CN109024878A - 核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，包括：圆形钢管、核心区内筒、弧形端板、固定连接件和钢筋混凝土梁；核心区内筒设置于圆形钢管的内部，且核心区内筒的外壁紧贴圆形钢管的内壁；弧形端板通过紧固件依次与圆形钢管和核心区内筒连接，且弧形端板的内壁紧贴圆形钢管的外壁；钢筋混凝土梁的端部的两侧设置固定连接件，固定连接件与弧形端板连接。还公开了核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的施工方法；本发明的连接节点结构承载力高、受力性能可靠、构造简单；施工方法快捷、简单，可明显缩短施工周期，具有良好的经济性能。

Description

核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点 结构及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程与组合结构技术领域，具体涉及一种核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构及施工方法。

背景技术

钢管混凝土结构作为一种新兴的建筑结构，由于其强度高、抗震性能好、施工方便等显著特点，已广泛应用于工程实践。但是，目前，圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接形式不够丰富，现有的形式也存在设计复杂、施工困难等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，该连接节点结构受力性能可靠、构造简单、经济性能优越；另外，本发明还提供了一种核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的施工方法，用于本发明的核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的施工，该施工方法施工快捷、简单。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

技术方案一：

核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，包括：圆形钢管、核心区内筒、弧形端板、固定连接件和钢筋混凝土梁；所述核心区内筒设置于所述圆形钢管的内部，且所述核心区内筒的外壁紧贴所述圆形钢管的内壁；所述弧形端板通过紧固件依次与所述圆形钢管和所述核心区内筒连接，且所述弧形端板的内壁紧贴所述圆形钢管的外壁；所述钢筋混凝土梁的端部的两侧设置所述固定连接件，所述固定连接件与所述弧形端板连接。

本发明技术方案一的特点以及进一步的改进在于：

进一步的，所述固定连接件包含钢板，所述钢筋混凝土梁的端部通过双头螺栓连接所述钢板。

进一步的，所述钢筋混凝土梁的端部的两侧分别设置有钢板，所述钢板上对应设置有多对螺纹孔，每对所述螺纹孔内装配有一个双头螺栓，多个所述双头螺栓分别设置于所述钢筋混凝土梁的相邻主筋与相邻箍筋之间。

进一步的，所述钢筋混凝土梁的端部的相邻箍筋的间距不大于100mm。

进一步的，所述弧形端板为多个，多个所述弧形端板相互连接，并抱紧所述圆形钢管。

进一步的，所述弧形端板为4个。

进一步的，多个所述弧形端板对焊连接。

进一步的，所述核心区内筒上设置有通孔，所述通孔内装配有套丝，所述紧固件为紧固螺栓，所述套丝与所述紧固螺栓相匹配。

进一步的，所述核心区内筒的厚度或/和所述弧形端板的厚度大于所述圆形钢管的厚度。

进一步的，所述核心区内筒的上、下端面与所述圆形钢管的上、下端面分别相互上下错开。

进一步的，所述核心区内筒的高度大于所述钢筋混凝土梁的横截面的高度。

进一步的，所述弧形端板的上、下端面与所述圆形钢管的上、下端面分别相互上下错开。

进一步的，所述弧形端板的高度大于所述钢筋混凝土梁的横截面的高度。

技术方案二：

核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤1，绑扎钢筋混凝土梁的钢筋骨架，根据钢筋骨架的密度在钢板上打孔，通过双头螺栓将钢板固定连接在钢筋骨架的端部两侧，并使多个双头螺栓分别位于钢筋骨架的主筋和箍筋之间；

步骤2，在弧形端板、核心区内筒和圆形钢管的相对应的位置上开孔；

步骤3，由外向内依次将弧形端板、圆形钢管和核心区内筒通过紧固螺栓紧固连接；

步骤4，将多个弧形端板相互对焊连接，并将弧形端板的上端和下端分别与圆形钢管的外壁焊接牢固；

步骤5，将连接有钢筋骨架的钢板吊入相应的位置，并与弧形端板焊接牢固；

步骤6，支护钢筋混凝土梁的模板；

步骤7，在钢筋混凝土梁和圆形钢管内分别浇筑混凝土，完成施工。

进一步的，步骤3中，将弧形端板、圆形钢管和核心区内筒通过紧固螺栓紧固连接时，将弧形端板和核心区内筒的上、下端面分别与圆形钢管的上、下端面相互上下错开进行紧固连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构承载力高、受力性能可靠、构造简单；且本发明的施工方法快捷、简单，可明显缩短施工周期，具有良好的经济性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

