CN114960932B - 一种装配式钢结构梁及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种装配式钢结构梁及其施工方法，属于钢梁的技术领域，其包括混凝土柱、连接板和呈工字型的钢梁，所述连接板通过锚栓可拆卸连接在混凝土柱的一侧，所述连接板远离混凝土柱的一侧预先固定有两固定板，所述钢梁的竖直侧夹持在两固定板之间，且所述钢梁通过锁定组件与固定板连接。本申请具有降低后加的钢梁对混凝土柱的影响的效果。
Description
技术领域
本申请涉及钢梁的技术领域，尤其是涉及一种装配式钢结构梁及其施工方法。
背景技术
钢结构梁为用钢材制造的梁，厂房中的吊车梁和工作平台梁、多层建筑中的楼面梁、屋顶结构中的檩条等，都可以采用钢梁。
参照图1，现有的在梁柱连接的过程中，连接板通过锚栓与混凝土柱连接，然后将钢梁焊接在连接板远离混凝土柱的一侧，从而完成梁柱之间的连接。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下技术缺陷：此处梁柱连接方式为刚性连接，当钢梁的顶面上受到荷载后，钢梁会弯曲变形，并传递给混凝土柱，从而使得混凝土柱也会产生变形。
发明内容
为了降低后加的钢梁对混凝土柱的影响，本申请提供一种装配式钢结构梁及其施工方法。
第一方面，本申请提供的一种装配式钢结构梁采用如下的技术方案：
一种装配式钢结构梁，包括混凝土柱、连接板和呈工字型的钢梁，所述连接板通过锚栓可拆卸连接在混凝土柱的一侧，所述连接板远离混凝土柱的一侧预先固定有两固定板，所述钢梁的竖直侧夹持在两固定板之间，且所述钢梁通过锁定组件与固定板连接。
通过采用上述技术方案，预先将固定板固定在连接板上，然后通过锚栓将连接板固定在混凝土柱的一侧上，接着通过锁定组件将钢梁固定在两固定板之间，实现了钢梁与混凝土柱之间的连接，与现有的在梁柱连接的过程中，连接板通过锚栓与混凝土柱连接，然后将钢梁焊接在连接板远离混凝土柱的一侧，从而完成梁柱之间的连接的方式相比，钢梁和连接板的铰接结点不会限制钢梁的转动，从而钢梁所受的压力不会传递给混凝土柱，混凝土柱只承受向下的压力，进而将后加的钢梁对混凝土柱的影响降到最低。
优选的，所述混凝土柱的一侧开设有柱孔，所述锚栓插接在柱孔内，所述锚栓包括插接在柱孔内的化学胶管、插接在化学胶管内用于挤破化学胶管的连接螺杆、套设在连接螺杆周侧上的连接垫圈和与连接螺杆螺纹连接的连接螺母，所述连接板的侧面上开设有连接孔，所述连接螺杆远离混凝土柱的一端穿过连接孔，所述连接垫圈位于连接螺母和连接板之间，且所述连接垫圈夹持在连接螺母和连接板相互靠近的一侧。
通过采用上述技术方案，将连接螺杆插接位于柱孔内的化学胶管内，使得连接螺杆挤破化学胶管，然后使得连接螺杆穿过连接孔，在连接螺母的连接作用下，实现连接板和混凝土柱的连接。
优选的，所述连接板远离混凝土柱的一侧底部通过紧固组件连接有支托角钢，所述支托角钢的竖直侧上开设有紧固孔，所述紧固组件包括固定连接在连接板远离混凝土柱一侧的紧固螺杆、套设在紧固螺杆周侧上的紧固垫圈和与紧固螺杆远离连接板的一端与螺纹连接的紧固螺母，所述紧固螺杆远离连接板的一端穿过紧固孔，所述紧固孔为腰型孔，且所述腰型孔的长度方向竖向设置，所述紧固垫圈夹持在紧固螺母和支托角钢相互靠近的一侧，所述支托角钢水平侧的顶面支托钢梁的底面。
通过采用上述技术方案，在紧固螺杆和紧固螺母的连接作用下，将支托角钢固定在连接板上，使得支托角钢支托钢梁。
