CN113818565A - 劲性圆管柱与钢筋混凝土梁柱连接结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及劲性圆管柱与钢筋混凝土梁柱连接结构，涉及建筑施工的领域，其包括圆管柱、固定在圆管柱上的钢牛腿以及固定在圆管柱上的钢筋，还包括搭接件，搭接件焊接固定在钢牛腿上，搭接件上设置有与钢筋轴线平行的焊接平面，钢筋焊接固定在焊接平面上。本申请中，钢牛腿采用搭接件的形式与周边钢筋混凝土梁柱连接，安全可靠、合理有序，既避免了圆管柱穿孔，也避免了大规模采用接驳器焊接带来的施工不便与质量隐患。

Description

劲性圆管柱与钢筋混凝土梁柱连接结构

技术领域

本申请涉及建筑施工的领域，尤其是涉及一种劲性圆管柱与钢筋混凝土梁柱连接结构。

背景技术

劲性混凝土结构是钢-混凝土组合结构的一种主要形式，是在钢筋混凝土内部加入型钢所形成的特殊复合材料。由于型钢芯犹如骨骼一般的存在，可以有效改善混凝土的延性，大大提高混凝土的抗震性能；且混凝土对于钢材的侧向约束，保证了钢材力学性能的发挥，不会因失稳提前退出工作。而圆管柱身由于承载力、刚度、抗震性比型钢结构更优，已越来越多地应用于大跨结构和地震区的高层建筑以及超高层建筑。因此，对劲性圆管柱进行研究，尤其对劲性圆管柱与周边钢筋混凝土梁柱连接节点的研究就具有很重要的工程实际意义。

相关技术中，有两种劲性圆管柱与周边钢筋混凝土梁柱的连接方法，一是周边钢筋混凝土梁柱的钢筋穿过劲性圆管柱柱身连接，二是通过将钢筋接驳器焊接在劲性圆管柱上，连接劲性圆管柱和钢筋。采用上述两种连接方法，劲性圆管柱与周边钢筋混凝土梁柱连接节点存在较多的施工问题：如钢筋穿过圆管柱柱身，一则会削弱圆管柱本身刚度，二则开洞位置难以准确预留；如大规模采用钢筋接驳器焊接在圆管柱柱身上，一则没有施焊空间，二则焊接质量难以保证。

针对上述中的相关技术，发明人认为需要提供一种新的的劲性圆管柱与钢筋混凝土梁柱的连接结构。

发明内容

为了方便劲性圆管柱与周边钢筋混凝土梁柱的连接节点的施工，降低质量隐患，本申请提供了一种劲性圆管柱与钢筋混凝土梁柱连接结构。

本申请提供的一种劲性圆管柱与钢筋混凝土梁柱连接结构采用如下的技术方案：

一种劲性圆管柱与钢筋混凝土梁柱连接结构，包括圆管柱、固定在所述圆管柱上的钢牛腿以及固定在所述圆管柱上的钢筋，其特征在于：还包括搭接件，所述搭接件焊接固定在所述钢牛腿上，所述搭接件上设置有与钢筋轴线平行的焊接平面，所述钢筋焊接在所述焊接平面上。

通过采用上述技术方案，先在钢牛腿上焊接固定搭接件，再将钢筋焊接固定在搭接件的焊接平面上，通过焊接搭接件，增加了钢牛腿上的安装空间，钢筋能够较为方便的焊接固定在搭接件上，钢筋与搭接件的接触面积较大，焊接区域也较大，有助于提高焊接质量、连接强度，降低质量隐患。

可选的，所述钢筋包括沿所述钢牛腿长度方向设置的梁钢筋和沿所述圆管柱轴向设置的柱钢筋，所述梁钢筋环绕所述钢牛腿设置多根，所述柱钢筋环绕所述圆管柱设置多根，所述搭接件包括梁面搭接板和柱搭接板，所述梁面搭接板沿所述钢牛腿的长度方向设置且板面垂直于所述钢牛腿的侧壁，所述柱搭接板沿所述圆管柱的轴向设置且板面垂直于所述钢牛腿的侧壁，所述梁面搭接板和所述柱搭接板的板面为所述焊接平面，所述梁钢筋焊接固定在所述梁面搭接板上；与所述钢牛腿位置重叠的柱钢筋自所述钢牛腿处分为两段，两段柱钢筋分别焊接在所述钢牛腿上下两侧的柱搭接板上。