图1为本发明的核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的一种实施例的结构示意图；

图2为图1的A—A截面剖视图；

图3为本发明的钢筋混凝土梁与固定连接件、弧形端板连接的结构示意图；

图4为图3的俯视示意图；

图5为图3的右视示意图；

图6为本发明的核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的另一种实施例的结构示意图。

图中：1圆形钢管混凝土柱；2钢筋混凝土梁；3弧形端板；4紧固螺栓；5混凝土；6圆形钢管；7核心区内筒；8钢板；9主筋；10箍筋；11双头螺栓；12螺母。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。

参考图1，本发明实施例提供了一种核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，包括：圆形钢管6、核心区内筒7、弧形端板3、固定连接件和钢筋混凝土梁2；核心区内筒7设置于圆形钢管6的内部，且核心区内筒7的外壁紧贴圆形钢管6的内壁；弧形端板3通过紧固件依次与圆形钢管6和核心区内筒7连接，且弧形端板3的内壁紧贴圆形钢管6的外壁；钢筋混凝土梁2的端部设置固定连接件，固定连接件与所述弧形端板3连接。

本发明的核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，核心区内筒7设置于圆形钢管6内，且核心区内筒7的外壁紧贴圆形钢管6的内壁，圆形钢管6内为中空，可在其内部浇筑混凝土5，形成圆形钢管6混凝土柱1；弧形端板3紧贴圆形钢管6的外壁，通过紧固件依次将弧形端板3、圆形钢管6和核心区内筒7连接，实质是在圆形钢管6的内外分别设置与圆形钢管6形状相同的加固结构，从而提升圆形钢管6的抗弯、抗扭强度。在钢筋混凝土梁2的端部设置固定连接件，并将固定连接件与弧形端板3连接，从而实现钢筋混凝土梁2与圆形钢管6混凝土柱1之间的连接，其中，固定连接件与弧形端板3的连接方式多样化，有利于提高连接的强度。

本发明的核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构适合于多层框架等工业与民用建筑房屋的设计建造，其承载力高、受力性能可靠、构造简单，因此其施工简单，解决了目前圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接设计复杂、单一、且施工困难的问题，应用范围广。

进一步的，参考图3和图4，固定连接件包含钢板8，钢筋混凝土梁2的端部通过双头螺栓11连接钢板8。钢筋混凝土梁2的端部的两侧分别设置有钢板8，钢板8上对应设置有多对螺纹孔，每对螺纹孔内装配有一个双头螺栓11，多个双头螺栓11分别设置于钢筋混凝土梁2的相邻主筋9与相邻箍筋10之间。具体的，如图3和图4所示，钢板8与钢筋混凝土梁2的相交长度不小于500mm，钢筋混凝土梁2的端部不小于500mm的区域箍筋10加密，相邻箍筋10的间距不大于100mm，第一排双头螺栓11在钢筋混凝土梁2上部的第一排主筋9下设置，第二排双头螺栓11在钢筋混凝土梁2上部的第二排主筋9下设置，第三排双头螺栓11在钢筋混凝土梁2下部的倒数第二排主筋9上设置，第四排双头螺栓11在钢筋混凝土梁2的下部倒数第一排主筋9上设置，每一排的多个双头螺栓11分别在箍筋10之间间隔排开；本实施例的钢板8与钢筋混凝土梁2的连接方式保证了钢板8与钢筋混凝土梁2端部连接的稳固性，并且结构简单，操作方便。

进一步的，弧形端板3为多个，多个弧形端板3相互连接，并抱紧圆形钢管6；参考图2，本实施例中弧形端板3为4个，4个弧形端板3相互对焊连接，保证弧形端板3对圆形钢管6的紧固性，最大程度的利用圆形钢管6混凝土柱1的高承载性并保证节点的受力可靠；4个弧形端板3分别与钢筋混凝土的端部通过钢板8固定连接，形成圆形钢管6混凝土柱1与钢筋混凝土梁2的连接节点。

进一步的，参考图1和图5，核心区内筒7上设置有通孔，通孔内装配有套丝，弧形端板3和圆形钢管6的相应位置上开设有与套丝相匹配的螺纹孔，弧形端板3、圆形钢管6和核心区内筒7分别通过紧固件连接，本实施例中，紧固件为紧固螺栓4，紧固螺栓4与套丝相匹配，从而实现通过紧固螺栓4将弧形端板3、圆形钢管6和核心区内筒7紧固连接的目的，这种连接方式简单、易操作。