优选的，所述锁定组件均包括锁定螺栓、锁定垫圈和锁定螺母，所述锁定螺栓远离其头部的一端纵向贯穿固定板和钢梁，所述锁定垫圈套设在锁定螺栓的周侧上，所述锁定螺栓远离其头部的一端与锁定螺母螺纹连接，所述锁定垫圈夹持在锁定螺母和固定板相互靠近的一侧。
通过采用上述技术方案，在将钢梁的竖直侧夹持在两固定板之间之后，通过锁定螺栓和锁定螺母，将钢梁固定在两固定板之间，从而实现钢梁和固定板之间的连接。
优选的，两所述固定板相互靠近的一侧均固定连接有长条滑块，所述钢梁竖直侧的两侧上均开设有长条滑槽，所述长条滑块与位置对应的长条滑槽滑移连接。
通过采用上述技术方案，在长条滑块和长条滑槽的滑移连接作用下，使得钢梁竖直侧夹持在两固定板之间，对钢梁和两固定板之间的连接起到预定位的作用。
优选的，所述长条滑块内开设有容纳腔，所述容纳腔内设置有定位组件，所述长条滑块通过定位组件定位钢梁，所述定位组件包括设置在容纳腔内的弹簧、限位块和定位键，所述定位键固定连接在限位块靠近长条滑槽的一端，所述定位键远离限位块的一端贯穿容纳腔延伸至长条滑块外，所述钢梁的长条滑槽内开设有与定位键位置对应的定位槽，所述定位键远离限位块的一端与定位槽插接配合，所述弹簧的一端与限位块远离定位键的一端固定连接，所述弹簧远离限位块的一端与容纳腔的内壁固定连接。
通过采用上述技术方案，当长条滑块和长条滑槽滑移连接时，定位键收缩进容纳腔内，当定位键与定位槽位置对应时，在弹簧的复位作用下，使得定位键插接在定位槽内，从而实现对钢梁的定位。
优选的，所述限位块上连接有解锁杆，所述解锁杆的周侧且位于解锁杆的端部固定连接有解锁块，所述固定板远离长条滑块的一侧上开设有与容纳腔连通的通孔，所述解锁杆和解锁块共同形成的轮廓与通孔的轮廓相匹配，所述解锁杆和解锁块穿过弹簧的中空部，所述限位块远离定位键的一端开设有可供解锁杆***的插槽，所述插槽的内侧壁开设有解锁槽，所述解锁块与解锁槽滑移连接。
通过采用上述技术方案，将解锁杆和解锁块插接进通孔内，使得解锁杆和解锁块通过弹簧的中空部***插槽内，然后使得解锁块与解锁槽滑移连接，从而使得解锁块与限位块卡接，进而使得工作人员可向弹簧的压缩方向解锁限位块，使得定位键脱离定位槽。
优选的，所述解锁杆远离解锁块的一端固定连接有拉块。
通过采用上述技术方案，拉块的设置便于工作人员拉动解锁杆。
第二方面，本申请提供一种装配式钢结构梁的施工方法，包括以下步骤：
S1：先将固定板垂直焊接固定在连接块的一侧；
S2：通过锚栓将带有固定板的连接板安装在混凝土柱上；
S3：使长条滑块在长条滑槽内滑移连接，直至定位键插接在定位槽内，将钢梁的竖直侧定位在两固定板之间，并通过锁定组件将钢梁锁定在两固定板之间。
通过采用上述技术方案，能够降低后加的钢梁对混凝土柱的影响，延长混凝土柱的使用寿命。
综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
1.预先将固定板固定在连接板上，然后通过锚栓将连接板固定在混凝土柱的一侧上，接着通过锁定组件将钢梁固定在两固定板之间，实现了钢梁与混凝土柱之间的连接，与现有的在梁柱连接的过程中，连接板通过锚栓与混凝土柱连接，然后将钢梁焊接在连接板远离混凝土柱的一侧，从而完成梁柱之间的连接的方式相比，钢梁和连接板的铰接结点不会限制钢梁的转动，从而钢梁所受的压力不会传递给混凝土柱，混凝土柱只承受向下的压力，进而将后加的钢梁对混凝土柱的影响降到最低。
附图说明
图1是本申请中背景技术的结构示意图。
图2是本申请的整体结构示意图。
图3是本申请钢梁和固定板的***结构示意图。
图4是图3中A部分的局部放大示意图。