通过采用上述技术方案，将梁面搭接板固定在钢牛腿上，再向梁面搭接板上焊接固定梁钢筋，梁面搭接板增大了钢牛腿上的安装面，可以方便梁钢筋的焊接固定，有助于提高焊接质量；当梁钢筋分布较密时，梁面搭接板的两侧板面均可作为焊接平面，且梁面搭接板两侧梁钢筋的焊接互补干扰，能够适用于不同情况下的梁钢筋固定；将与钢牛腿位置重合的柱钢筋截断，再利用柱搭接板连接柱钢筋和钢牛腿，在避免柱钢筋穿过钢牛腿降低钢牛腿的强度的同时，能够有效保障柱钢筋的连接强度，保障钢筋混凝土结构的强度。

可选的，还包括焊接固定在所述圆管柱上的接驳器，所述钢牛腿为H型牛腿，位于所述钢牛腿两侧的梁钢筋为侧钢筋，所述侧钢筋通过所述接驳器固定在所述圆管柱上，所述接驳器靠近所述圆管柱的一端加工为与所述圆管柱贴合的内凹弧面。

通过采用上述技术方案，H型牛腿的上下侧有翼缘板，两侧没有板体，位于钢牛腿边缘的侧钢筋有的会远离钢牛腿，侧钢筋不便焊接在梁面搭接板上，利用接驳器可以较为方便的将侧钢筋固定在圆管柱上，仅侧钢筋用接驳器固定，安装空间足够，安装难度较低，施工质量容易保证；将接驳器与圆管柱的焊接固定端加工为内凹弧面，令接驳器与圆管柱紧密贴合，以便将接驳器更牢固的焊接在圆管柱上。

可选的，位于所述钢牛腿上方的梁钢筋通过梁面搭接板固定在所述钢牛腿上，所述钢牛腿下方的梁钢筋焊接在所述钢牛腿上。

通过采用上述技术方案，钢牛腿的尺寸一般小于混凝土梁的尺寸，梁钢筋的位置是根据混凝土梁的轮廓设置，钢牛腿上方的梁钢筋用梁面搭接板固定，钢牛腿上方的梁钢筋高度可以通过调整焊接位置进行调整，以符合施工需要；由于钢牛腿上方的梁钢筋位置可以调整以符合施工需要，钢牛腿下方的梁钢筋可以直接焊接固定在钢牛腿上，省去焊接梁面搭接板，施工速度也更快，降低了施工难度。

可选的，所述搭接件还包括Y形搭接板，所述Y形搭接板为一长、一短两块板体焊接形成的Y形架体，位于所述钢牛腿两侧的梁钢筋为侧钢筋，两个所述钢牛腿出现交叉时，所述Y形搭接板的两块板体分别焊接固定在两个所述钢牛腿的边缘，两个钢牛腿对应的侧钢筋分别固定在所述Y形搭接板的两块板体上。

通过采用上述技术方案，两个钢牛腿出现交叉时，侧钢筋使用接驳器固定，会使侧钢筋出现交叉，接驳器的安装空间也难以保证，通过设置Y形搭接板固定，侧钢筋焊接固定在Y形搭接板上，在固定侧钢筋的同时避免了侧钢筋出现交叉。

可选的，所述梁面搭接板端部焊接在所述圆管柱上，所述梁面搭接板的侧边焊接在所述钢牛腿上。

通过采用上述技术方案，梁面搭接板与钢牛腿固定，梁面搭接板与圆管柱固定，确保梁面搭接板固定牢固，进而保障梁钢筋的固定牢固。

可选的，所述圆管柱于钢牛腿的安装位置向外侧扩张设置有混凝土扩大头，所述扩大头内埋设有环形箍筋，所述钢牛腿埋设在所述扩大头内。

通过采用上述技术方案，当钢牛腿分布密集时，设置扩大头优化结构。

可选的，所述柱搭接板的宽度方向与其所对应的钢牛腿的宽度方向一致，所述柱钢筋焊接在所述柱搭接板远离所述圆管柱的一侧。

通过采用上述技术方案，令柱搭接板固定牢固，令柱钢筋与柱搭接板之间有足够的施焊空间。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过在钢牛腿上固定搭接件，增大了钢牛腿上的安装空间，钢筋能够更方便的与钢牛腿焊接固定，有助于提高焊接质量，降低施工难度，降低质量隐患，施工过程更为高效、有序；

通过设置柱搭接板连接柱钢筋和钢牛腿，当柱钢筋与钢牛腿位置重合时，不需要将柱钢筋穿过钢牛腿，避免了穿孔降低钢牛腿的强度，柱钢筋焊接在柱搭接板上，柱搭接板焊接在钢牛腿上，柱钢筋与钢牛腿的连接牢固可靠；

通过在两个钢牛腿发生交叉的地方设置Y形搭接板，工人可以以同样的水平位置焊接侧钢筋，避免了钢筋相互较差，有助于提高整体的工程质量，同时，侧钢筋与Y形搭接板之间有足够的施焊空间，安装难度低，焊接质量容易保证。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是图1中A区域的放大示意图；