此外，参考图6，也可以在核心区内筒7、弧形端板3以及圆形钢管6的对应位置上开设螺纹孔，并在核心区内筒7的内壁对应螺纹孔的位置焊接螺母12，螺母12与连接核心区内筒、弧形端板3以及圆形钢管6的紧固螺栓4相匹配，从而通过紧固螺栓4将弧形端板3、圆形钢管6和核心区内筒7紧固连接的目的。

更进一步的，核心区内筒7的厚度或/和弧形端板3的厚度大于圆形钢管6的厚度，以保证核心区内筒7和弧形端板3对圆形钢管6的变形强度。

更进一步的，核心区内筒7的上、下端面分别与圆形钢管6的上、下端面相互上下错开，即核心区内筒7固定于圆形钢管6的内壁时，核心区内筒7的端部与圆形钢管6的端部错开，保证核心区内筒7可将两节圆形钢管6的接缝处固定，保证固定的稳固性，提高接缝处的力学性能；当圆形钢管为一根时，核心区内筒7的高度大于钢筋混凝土梁2的横截面的高度，保证节点连接的稳固性。

将弧形端板3固定在圆形钢管6的外壁时，采用同样的固定方式，即弧形板3的上、下端面分别与圆形钢管6的上、下端面相互上下错开，由此保证圆形钢管混凝土柱1的两节圆形钢管6的接缝处的变形强度，进而提升圆形钢管混凝土柱1与钢梁2的连接节点结构的整体力学性能；当圆形钢管6为一根时，弧形端板3的高度大于钢筋混凝土梁2的横截面的高度，保证节点连接的稳固性。

本发明实施例还提供一种核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤1，绑扎钢筋混凝土梁2的钢筋骨架，在钢筋骨架端部不小于500mm的区域内，使相邻箍筋10的间距不大于100mm；根据钢筋骨架的密度在钢板8上打孔，通过双头螺栓11将钢板8固定连接在钢筋骨架的端部两侧，并使多个双头螺栓11分别位于钢筋骨架的主筋9和箍筋10之间；

步骤2，在弧形端板3、核心区内筒7和圆形钢管6的相对应的位置上开孔；

步骤3，由外向内依次将弧形端板3、圆形钢管6和核心区内筒7通过紧固螺栓4紧固连接；

步骤4，将多个弧形端板3相互对焊连接，并将弧形端板3的上端和下端分别与圆形钢管6的外壁焊接牢固；

步骤5，将连接有钢筋骨架的钢板8吊入相应的位置，并与弧形端板3焊接牢固；

步骤6，支护钢筋混凝土梁2的模板；

步骤7，在钢筋混凝土梁2和圆形钢管6内分别浇筑混凝土5，完成施工。

上述施工方法中，步骤1中，绑扎钢筋混凝土梁2的钢筋骨架，在钢筋骨架端部不小于500mm的区域内，使相邻箍筋10的间距不大于100mm，主筋9的间距按常规进行绑扎；根据钢筋骨架的密度在两块钢板8上对应的位置打孔，通过双头螺栓11将两块钢板8固定连接在钢筋骨架的端部两侧，并使多个双头螺栓11分别位于钢筋骨架的主筋9和箍筋10之间；如图3和图4所示，利用双头螺栓11将钢板8固定在钢筋混凝土梁2的端部时，为了保证固定连接的性能，将双头螺栓11分别设置在相邻的主筋9和相邻的箍筋10之间，交错设置，具体如下：第一排双头螺栓11在钢筋混凝土梁2上部的第一排主筋9下设置，第二排双头螺栓11在钢筋混凝土梁2上部的第二排主筋9下设置，第三排双头螺栓11在钢筋混凝土梁2下部的倒数第二排主筋9上设置，第四排双头螺栓11在钢筋混凝土梁2的下部倒数第一排主筋9上设置，每一排的多个双头螺栓11分别在箍筋10之间间隔排开。

上述施工方法中，步骤2和3中，在弧形端板3、核心区内筒7和圆形钢管6的相对应的位置上开孔，核心区内筒上7开设通孔，通孔内装配有套丝，弧形端板3和圆形钢管6的相应位置上开设有与套丝相匹配的螺纹孔，弧形端板3、圆形钢管6和核心区内筒7分别通过紧固螺栓4将弧形端板3、圆形钢管6和核心区内筒7紧固连接。也可以在核心区内筒7、弧形端板3以及圆形钢管6的对应位置上开设螺纹孔，并在核心区内筒7的内壁对应螺纹孔的位置焊接螺母12，螺母12与连接核心区内筒7、弧形端板3以及圆形钢管6的紧固螺栓4相匹配，从而通过紧固螺栓4将弧形端板3、圆形钢管6和核心区内筒7紧固连接的目的。