图5是本申请中解锁杆和限位块的结构示意图。
附图标记说明：1、混凝土柱；2、连接板；21、固定板；211、固定孔；212、长条滑块；213、容纳腔；214、通孔；22、支托角钢；3、钢梁；31、翼板；32、腹板；321、锁定孔；322、长条滑槽；323、定位槽；4、锚栓；41、连接螺杆；42、连接垫圈；43、连接螺母；5、锁定组件；51、锁定螺栓；52、锁定垫圈；53、锁定螺母；6、紧固组件；61、紧固螺杆；62、紧固垫圈；63、紧固螺母；7、定位组件；71、弹簧；72、限位块；721、插槽；722、解锁槽；73、定位键；8、解锁杆；81、拉块；82、解锁块。
具体实施方式
以下结合附图2-5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种装配式钢结构梁。参照图2，包括混凝土柱1、连接板2和呈工字型的钢梁3，连接板2通过锚栓4可拆卸连接在混凝土柱1的一侧，连接板2远离混凝土柱1的一侧垂直设置有两固定板21，两个固定板21相互平行设置，固定板21和连接板2预先焊接固定；钢梁3包括两水平设置且相互平行的翼板31以及垂直固定在两翼板31相互靠近一侧上的腹板32；腹板32夹持在两固定板21之间，腹板32通过锁定组件5与固定板21连接。
参照图2和图3，混凝土柱1的一侧通过电钻开设有多个柱孔，多个柱孔呈矩形列阵分布在混凝土柱1的一侧，锚栓4设置有多个，每一锚栓4插接在每一柱孔内。
在本实施例中，锚栓4为化学锚栓，锚栓4包括化学胶管、连接螺杆41、连接垫圈42和连接螺母43；化学胶管内设置有固化剂；化学胶管插接在柱孔内，连接螺杆41插接在化学胶管内；在将锚栓4插接在柱孔内的过程中，首先先将化学胶管***柱孔内，然后将连接螺杆41旋入柱孔内，使得连接螺杆41挤破位于柱孔内的化学胶管，靠固化剂产生的预紧力咬紧连接螺杆41。在本实施例中，连接板2和固定板21均为钢板，连接板2的侧面上开设有多个连接孔，且连接孔的数量与柱孔的数量一致且一一对应。连接垫圈42套设在连接螺杆41的周侧上；连接螺杆41远离混凝土柱1的一端穿过连接孔，且连接螺杆41穿过连接孔的一端与连接螺母43螺纹连接，连接垫圈42位于连接螺母43和连接板2之间，且连接垫圈42夹持在连接螺母43和连接板2相互靠近的一侧。
由于现场焊接产生的高温会降低化学胶管内固化剂的药效；在本实施例中，需预先将固定板21焊接在连接板2上，等焊接处完全冷却后，再将焊接有固定板21的连接板2通过锚栓4安装在混凝土柱1上，从而使固化剂的性能稳定。
参照图2，连接板2远离混凝土柱1的一侧底部通过紧固组件6连接有支托角钢22；支托角钢22的竖直侧与连接板2远离混凝土柱1的一侧贴合，且支托角钢22的竖直侧上开设有多个均匀分布的紧固孔；紧固组件6设置有多个，紧固组件6的数量与紧固孔的数量一致且一一对应。在本实施例中，紧固孔为腰型孔，腰型孔的长度方向竖向设置，从而给支托角钢22向下移动的空间。
紧固组件6包括紧固螺杆61、紧固垫圈62和紧固螺母63；紧固螺杆61固定连接在连接板2远离混凝土柱1的一侧，紧固螺杆61远离连接板2的一端穿过位置对应的紧固孔，紧固垫圈62套设在紧固螺杆61的周侧上，紧固螺杆61远离连接板2的一端与紧固螺母63螺纹连接，且紧固垫圈62位于紧固螺母63和支托角钢22的竖直侧之间，紧固垫圈62夹持在紧固螺母63和支托角钢22相互靠近的一侧；支托角钢22水平侧的顶面支托位于下方的翼板31的底面。
