CN114135000A - 一种装配式局部外包u型钢的梁柱连接节点及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

发明提供一种装配式局部外包U型钢的梁柱连接节点及其施工方法。该梁柱连接节点包括柱、外包U型钢、预制梁以及连接区后浇筑混凝土。所述柱包括空心钢管、节点上环板和节点下环板。所述节点上环板和节点下环板均预焊在空心钢管管身上节点连接处。所述外包U型钢包括U型钢槽和盖板。该梁柱连接节点构造简单,节点区后浇筑混凝土施工方便,在保证节点区可靠连接的前提下,减少了焊接工作量,降低了传统节点的用钢量,简化了施工过程,大大提高了装配效率。局部外包U型钢代替了箍筋,简化节点区钢筋布置,能对节点区后浇筑混凝土梁起到很好的约束作用以及剪力传递作用。

Description

一种装配式局部外包U型钢的梁柱连接节点及其施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁结构领域,特别涉及一种装配式局部外包U型钢的梁柱连接节点及其施工方法。
背景技术
钢管混凝土柱作为组合结构中的典型构件,依其高承载力,高延性以及无需模板,施工便捷,可装配化施工等优点,在桥梁、大跨、高层、重载等结构中得到了广泛的运用。但在目前工程中,节点区钢筋混凝土梁与钢管连接较为困难,限制了钢管混凝土柱的进一步运用以及装配率的提高。
因此,迫切需要一种新的连接形式来实现钢筋混凝土梁与钢管的便捷、有效连接。
发明内容
本发明的目的是提供一种装配式局部外包U型钢的梁柱连接节点及其施工方法,以解决现有技术中存在的问题。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的,一种装配式局部外包U型钢的梁柱连接节点,包括柱、外包U型钢、预制梁以及连接区后浇筑混凝土。
所述柱包括空心钢管、节点上环板和节点下环板。所述节点上环板和节点下环板均预焊在空心钢管管身上节点连接处。
所述外包U型钢包括U型钢槽和盖板。所述U型钢槽包括底板和两块腹板。所述腹板的上端延伸出外卷边。所述外卷边上设置有螺栓孔。所述腹板上设置有节点上环板容置槽。所述底板上设置有节点下环板容置缺口。所述节点上环板***节点上环板容置槽中。所述节点下环板嵌入节点下环板容置缺口中。所述U型钢槽与空心钢管、节点上环板以及节点下环板焊接。所述预制梁的一端插装在U型钢槽内。所述U型钢槽内浇筑连接区后浇筑混凝土。所述盖板盖设在U型钢槽上方。所述盖板的板面上设置有与外卷边的螺栓孔对应的螺栓孔。所述盖板与外卷边通过螺栓连接。
进一步,所述外包U型钢还包括槽底剪力连接件。所述槽底剪力连接件布置在底板的上板面。
进一步,所述节点下环板的上表面与底板的上表面平齐。
进一步,所述预制梁为钢筋混凝土梁。所述预制梁包括预浇混凝土、上部受力筋、下部受力筋和箍筋。所述上部受力筋、下部受力筋和箍筋组合为钢筋笼。所述预浇混凝土包覆钢筋笼。所述钢筋笼在一侧梁端伸出预浇筑混凝土。所述钢筋笼的伸出端伸入U型钢槽内。所述钢筋笼的伸出端的上部受力筋焊接在节点上环板的上表面,下部受力筋锚固在节点区后浇筑混凝土中。
进一步,所述柱为钢管柱。所述空心钢管为圆钢管、矩形钢管或异形钢管。
进一步,所述腹板为普通钢板、压型钢板或波纹钢板。
进一步,所述柱为钢管混凝土柱。所述空心钢管为圆钢管、矩形钢管或异形钢管。所述空心钢管的内腔中灌注有混凝土柱。所述混凝土柱的成型方式为现浇或预制。
本发明还公开一种上述装配式局部外包U型钢的梁柱连接节点的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将U型钢槽定位焊接在柱的外壁上。
2)将预制梁的一端插装在U型钢槽内。
3)浇筑连接区后浇筑混凝土。
4)通过螺栓将盖板和外卷边固定连接,完成装配施工。
本发明的技术效果是毋庸置疑的:
A.构造简单,节点区后浇筑混凝土施工方便,在保证节点区可靠连接的前提下,减少了焊接工作量,降低了传统节点的用钢量,简化了施工过程,大大提高了装配效率;
B.工作机理明确,上部受力钢筋通过焊缝传力,下部受力钢筋通过:钢筋锚固-节点区后浇筑混凝土-槽底剪力连接件-U型钢槽-柱传力,能有效地向柱传递弯矩;
C.局部外包U型钢代替了箍筋,简化节点区钢筋布置,能对节点区后浇筑混凝土梁起到很好的约束作用以及剪力传递作用。
附图说明
图1为梁柱节点结构示意图;
图2为钢管混凝土柱示意图;
图3为外包U型钢示意图;
图4为钢筋混凝土梁示意图;
图5为梁柱节点局部剖切示意图。
图中:柱1、空心钢管101、节点上环板103、节点下环板104、外包U型钢2、U型钢槽201、底板2011、腹板2012、外卷边2013、槽底剪力连接件202、盖板203、节点上环板容置槽204、节点下环板容置缺口205、预制梁3、预浇混凝土301、上部受力筋302、下部受力筋303、箍筋304、连接区后浇筑混凝土4。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段,做出各种替换和变更,均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1:
参见图1和图5,本实施例提供一种装配式局部外包U型钢的梁柱连接节点,包括柱1、外包U型钢2、预制梁3以及连接区后浇筑混凝土4。
参见图2,所述柱1为钢管混凝土柱。所述柱1包括空心钢管101、节点上环板103和节点下环板104。所述节点上环板103和节点下环板104均预焊在空心钢管101管身上节点连接处。所述空心钢管101的内腔中灌注有混凝土柱102。所述混凝土柱102的成型方式为现浇或预制。
参见图3,所述外包U型钢2包括U型钢槽201、槽底剪力连接件202和盖板203。所述U型钢槽201包括底板2011和两块腹板2012。所述槽底剪力连接件202布置在底板2011的上板面。所述腹板2012的上端延伸出外卷边2013。所述外卷边2013上设置有螺栓孔。所述腹板2012上设置有节点上环板容置槽204。所述底板2011上设置有节点下环板容置缺口205。所述节点上环板103***节点上环板容置槽204中。所述节点下环板104嵌入节点下环板容置缺口205中。所述节点下环板104的上表面与底板2011的上表面平齐。所述U型钢槽201与空心钢管101、节点上环板103以及节点下环板104焊接。所述预制梁3的一端插装在U型钢槽201内。所述U型钢槽201内浇筑连接区后浇筑混凝土4。所述盖板203盖设在U型钢槽201上方。所述盖板203的板面上设置有与外卷边2013的螺栓孔对应的螺栓孔。所述盖板203与外卷边2013通过螺栓连接。
参见图4,所述预制梁3为钢筋混凝土梁。所述预制梁3包括预浇混凝土301、上部受力筋302、下部受力筋303和箍筋304。所述上部受力筋302、下部受力筋303和箍筋304组合为钢筋笼。所述预浇混凝土301包覆钢筋笼。所述钢筋笼在一侧梁端伸出预浇筑混凝土301。所述钢筋笼的伸出端伸入U型钢槽201内。所述钢筋笼的伸出端的上部受力筋302通过焊缝焊接在节点上环板103上表面传力,下部受力筋303锚固在节点区后浇筑混凝土4内传力。
实施例2:
本实施例一种装配式局部外包U型钢的梁柱连接节点,包括柱1、外包U型钢2、预制梁3以及连接区后浇筑混凝土4。
所述柱1包括空心钢管101、节点上环板103和节点下环板104。所述节点上环板103和节点下环板104均预焊在空心钢管101管身上节点连接处。
所述外包U型钢2包括U型钢槽201和盖板203。所述U型钢槽201包括底板2011和两块腹板2012。所述腹板2012的上端延伸出外卷边2013。所述外卷边2013上设置有螺栓孔。所述腹板2012上设置有节点上环板容置槽204。所述底板2011上设置有节点下环板容置缺口205。所述节点上环板103***节点上环板容置槽204中。所述节点下环板104嵌入节点下环板容置缺口205中。所述U型钢槽201与空心钢管101、节点上环板103以及节点下环板104焊接。所述预制梁3的一端插装在U型钢槽201内。所述U型钢槽201内浇筑连接区后浇筑混凝土4。所述盖板203盖设在U型钢槽201上方。所述盖板203的板面上设置有与外卷边2013的螺栓孔对应的螺栓孔。所述盖板203与外卷边2013通过螺栓连接。
实施例3:
本实施例主要结构同实施例2,其中,所述外包U型钢2还包括槽底剪力连接件202。所述槽底剪力连接件202布置在底板2011的上板面。
实施例4:
本实施例主要结构同实施例2,其中,所述节点下环板104的上表面与底板2011的上表面平齐。
实施例5:
本实施例主要结构同实施例2,其中,所述预制梁3为钢筋混凝土梁。所述预制梁3包括预浇混凝土301、上部受力筋302、下部受力筋303和箍筋304。所述上部受力筋302、下部受力筋303和箍筋304组合为钢筋笼。所述预浇混凝土301包覆钢筋笼。所述钢筋笼在一侧梁端伸出预浇筑混凝土301。所述钢筋笼的伸出端伸入U型钢槽201内。所述钢筋笼的伸出端的上部受力筋302通过焊缝焊接在节点上环板103上表面传力,下部受力筋303锚固在节点区后浇筑混凝土4内传力。
实施例6:
本实施例主要结构同实施例2,其中,所述柱1为钢管柱。所述空心钢管101为圆钢管、矩形钢管或异形钢管。
实施例7:
本实施例主要结构同实施例2,其中,所述腹板2012为普通钢板、压型钢板或波纹钢板。
实施例8:
本实施例主要结构同实施例2,其中,所述柱1为钢管混凝土柱。所述空心钢管101的内腔中灌注有混凝土柱102。所述混凝土柱102的成型方式为现浇或预制。
实施例9:
本实施例提供一种关于实施例1~8任意一种装配式局部外包U型钢的梁柱连接节点的施工方法,包括以下步骤:
1)将U型钢槽201定位焊接在柱1的外壁上。
2)将预制梁3的一端插装在U型钢槽201内。
3)浇筑连接区后浇筑混凝土4。
4)通过螺栓将盖板203和外卷边2013固定连接,完成装配施工。