上述施工方法中，步骤3中，将弧形端板3、圆形钢管6和核心区内筒7通过紧固螺栓4紧固连接时，弧形端板3和核心区内筒7的上下端面分别与圆形钢管6的上下端面相互上下错开进行紧固，由此保证圆形钢管混凝土柱1的两节圆形钢管6的接缝处的变形强度，进而提升圆形钢管混凝土柱1与钢梁2的连接节点结构的整体力学性能。

上述施工方法中，当圆形钢管混凝土柱1与两个钢筋混凝土梁2连接时，即角梁时，采用两个弧形端板3分别与钢筋混凝土梁2连接，两个弧形端板3分别与圆形钢管6、核心区内筒7通过紧固螺栓4固定连接，并且两个弧形端板3之间对焊，两个弧形端板3的上端和下端分别于圆形钢管6的外壁焊接，保证连接的紧固性，提高节点结构的力学性能，施工简单，易操作。

当圆形钢管混凝土柱1与4个钢筋混凝土梁2连接时，采用4个弧形端板分别与钢筋混凝土梁2连接，4个弧形端板3分别与圆形钢管6、核心区内筒7通过紧固螺栓4固定连接，并且4个弧形端板3之间对焊，抱紧圆形钢管6，且4个弧形端板3的上端和下端分别于圆形钢管6的外壁焊接，保证节点的力学性能。

本发明的弧形端板3为各自分离的，可根据与钢筋混凝土梁2连接的需求选择弧形端板3的个数，节省原料，且施工简单。

本发明的核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的施工方法快捷、简单，可明显缩短施工周期，具有良好的经济性能。采用该施工方法构建的连接节点结构承载力高、受力性能可靠、构造简单，容易推广应用，且应用范围较广。

虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，其特征在于，包括：圆形钢管、核心区内筒、弧形端板、固定连接件和钢筋混凝土梁；所述核心区内筒设置于所述圆形钢管的内部，且所述核心区内筒的外壁紧贴所述圆形钢管的内壁；所述弧形端板通过紧固件依次与所述圆形钢管和所述核心区内筒连接，且所述弧形端板的内壁紧贴所述圆形钢管的外壁；所述钢筋混凝土梁的端部的两侧设置所述固定连接件，所述固定连接件与所述弧形端板连接。

2.根据权利要求1所述的核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，其特征在于，所述固定连接件包含钢板，所述钢筋混凝土梁的端部通过双头螺栓连接所述钢板。

3.根据权利要求2所述的核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，其特征在于，所述钢筋混凝土梁的端部的两侧分别设置有钢板，所述钢板上对应设置有多对螺纹孔，每对所述螺纹孔内装配有一个双头螺栓，多个所述双头螺栓分别设置于所述钢筋混凝土梁的相邻主筋与相邻箍筋之间。

4.根据权利要求1所述的核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，其特征在于，所述弧形端板为多个，多个所述弧形端板相互连接，并抱紧所述圆形钢管。

5.根据权利要求2所述的核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，其特征在于，所述弧形端板为4个。

6.根据权利要求2所述的核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，其特征在于，多个所述弧形端板对焊连接。

7.根据权利要求1所述的核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，其特征在于，所述核心区内筒上设置有通孔，所述通孔内装配有套丝，所述紧固件为紧固螺栓，所述套丝与所述紧固螺栓相匹配。

8.根据权利要求1-7任一项所述的核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，其特征在于，所述核心区内筒的厚度或/和所述弧形端板的厚度大于所述圆形钢管的厚度。

9.根据权利要求1-7任一项所述的核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，其特征在于，所述核心区内筒的上、下端面与所述圆形钢管的上、下端面分别相互上下错开。

10.核心区加强式圆形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，绑扎钢筋混凝土梁的钢筋骨架，根据钢筋骨架的密度在钢板上打孔，通过双头螺栓将钢板固定连接在钢筋骨架的端部两侧，并使多个双头螺栓分别位于钢筋骨架的主筋和箍筋之间；

步骤2，在弧形端板、核心区内筒和圆形钢管的相对应的位置上开孔；

步骤3，由外向内依次将弧形端板、圆形钢管和核心区内筒通过紧固螺栓紧固连接；

步骤4，将多个弧形端板相互对焊连接，并将弧形端板的上端和下端分别与圆形钢管的外壁焊接牢固；

步骤5，将连接有钢筋骨架的钢板吊入相应的位置，并与弧形端板焊接牢固；

步骤6，支护钢筋混凝土梁的模板；

步骤7，在钢筋混凝土梁和圆形钢管内分别浇筑混凝土，完成施工。