图3是图1的俯视结构示意图；

图4是本申请实施例中扩大头的结构示意图；

图5是图4的B-B剖面结构示意图。

附图标记：1、圆管柱；2、柱钢筋；3、钢牛腿；4、梁钢筋；41、侧钢筋；5、柱搭接板；6、梁面搭接板；7、Y形搭接板；8、接驳器；9、栓钉；10、扩大头；11、环形钢筋；12、竖向钢筋。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

参照图1，本申请实施例公开了一种劲性圆管柱与钢筋混凝土梁柱连接结构，包括竖直设置的圆管柱1、固定在圆管柱1上的钢牛腿3以及固定在圆管柱1和钢牛腿3上的钢筋。圆管柱1为空心圆柱状的柱体，圆管柱1周侧焊接有栓钉9；钢牛腿3为H型牛腿，钢牛腿3通过螺栓固定在圆管柱1的周侧，圆管柱1的周侧固定有多个钢牛腿3；钢筋包括沿圆管柱1轴向设置的柱钢筋2和沿钢牛腿3长度方向设置的梁钢筋4，柱钢筋2环绕圆管柱1设置用于加固混凝土柱结构，梁钢筋4环绕钢牛腿3设置用于加固混凝土梁结构。

钢筋与圆管柱1、钢筋与钢牛腿3之间设置有搭接件用以连接，参考图1和图2，搭接件包括柱搭接板5、梁面搭接板6和Y形搭接板7，柱搭接板5和梁面搭接板6均为矩形板体，Y形搭接板7为一长、一短两块矩形板体拼合焊接而成的Y形架体。

参考图2和图3，柱搭接板5与柱钢筋2的轴线平行，柱搭接板5的端部焊接固定在钢牛腿3的上下侧翼缘板上，且柱搭接板5的宽度方向与对应钢牛腿3的宽度方向一致。在圆管柱1的周向上，与钢牛腿3位置重合的柱钢筋2截为两段，且两段柱钢筋2的端部分别焊接在钢牛腿3上下侧翼缘板的柱搭接板5上，两段柱钢筋2同轴设置。钢牛腿3上柱搭接板5的数量依据在钢牛腿3范围内柱钢筋2根数进行设置。

参考图2和图3，梁面搭接板6与梁钢筋4的轴线平行，且梁面搭接板6设置在钢牛腿3的上侧翼缘板上，梁面搭接板6垂直于钢牛腿3的上侧翼缘板，梁面搭接板6的端部焊接在圆管柱1上，梁面搭接板6的侧边焊接在钢牛腿3上。在施工中，梁钢筋4可以是多根梁钢筋4环绕钢牛腿3设置，也可以是两根梁钢筋4为一排，多排梁钢筋4环绕钢牛腿3设置，同一排的梁钢筋4可以焊接在梁面搭接板6的同一侧侧壁上；梁面搭接板6的数量依据钢牛腿3上方梁钢筋4的根数和排数设置，当两排或两根梁钢筋4距离过近，梁钢筋4可以焊接在同一块梁面搭接板6的两侧。钢牛腿3底部梁钢筋4的中间部分直接焊接在钢牛腿3底部翼缘板上，如果梁钢筋4是两根为一排设置的，一排中的两根梁钢筋4分别焊接在钢牛腿3底部翼缘板的上下侧面。

参考图2和图3，将钢牛腿3两侧梁钢筋4称为侧钢筋41，侧钢筋41通过接驳器8固定在圆管柱1上；接驳器8的端部加工为与圆管柱1贴合的内凹弧面，以便接驳器8与圆管柱1充分接触，连接的更为牢固。当两个钢牛腿3交叉时，缺少同时安装两个接驳器8的空间，或两个钢牛腿3对应的侧钢筋41会相互干涉、交叉，此时将Y形搭接板7设置在两个钢牛腿3之间，Y形钢牛腿3的两块板分别焊接在两个钢牛腿3的边缘，Y形搭接板7的端部焊接在圆管柱1上，将两个钢牛腿3对应的侧钢筋41焊接固定在Y形搭接板7对应的板体上。

参考图4和图5，最后，混凝土浇筑采用带自密实效果的C50细石混凝土，梁柱接头处如钢筋牛腿密集，可采用混凝土扩大头10形式：圆管柱1柱身往外扩500mm形成扩大头10，内配环形箍筋，环形箍筋为圆环撞的环形钢筋11和C形的竖向钢筋12拼合钢筋加强件。