参照图2和图3，固定板21的侧面上开设有多组固定孔组，多组固定孔组沿固定板21的高度方向等间距分布；每组固定孔组上的固定孔211的数量为两个，同一固定孔组上的两个固定孔211间隔设置且位于同一水平面上；腹板32上开设有与固定孔211数量一致且一一对应的锁定孔321；锁定组件5设置有多个，锁定组件5的数量与锁定孔321的数量一致且一一对应。
每一锁定组件5均包括锁定螺栓51、锁定垫圈52和锁定螺母53；锁定螺栓51远离其头部的一端分别穿过固定孔211和锁定孔321，锁定垫圈52套设在锁定螺栓51的周侧上，锁定螺栓51远离其头部的一端与锁定螺母53螺纹连接，且锁定垫圈52位于锁定螺母53和固定板21之间，且锁定垫圈52夹持在锁定螺母53和固定板21相互靠近的一侧。在本实施例中，锁定螺栓51为高强度螺栓，锁定螺母53为高强度螺母。
参照图2和图3，两固定板21相互靠近的一侧均固定连接有长条滑块212，位于两固定板21上的两长条滑块212相对设置；长条滑块212设置有多个，每一长条滑块212位于相邻固定孔组之间。腹板32的两侧上均开设有多个长条滑槽322，长条滑槽322的数量与长条滑块212的数量一致且一一对应；长条滑槽322靠近连接板2的一端开口设置，且长条滑块212与位置对应的长条滑槽322滑移连接。长条滑块212和长条滑槽322的截面均呈燕尾状。
参照图3和图4，长条滑块212内开设有容纳腔213，容纳腔213位于同一固定孔组的两固定孔211之间；容纳腔213内设置有定位组件7，长条滑块212通过定位组件7定位腹板32。定位组件7包括设置在容纳腔213内的弹簧71、限位块72和定位键73；限位块72呈圆盘状，限位块72的外径与容纳腔213的内径相匹配，定位键73固定连接在限位块72靠近腹板32的一端，定位键73远离限位块72的一端贯穿容纳腔213延伸至长条滑块212外，定位键73延伸至长条滑块212外的一端设置有圆角；腹板32的长条滑槽322内开设有与定位键73位置对应的定位槽323，定位键73远离限位块72的一端与定位槽323插接配合。弹簧71的一端与限位块72远离定位键73的一端固定连接，弹簧71远离限位块72的一端与容纳腔213的内壁固定连接，弹簧71的伸缩方向与定位键73的移动方向一致。
从而在将腹板32安装在两固定板21之间时，先将长条滑块212滑移进长条滑槽322内，定位键73受到长条滑槽322的挤压而收缩进容纳腔213内，此时弹簧71处于一个压缩的状态，有一个向外的张力，当定位键73与定位孔位置对应时，在弹簧71的复位作用下，定位键73插接进定位槽323内，从而实现对腹板32的定位；此时固定孔211和位置对应的锁定孔321连通。
参照图4和图5，为了能够解锁定位键73，限位块72上连接有解锁杆8，解锁杆8的一端固定连接有拉块81，解锁杆8的周侧且位于解锁杆8远离拉块81的一端固定连接有两对称设置的解锁块82，固定板21远离长条滑块212的一侧上开设有与容纳腔213连通的通孔214，解锁杆8和解锁块82共同形成的轮廓与通孔214的轮廓相匹配，解锁杆8和解锁块82穿过弹簧71的中空部，限位块72远离定位键73的一端开设有可供解锁杆8***的插槽721，插槽721的内侧壁开设有两对称设置的解锁槽722，解锁槽722呈L形，两解锁块82分别与两解锁槽722滑移连接。
从而当需要对定位键73进行解锁时，工作人员手持拉块81，使得解锁杆8插接进通孔214内，解锁杆8延伸至容纳腔213内与插槽721插接配合，此时，解锁块82插接进解锁槽722内，然后工作人员将解锁杆8转动一定角度，使得解锁块82与解锁槽722卡接，接着向弹簧71压缩的方向拉动拉块81，从而使得定位键73从定位槽323中脱离，达到解锁定位键73的目的。
