CN110821045A - 钢骨梁受力钢筋结构及其施工方法、钢骨混凝土结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢骨梁受力钢筋结构及其施工方法、钢骨混凝土结构。钢骨梁受力钢筋结构包括安装在两个钢骨柱的竖钢骨的翼缘板之间的两个钢筋段，两个钢筋段的一端分别与相对应的竖钢骨的翼缘板上预先焊接的接驳器螺接，两个钢筋段的另一端通过双螺套筒互相连接，其中：钢筋段为一根横钢筋，或者，钢筋段经由直螺纹套筒连接多根横钢筋构成。本发明钢骨梁受力钢筋结构设计合理，有效解决了现有技术存在的材料浪费严重、妨碍箍筋绑扎竖钢筋、安装精度不可控、施工效率低等问题。

Description

钢骨梁受力钢筋结构及其施工方法、钢骨混凝土结构

技术领域

本发明涉及一种钢骨梁受力钢筋结构及其在两个钢骨柱的竖钢骨之间的安装方法，以及基于钢骨梁受力钢筋结构实现的钢骨混凝土结构，属于钢骨混凝土结构梁柱连接技术领域。

背景技术

钢骨混凝土结构在现今建筑业已被广泛应用。钢骨混凝土结构通常包括钢骨柱和钢骨梁。钢骨柱包括竖钢骨、设于竖钢骨两侧并经由箍筋绑扎固定的多个竖钢筋以及借由支设的模板浇筑成型的混凝土。钢骨梁包括横钢骨、设于横钢骨上下方并经由箍筋绑扎固定的多个横钢筋以及借由支设的模板浇筑成型的混凝土，其中，横钢骨、横钢筋安装在两个钢骨柱的竖钢骨之间。横钢筋作为钢骨梁的主受力钢筋，特别是大跨度(例如跨度为24米)钢骨混凝土结构，其对钢骨梁的牢固性、结构施工质量起着重要的作用。

施工过程中，在相关规范的钢结构构件加工误差、安装误差以及钢筋加工误差的允许范围内，钢骨柱的安装误差与横钢筋在钢骨柱上的安装误差累加起来就可达到12mm左右，可见，横钢筋的现场安装难度很大，安装精度无法保证，通常施工工人会在施工过程中按需随时改变横钢筋长度，无形增加了劳动量，延长了施工周期，工作效率低。

为了解决横钢筋在安装过程中出现的上述问题，目前出现了两种措施：

如图1，第一种措施是在一侧的竖钢骨10上焊接承接钢板40，将横钢筋30一端焊接在承接钢板40上，然后另一端通过直螺纹套筒50连续螺接合理数量的横钢筋30，直至最后螺接上的横钢筋30接近另一侧的竖钢骨10，于是在此竖钢骨10上焊接承接钢板40，令横钢筋30端部置于此承接钢板40上后进行焊接。

如图2，第二种措施是在一侧的竖钢骨10上焊接接驳器60(如使用直螺纹套筒)，将横钢筋30一端螺接在接驳器60上，然后另一端通过直螺纹套筒50连续螺接合理数量的横钢筋30，直至最后螺接上的横钢筋30接近另一侧的竖钢骨10，于是在此竖钢骨10上焊接承接钢板40，令横钢筋30端部置于此承接钢板40上后进行焊接。

从实际实施中可以看到，上述两种措施都是通过设计合理尺寸的承接钢板40来解决横钢筋30因加工时产生的误差而引发长度欠缺的问题，这两种措施对钢筋下料检尺精度要求都不高，施工工序简单、难度小。但是，上述两种措施都存在如下缺点：1)承接钢板40在竖钢骨10上的焊接宽度由横钢筋30的直径来决定。若采用双面焊接工艺，则承接钢板40的焊接宽度应为横钢筋30直径的5倍加上至少50mm。若采用单面焊接工艺，则承接钢板40的焊接宽度应为横钢筋30直径的10倍加上至少50mm。可见，不论采用哪种焊接工艺，承接钢板40的尺寸都会很大，因此，一方面存在钢材料严重浪费的问题，另一方面存在大尺寸的承接钢板40妨碍箍筋绑扎竖钢筋的问题，且不易控制混凝土保护层(指混凝土从其外表面到最里面一根竖钢筋位置的部分)的厚度，易出现露筋或保护层不符合规范要求的情况，很大程度上影响了钢骨柱的施工质量。另外，上述两种措施都存在横钢筋安装精度无法控制与保障，从一侧到另一侧钢骨柱的施工工作效率较低，施工时间较长的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢骨梁受力钢筋结构及其施工方法、钢骨混凝土结构，该钢骨梁受力钢筋结构设计合理，有效解决了现有技术存在的材料浪费严重、妨碍箍筋绑扎竖钢筋、安装精度不可控、施工效率低等问题。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种钢骨梁受力钢筋结构，其特征在于：它包括安装在两个钢骨柱的竖钢骨的翼缘板之间的两个钢筋段，两个钢筋段的一端分别与相对应的竖钢骨的翼缘板上预先焊接的接驳器螺接，两个钢筋段的另一端通过双螺套筒互相连接，其中：钢筋段为一根横钢筋，或者，钢筋段经由直螺纹套筒连接多根横钢筋构成。