Claims (8)

1.一种装配式局部外包U型钢的梁柱连接节点,其特征在于:包括柱(1)、外包U型钢(2)、预制梁(3)以及连接区后浇筑混凝土(4);
所述柱(1)包括空心钢管(101)、节点上环板(103)和节点下环板(104);所述节点上环板(103)和节点下环板(104)均预焊在空心钢管(101)管身上节点连接处;
所述外包U型钢(2)包括U型钢槽(201)和盖板(203);所述U型钢槽(201)包括底板(2011)和两块腹板(2012);所述腹板(2012)的上端延伸出外卷边(2013);所述外卷边(2013)上设置有螺栓孔;所述腹板(2012)上设置有节点上环板容置槽(204);所述底板(2011)上设置有节点下环板容置缺口(205);所述节点上环板(103)***节点上环板容置槽(204)中;所述节点下环板(104)嵌入节点下环板容置缺口(205)中;所述U型钢槽(201)与空心钢管(101)、节点上环板(103)以及节点下环板(104)焊接;所述预制梁(3)的一端插装在U型钢槽(201)内;所述U型钢槽(201)内浇筑连接区后浇筑混凝土(4);所述盖板(203)盖设在U型钢槽(201)上方;所述盖板(203)的板面上设置有与外卷边(2013)的螺栓孔对应的螺栓孔;所述盖板(203)与外卷边(2013)通过螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的一种装配式局部外包U型钢的梁柱连接节点,其特征在于:所述外包U型钢(2)还包括槽底剪力连接件(202);所述槽底剪力连接件(202)布置在底板(2011)的上板面。
3.根据权利要求1所述的一种装配式局部外包U型钢的梁柱连接节点,其特征在于:所述节点下环板(104)的上表面与底板(2011)的上表面平齐。
4.根据权利要求1所述的一种装配式局部外包U型钢的梁柱连接节点,其特征在于:所述预制梁(3)为钢筋混凝土梁;所述预制梁(3)包括预浇混凝土(301)、上部受力筋(302)、下部受力筋(303)和箍筋(304);所述上部受力筋(302)、下部受力筋(303)和箍筋(304)组合为钢筋笼;所述预浇混凝土(301)包覆钢筋笼;所述钢筋笼在一侧梁端伸出预浇筑混凝土(301);所述钢筋笼的伸出端伸入U型钢槽(201)内;所述钢筋笼的伸出端的上部受力筋(302)焊接在节点上环板(103)的上表面,下部受力筋(303)锚固在节点区后浇筑混凝土(4)中。
5.根据权利要求1所述的一种装配式局部外包U型钢的梁柱连接节点,其特征在于:所述柱(1)为钢管柱;所述空心钢管(101)为圆钢管、矩形钢管或异形钢管。
6.根据权利要求1所述的一种装配式局部外包U型钢的梁柱连接节点,其特征在于:所述腹板(2012)为普通钢板、压型钢板或波纹钢板。
7.根据权利要求1所述的一种装配式局部外包U型钢的梁柱连接节点,其特征在于:所述柱(1)为钢管混凝土柱;所述空心钢管(101)为圆钢管、矩形钢管或异形钢管;所述空心钢管(101)的内腔中灌注有混凝土柱(102);所述混凝土柱(102)的成型方式为现浇或预制。
8.根据权利要求1所述的一种装配式局部外包U型钢的梁柱连接节点的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将U型钢槽(201)定位焊接在柱(1)的外壁上;
2)将预制梁(3)的一端插装在U型钢槽(201)内;
3)浇筑连接区后浇筑混凝土(4);
4)通过螺栓将盖板(203)和外卷边(2013)固定连接,完成装配施工。
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