CN203307937U - 一种混凝土柱与钢梁刚性节点构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种混凝土柱与钢梁刚性节点构造，包括混凝土柱顶和工字型钢梁，其特征在于，混凝土柱柱顶设置为“L”型，L型混凝土柱顶横端预埋有垫板，工字型钢梁下翼缘通过垫板连接螺栓和垫板与L型混凝土柱顶横端相固定；L型混凝土柱顶竖端有两个预埋连接件，预埋连接件呈“L”型，连接件水平钢板与工字型钢梁上翼缘通过栓焊结合连接，连接件竖向加劲板通过螺栓与工字型钢梁腹板相固定。本实用新型结构整体性好、安全可靠、施工方便，同时具有良好的抗震性能。

Description

一种混凝土柱与钢梁刚性节点构造

技术领域

本实用新型涉及一种混凝土柱与钢梁连接结构，特别涉及一种钢筋混凝土柱与工字型钢梁的刚性节点构造。属于结构工程技术领域，适用于工业与民用建筑中的混凝土柱与钢梁刚性连接。

背景技术

由于钢结构建筑有着轻质高强、塑性韧性好、施工速度快、外形美观等诸多优点，钢结构得到了迅速的发展，在工业与民用建筑中的应用越来越多。在一些新建厂房和大跨场馆，还有一些改造项目的扩建和加层施工中，出现越来越多的钢结构和混凝土结构的连接，例如钢梁和混凝土柱的连接，这些连接大多通过化学锚栓或膨胀螺栓连接。钢梁和混凝土柱节点构造连接刚度与结构的稳定性能密切相关，同时对结构内力和位移产生重要影响。在保证节点安全可靠的情况下，节点能够把梁产生的弯矩和剪力传递给混凝土柱，按照能否转递弯矩，节点的连接方式可分为铰接连接和刚接连接。

目前我国在工业与民用建筑钢结构设计中，混凝土柱与钢梁刚性节点连接主要是靠化学锚栓或膨胀螺栓将钢梁端板固定在混凝土柱上，端板上伸出的连接板和钢梁腹板采用高强螺栓连接，钢梁的上下翼缘开坡口和端板采用对焊缝连接，但是由于节点处膨胀螺栓或化学锚栓与混凝土柱的连接容易发生松动，同时如果端板上不加垂直的加劲板，端板易发生弯曲，较难达到实际的刚性连接。

综上所述，钢结构和混凝土结构的混合结构在工业与民用建筑中的应用越来越多，但是两种材料构件的连接经常出现质量问题。要使工字型钢梁和混凝土柱能达到很好的连接，目前亟需发明一种结构整体性好、安全可靠、具有良好抗震性能的混凝土柱与钢梁刚性节点构造。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提出一种结构整体性好、安全可靠、具有良好抗震性能的混凝土柱与钢梁刚性节点构造。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种混凝土柱与钢梁刚性节点构造，包括混凝土柱顶和工字型钢梁，其特征在于，混凝土柱柱顶设置为“L”型，L型混凝土柱顶横端预埋有垫板，工字型钢梁下翼缘通过垫板连接螺栓和垫板与L型混凝土柱顶横端相固定；L型混凝土柱顶竖端设有两个预埋连接件，预埋连接件呈“L”型，连接件水平钢板与工字型钢梁上翼缘通过栓焊结合连接，连接件竖向加劲板通过螺栓与工字型钢梁腹板相固定。

进一步地，预埋连接件位于工字型钢梁腹板两侧，预埋连接件水平钢板和竖向加劲板上预设有螺栓限位孔。

垫板和工字型钢梁下翼缘上预留有螺栓限位孔，孔径较垫板连接螺栓外径大3~5mm，垫板连接螺栓贯穿垫板和钢梁下翼缘埋入L型混凝土柱顶横端300~500mm。

所述垫板和预埋连接件嵌入L型混凝土柱顶的一端上设有加劲板，加劲板与垫板、预埋连接件通过焊接连接。

本实用新型具有以下的特点和有益效果：

（1）预埋连接件呈“L”型，连接件水平钢板与工字型钢梁上翼缘通过螺栓连接，连接件竖向加劲板与工字型钢梁腹板栓焊结合连接，稳定牢固。

（2）垫板连接螺栓贯穿垫板和钢梁下翼缘埋入柱顶一定深度，可增强钢梁下翼缘和混凝土柱的连接强度。

（3）工字型钢梁上翼缘和腹板通过预埋连接件与L型混凝土柱顶竖端连接，工字型钢梁下翼缘通过垫板连接螺栓与L型混凝土柱顶横端连接，整体结构实现混凝土与钢梁的刚性连接，施工方便，同时具有良好的抗震性能。