本申请实施例一种装配式钢结构梁的实施原理为：先将两固定板21焊接固定在连接板2上，在锚栓4的连接作用下，将焊接有固定板21的连接板2安装在混凝土柱1上，通过紧固组件6将支托角钢22固定在连接板2远离混凝土柱1的一侧底部；然后将长条滑块212滑移进长条滑槽322内，定位键73受到长条滑槽322的挤压而收缩进容纳腔213内，当定位键73与定位孔位置对应时，在弹簧71的复位作用下，定位键73插接进定位槽323内，从而实现对腹板32的定位；此时固定孔211和位置对应的锁定孔321连通，然后通过锁定组件5将腹板32锁定在两固定板21之间，并使支托角钢22水平侧的顶面支托位于下方的翼板31的底面。在整个安装过程中，当钢梁3的顶面受荷载后的压力而弯曲变形后，钢梁3和连接板2的铰接结点不会限制钢梁3的转动，而腰型孔长度方向的竖向设置，给支托角钢22的向下移动提供了空间，从而钢梁3所受的压力不会传递给混凝土柱1，混凝土柱1只承受向下的压力，进而将后加的钢梁3对混凝土柱1的影响降到最低。
本申请实施例还公开了一种装配式钢结构梁的施工方法，包括以下步骤：
S1：先将固定板21垂直焊接固定在连接块的一侧；
S2：将化学胶管***柱孔内，然后将连接螺杆41旋入柱孔内，使得连接螺杆41挤破位于柱孔内的化学胶管，靠固化剂产生的预紧力咬紧连接螺杆41，将连接螺杆41穿过连接孔，依次在连接螺杆41上套上连接垫圈42和连接螺母43，并使连接螺母43与连接螺杆41螺纹连接，从而将带有固定板21的连接板2安装在混凝土柱1上；
S3：使长条滑块212在长条滑槽322内滑移连接，直至定位键73插接在定位槽323内，将钢梁3的竖直侧定位在两固定板21之间，并通过锁定组件5将钢梁3锁定在两固定板21之间；
S4：通过紧固组件6将支托角钢22安装在连接板2上，并使支托角钢22水平侧的顶面支托钢梁3的底面，钢梁3的另一端也是以同样的连接方式连接在另一混凝土柱1上。
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 (6)
1.一种装配式钢结构梁，其特征在于：包括混凝土柱(1)、连接板(2)和呈工字型的钢梁(3)，所述连接板(2)通过锚栓(4)可拆卸连接在混凝土柱(1)的一侧，所述连接板(2)远离混凝土柱(1)的一侧预先固定有两固定板(21)，所述钢梁(3)的竖直侧夹持在两固定板(21)之间，且所述钢梁(3)通过锁定组件(5)与固定板(21)连接；
所述锁定组件(5)均包括锁定螺栓(51)、锁定垫圈(52)和锁定螺母(53)，所述锁定螺栓(51)远离其头部的一端纵向贯穿固定板(21)和钢梁(3)，所述锁定垫圈(52)套设在锁定螺栓(51)的周侧上，所述锁定螺栓(51)远离其头部的一端与锁定螺母(53)螺纹连接，所述锁定垫圈(52)夹持在锁定螺母(53)和固定板(21)相互靠近的一侧；
两所述固定板(21)相互靠近的一侧均固定连接有长条滑块(212)，所述钢梁(3)竖直侧的两侧上均开设有长条滑槽(322)，所述长条滑块(212)与位置对应的长条滑槽(322)滑移连接；