本申请实施例公开的一种劲性圆管柱与钢筋混凝土梁柱连接结构的实施原理为：通过在钢牛腿3上焊接搭接件，增大钢牛腿3上的安装空间，方便将各类钢筋与钢牛腿3焊接固定；梁钢筋4可以较为方便的焊接在梁面搭接板6的侧面，操作空间较大，焊接难度降低，有助于提高焊接质量，降低质量隐患，由于施焊空间增大，施工顺序设置能够更为合理；与钢牛腿3位置重合的柱钢筋2无需再穿过钢牛腿3，钢牛腿3的强度得以提高，柱钢筋2截断后，端部与柱搭接板5的接触面积较大，焊接后也极为牢固；对于发生交叉的钢牛腿3，侧钢筋41可以通过Y形搭接板7固定，在保证连接强度的同时，避免了钢筋交叉，工程质量更好。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种劲性圆管柱与钢筋混凝土梁柱连接结构，包括圆管柱（1）、固定在所述圆管柱（1）上的钢牛腿（3）以及固定在所述圆管柱（1）上的钢筋，其特征在于：还包括搭接件，所述搭接件焊接固定在所述钢牛腿（3）上，所述搭接件上设置有与钢筋轴线平行的焊接平面，所述钢筋焊接在所述焊接平面上。

2.根据权利要求1所述的一种劲性圆管柱与钢筋混凝土梁柱连接结构，其特征在于：所述钢筋包括沿所述钢牛腿（3）长度方向设置的梁钢筋（4）和沿所述圆管柱（1）轴向设置的柱钢筋（2），所述梁钢筋（4）环绕所述钢牛腿（3）设置多根，所述柱钢筋（2）环绕所述圆管柱（1）设置多根，所述搭接件包括梁面搭接板（6）和柱搭接板（5），所述梁面搭接板（6）沿所述钢牛腿（3）的长度方向设置且板面垂直于所述钢牛腿（3）的侧壁，所述柱搭接板（5）沿所述圆管柱（1）的轴向设置且板面垂直于所述钢牛腿（3）的侧壁，所述梁面搭接板（6）和所述柱搭接板（5）的板面为所述焊接平面，所述梁钢筋（4）焊接固定在所述梁面搭接板（6）上；与所述钢牛腿（3）位置重叠的柱钢筋（2）自所述钢牛腿（3）处分为两段，两段柱钢筋（2）分别焊接在所述钢牛腿（3）上下两侧的柱搭接板（5）上。

3.根据权利要求2所述的一种劲性圆管柱与钢筋混凝土梁柱连接结构，其特征在于：还包括焊接固定在所述圆管柱（1）上的接驳器（8），所述钢牛腿（3）为H型牛腿，位于所述钢牛腿（3）两侧的梁钢筋（4）为侧钢筋（41），所述侧钢筋（41）通过所述接驳器（8）固定在所述圆管柱（1）上，所述接驳器（8）靠近所述圆管柱（1）的一端加工为与所述圆管柱（1）贴合的内凹弧面。

4.根据权利要求3所述的一种劲性圆管柱与钢筋混凝土梁柱连接结构，其特征在于：位于所述钢牛腿（3）上方的梁钢筋（4）通过梁面搭接板（6）固定在所述钢牛腿（3）上，所述钢牛腿（3）下方的梁钢筋（4）焊接在所述钢牛腿（3）上。

5.根据权利要求2所述的一种劲性圆管柱与钢筋混凝土梁柱连接结构，其特征在于：所述搭接件还包括Y形搭接板（7），所述Y形搭接板（7）为一长、一短两块板体焊接形成的Y形架体，位于所述钢牛腿（3）两侧的梁钢筋（4）为侧钢筋（41），两个所述钢牛腿（3）出现交叉时，所述Y形搭接板（7）的两块板体分别焊接固定在两个所述钢牛腿（3）的边缘，两个钢牛腿（3）对应的侧钢筋（41）分别固定在所述Y形搭接板（7）的两块板体上。

6.根据权利要求2所述的一种劲性圆管柱与钢筋混凝土梁柱连接结构，其特征在于：所述梁面搭接板（6）端部焊接在所述圆管柱（1）上，所述梁面搭接板（6）的侧边焊接在所述钢牛腿（3）上。

7.根据权利要求1所述的一种劲性圆管柱与钢筋混凝土梁柱连接结构，其特征在于：所述圆管柱（1）于钢牛腿的安装位置向外侧扩张设置有混凝土扩大头（10），所述扩大头（10）内埋设有环形箍筋，所述钢牛腿（3）埋设在所述扩大头（10）内。

8.根据权利要求2所述的一种劲性圆管柱与钢筋混凝土梁柱连接结构，其特征在于：所述柱搭接板（5）的宽度方向与其所对应的钢牛腿（3）的宽度方向一致，所述柱钢筋（2）焊接在所述柱搭接板（5）远离所述圆管柱（1）的一侧。

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