栓300的布置，在既有钢筋砼柱10和钢套管100上打孔，用化学锚栓300和结构胶将钢筋砼柱10和钢套管100连接在一起。
将两段U钢管焊接成一个整体，然后在钢套管100外焊接第一加强环板210和第二加强环板220。
最后，在加强腹板230焊接完成后，采用栓焊的方式将连接件和钢梁20进行连接。
本发明提供的建筑物，包括多个钢筋砼柱10、钢梁20以及多个的钢筋砼柱10连接结构。
钢梁20的一端通过一个钢筋砼柱10连接结构与一个钢筋砼柱10连接；钢梁20的另一端通过另一个钢筋砼柱10连接结构与另一个钢筋砼柱10连接。
综上所述，本发明提供的钢筋砼柱10连接结构，用于将钢筋砼柱10与钢梁20连接，钢筋砼柱10连接结构包括：箍紧结构和连接件；箍紧结构的一端用于与钢筋砼柱10连接，箍紧结构的另一端通过连接件与钢梁20连接，使用时，箍紧结构的一端与钢筋砼柱10连接，另一端与连接件的一端连接，连接件的另一端与钢梁20连接，本发明提供的钢筋砼柱连接结构利用箍紧结构和连接件将钢筋砼柱10与钢梁20实现连接，整体施工相对简单，无需在钢筋砼柱10内增加值筋，同时，能够实现钢筋砼柱10与钢梁20的刚性连接，提高钢筋砼柱10与钢梁20连接的安全性。
本发明提供的建筑物，包括多个钢筋砼柱10、钢梁20以及多个的钢筋砼柱10连接结构，所以，本发明提供的建筑物也具备钢筋砼柱10连接结构的优点。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种钢筋砼柱连接结构，用于将钢筋砼柱与钢梁连接，其特征在于，所述钢筋砼柱连接结构包括：箍紧结构和连接件；
所述箍紧结构的一端用于与所述钢筋砼柱连接，所述箍紧结构的另一端与所述连接件的一端连接，所述连接件的另一端与所述钢梁连接。
2.根据权利要求1所述的钢筋砼柱连接结构，其特征在于，所述箍紧结构包括钢套管，所述钢套管的内壁与所述钢筋砼柱的外壁连接，所述钢套管的外壁与所述连接件连接。
3.根据权利要求2所述的钢筋砼柱连接结构，其特征在于，所述钢套管包括第一钢套管，以及与所述第一钢套管相对的第二钢套管，所述第一钢套管和第二钢套管配合连接，用于将所述钢筋砼柱箍紧。
4.根据权利要求2所述的钢筋砼柱连接结构，其特征在于，所述箍紧结构包括化学锚栓，所述钢套管上设置有化学锚栓安装孔，所述化学锚栓穿过所述化学锚栓安装孔后与所述钢筋砼柱连接，用于将所述箍紧结构和所述钢筋砼柱固定；
所述钢套管的内壁与所述钢筋砼柱之间设置有建筑结构胶。
5.根据权利要求4所述的钢筋砼柱连接结构，其特征在于，所述化学锚栓的直径不小于12mm，所述化学锚栓深入所述钢筋砼柱的深度不小于60mm，两个所述化学锚栓的间距不小于化学锚栓直径的6倍，所述化学锚栓距所述钢筋砼柱的边沿的距离不小于所述化学锚栓直径的6倍。
6.根据权利要求2所述的钢筋砼柱连接结构，其特征在于，所述连接件包括间隔设置的第一加强环板和第二加强环板，以及用于连接所述第一加强环板和所述第二加强环板的加强腹板；
所述钢梁包括两个间隔设置的钢梁翼缘板，以及连接两个所述钢梁翼缘板的钢梁腹板；
所述第一加强环板和所述第二加强环板均与所述钢套管的外壁连接；
所述加强腹板的侧壁与所述钢梁腹板的侧壁连接。
7.根据权利要求6所述的钢筋砼柱连接结构，其特征在于，所述加强腹板的侧壁与所述钢梁腹板的侧壁采用栓焊连接。
8.根据权利要求6所述的钢筋砼柱连接结构，其特征在于，所述钢套管的壁厚大于所述钢梁翼缘板的厚度；
所述钢套管的高度大于两个所述钢梁翼缘板之间的距离；
所述加强腹板的厚度与所述钢梁腹板的厚度相同。
9.根据权利要求6所述的钢筋砼柱连接结构，其特征在于，所述钢套管的壁厚为所述钢梁翼缘板的厚度的1.2～1.5倍；
所述第一加强环板和所述第二加强环板的外侧边沿与所述钢套管的外壁之间的距离不小于钢梁翼缘板宽度的0.7倍。
10.一种建筑物，其特征在于，包括多个钢筋砼柱、钢梁以及多个如权利要求1-9任一项所述的钢筋砼柱连接结构；
所述钢梁的一端通过一个所述钢筋砼柱连接结构与一个所述钢筋砼柱连接；所述钢梁的另一端通过另一个所述钢筋砼柱连接结构与另一个所述钢筋砼柱连接。
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