（4）垫板和预埋连接件预埋于L型混凝土柱顶内的一端焊接加劲板，可有效地提高垫板和预埋连接件的预埋质量和连接刚度。

附图说明

图1是本实用新型混凝土柱与钢梁刚性节点构造结构示意图；

图2是L型预埋连接件示意图。

图中：1-L型混凝土柱顶，2-工字型钢梁腹板，3-腹板连接螺栓，4-工字型钢梁下翼缘，5-垫板连接螺栓，6-垫板固定螺母，7-垫板，8-预埋连接件，9-工字型钢梁上翼缘，10-加劲板，11-连接件连接螺栓，12-工字型钢梁，13-连接件水平钢板，14-连接件竖向加劲板。 

具体实施方式

预埋连接件上的焊接工艺、螺栓的预埋工艺等本实施方案中不再累述，具体阐述本实用新型涉及结构的实施方式。

图1是本实用新型混凝土柱与钢梁刚性节点构造结构示意图，图2是L型预埋连接件的示意图。

参照图1、图2所示的混凝土柱与钢梁刚性节点构造，主要由L型混凝土柱顶1、预埋连接件8、垫板7、垫板连接螺栓5、工字型钢梁12、加劲板10组成。

工字型钢梁12由工字型钢梁腹板2、工字型钢梁上翼缘9、工字型钢梁下翼缘4组成，工字型钢梁12采用热轧普通工字钢，高度为360mm、宽度为136mm、腰厚度为10mm、平均腿厚15.8mm、内圆弧半径12.0mm、腿端圆弧半径6.0mm。

L型混凝土柱顶1下端，平面尺寸为400×300mm，上端平面尺寸为200×300mm，高360mm。垫板7预埋于L型混凝土柱顶100~200mm。垫板7平面尺寸为300×200mm，采用厚度为10mm、强度等级为Q345的钢板制成，垫板7和工字型钢梁下翼缘4上预设4个垫板连接螺栓限位孔，孔径较垫板连接螺栓5外径大5mm。垫板连接螺栓5贯穿垫板7和工字型钢梁下翼缘4埋入L型混凝土柱顶1顶横端300~500mm。垫板连接螺栓5高度为500mm，采用直径为30mm，强度等级为Q345的螺纹钢筋定制而成。

预埋连接件8呈“L”型，设置为两片，位于工字型钢梁腹板2两侧，其宽度为200mm，水平向长度为60mm，竖向长度为80mm，预埋在L型混凝土柱顶1内100mm，采用厚度为10mm、强度等级为Q235的钢板制成。其上预留3个连接件连接螺栓11的限位孔，孔径较螺栓外径大5mm。连接件水平钢板13与工字型钢梁上翼缘9通过连接件连接螺栓11连接，连接件竖向加劲板14与工字型钢梁腹板2通过栓焊结合连接。

垫板7和预埋连接件8嵌入L型混凝土柱顶1的一端分别有5块和6块加劲板10，加劲板采用Q235钢，板厚8mm，高300mm，底宽150mm，加劲板10与垫板7、预埋连接件7焊接连接，垫板7上的加劲板10可以设置在垫板7的上方、下方或者侧方。

垫板连接螺栓5一端伸入L型混凝土柱顶1内，另一端穿过垫板7、工字型钢梁下翼缘4由垫板固定螺母6紧固；通过预埋连接件8上的限位孔，用连接件连接螺栓11和腹板连接螺栓3将预埋连接件8和工字型钢梁腹板2、工字型钢梁上翼缘9连接，形成混凝土柱与钢梁刚性节点结构。

Claims (4)

1.一种混凝土柱与钢梁刚性节点构造，包括混凝土柱顶和工字型钢梁，其特征在于，混凝土柱柱顶设置为“L”型，L型混凝土柱顶横端预埋有垫板，工字型钢梁下翼缘通过垫板连接螺栓和垫板与L型混凝土柱顶横端相固定；L型混凝土柱顶竖端设有两个预埋连接件，预埋连接件呈“L”型，连接件水平钢板与工字型钢梁上翼缘通过栓焊结合连接，连接件竖向加劲板通过螺栓与工字型钢梁腹板相固定。

2.根据权利要求1所述的混凝土柱与钢梁刚性节点构造，其特征在于预埋连接件位于工字型钢梁腹板两侧，预埋连接件水平钢板和竖向加劲板上预设有螺栓限位孔。

3.根据权利要求1所述的混凝土柱与钢梁刚性节点构造，其特征在于垫板和工字型钢梁下翼缘上预留有螺栓限位孔，孔径较垫板连接螺栓外径大3~5mm，垫板连接螺栓贯穿垫板和钢梁下翼缘埋入L型混凝土柱顶横端300~500mm。

4.根据权利要求1所述的混凝土柱与钢梁刚性节点构造，其特征在于所述垫板和预埋连接件嵌入L型混凝土柱顶的一端上设有加劲板，加劲板与垫板、预埋连接件通过焊接连接。

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