所述长条滑块(212)内开设有容纳腔(213)，所述容纳腔(213)内设置有定位组件(7)，所述长条滑块(212)通过定位组件(7)定位钢梁(3)，所述定位组件(7)包括设置在容纳腔(213)内的弹簧(71)、限位块(72)和定位键(73)，所述定位键(73)固定连接在限位块(72)靠近长条滑槽(322)的一端，所述定位键(73)远离限位块(72)的一端贯穿容纳腔(213)延伸至长条滑块(212)外，所述钢梁(3)的长条滑槽(322)内开设有与定位键(73)位置对应的定位槽(323)，所述定位键(73)远离限位块(72)的一端与定位槽(323)插接配合，所述弹簧(71)的一端与限位块(72)远离定位键(73)的一端固定连接，所述弹簧(71)远离限位块(72)的一端与容纳腔(213)的内壁固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构梁，其特征在于：所述混凝土柱(1)的一侧开设有柱孔，所述锚栓(4)插接在柱孔内，所述锚栓(4)包括插接在柱孔内的化学胶管、插接在化学胶管内用于挤破化学胶管的连接螺杆(41)、套设在连接螺杆(41)周侧上的连接垫圈(42)和与连接螺杆(41)螺纹连接的连接螺母(43)，所述连接板(2)的侧面上开设有连接孔，所述连接螺杆(41)远离混凝土柱(1)的一端穿过连接孔，所述连接垫圈(42)位于连接螺母(43)和连接板(2)之间，且所述连接垫圈(42)夹持在连接螺母(43)和连接板(2)相互靠近的一侧。
3.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构梁，其特征在于：所述连接板(2)远离混凝土柱(1)的一侧底部通过紧固组件(6)连接有支托角钢(22)，所述支托角钢(22)的竖直侧上开设有紧固孔，所述紧固组件(6)包括固定连接在连接板(2)远离混凝土柱(1)一侧的紧固螺杆(61)、套设在紧固螺杆(61)周侧上的紧固垫圈(62)和与紧固螺杆(61)远离连接板(2)的一端与螺纹连接的紧固螺母(63)，所述紧固螺杆(61)远离连接板(2)的一端穿过紧固孔，所述紧固孔为腰型孔，且所述腰型孔的长度方向竖向设置，所述紧固垫圈(62)夹持在紧固螺母(63)和支托角钢(22)相互靠近的一侧，所述支托角钢(22)水平侧的顶面支托钢梁(3)的底面。
4.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构梁，其特征在于：所述限位块(72)上连接有解锁杆(8)，所述解锁杆(8)的周侧且位于解锁杆(8)的端部固定连接有解锁块(82)，所述固定板(21)远离长条滑块(212)的一侧上开设有与容纳腔(213)连通的通孔(214)，所述解锁杆(8)和解锁块(82)共同形成的轮廓与通孔(214)的轮廓相匹配，所述解锁杆(8)和解锁块(82)穿过弹簧(71)的中空部，所述限位块(72)远离定位键(73)的一端开设有可供解锁杆(8)***的插槽(721)，所述插槽(721)的内侧壁开设有解锁槽(722)，所述解锁块(82)与解锁槽(722)滑移连接。
5.根据权利要求4所述的一种装配式钢结构梁，其特征在于：所述解锁杆(8)远离解锁块(82)的一端固定连接有拉块(81)。
6.根据权利要求4-5任一所述的一种装配式钢结构梁的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：先将固定板(21)垂直焊接固定在连接块的一侧；
S2：通过锚栓(4)将带有固定板(21)的连接板(2)安装在混凝土柱(1)上；
S3：使长条滑块(212)在长条滑槽(322)内滑移连接，直至定位键(73)插接在定位槽(323)内，将钢梁(3)的竖直侧定位在两固定板(21)之间，并通过锁定组件(5)将钢梁(3)锁定在两固定板(21)之间。
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