一种所述的钢骨梁受力钢筋结构的施工方法，其特征在于，它包括步骤：

1)在两侧所述竖钢骨的所述翼缘板的同一标高上预先焊接所述接驳器；

2)各所述接驳器上分别安装一所述钢筋段；

3)两个所述钢筋段通过所述双螺套筒在跨中互相连接。

一种钢骨混凝土结构，其特征在于：它包括钢骨柱和钢骨梁，其中：钢骨柱包括竖钢骨、设于竖钢骨两侧并经由箍筋绑扎固定的多个竖钢筋；钢骨梁包括横钢骨、设于横钢骨上下方并经由箍筋绑扎固定的多个所述的钢骨梁受力钢筋结构，横钢骨、所述的钢骨梁受力钢筋结构安装在两个钢骨柱的竖钢骨之间，所述接驳器位于竖钢筋内侧；钢骨柱借由在竖钢筋外侧支设的模板浇筑混凝土实现，钢骨梁借由在所述的钢骨梁受力钢筋结构外侧支设的模板浇筑混凝土实现。

本发明的优点是：

本发明钢骨梁受力钢筋结构一方面不妨碍箍筋绑扎竖钢筋，混凝土保护层厚度可控，钢骨柱施工质量有保障，另一方面，安装精度可控、有保障，安装效率高，施工难度低，施工简单快捷。

附图说明

图1是已有钢骨梁受力钢筋结构的一实施例示意图。

图2是已有钢骨梁受力钢筋结构的另一实施例示意图。

图3是本发明钢骨梁受力钢筋结构的示意图。

图4是本发明钢骨梁受力钢筋结构安装在竖钢骨翼缘板上的局部示意图。

图5是处于跨中的双螺套筒的结构示意图。

图6是处于跨中的双螺套筒的结构分解示意图。

具体实施方式

如图3至图6所示，本发明钢骨梁受力钢筋结构包括安装在两个钢骨柱的竖钢骨10的翼缘板11之间的两个钢筋段，两个钢筋段的一端分别与相对应的竖钢骨10的翼缘板11上预先在加工厂焊接的接驳器60螺接，两个钢筋段的另一端通过双螺套筒70在跨中互相连接，其中：钢筋段为一根横钢筋30，或者，当进行跨度大于12米的大跨度钢骨混凝土结构施工时或当进行需要通过至少3根横钢筋30构成一钢筋段的大跨度钢骨混凝土结构施工时，钢筋段经由直螺纹套筒50连接多根横钢筋30构成。

在本发明中，接驳器60为用于螺接的套筒结构，接驳器60一端预先在加工厂焊接在竖钢骨10的翼缘板11上而另一端在施工现场与横钢筋30端部螺接。接驳器60的螺纹为直螺纹或其它类型的螺纹均可，只要不影响螺接牢固性即可。

通常，接驳器60设计为直螺纹套筒。直螺纹套筒50为本领域的已有部件。

在本发明中，双螺套筒70是一种机械连接件，如图5和图6，双螺套筒70包括长子套筒71、短子套筒72、母套筒73和锁紧螺母74，其中：长子套筒71比短子套筒72长，长子套筒71设有内螺纹711和外螺纹712，内螺纹711通长设计，外螺纹712通长或不通长设计均可，短子套筒72设有内螺纹721和外螺纹722，内螺纹721通长设计，外螺纹722通长或不通长设计均可，母套筒73设有内螺纹731，锁紧螺母74设有内螺纹741，长子套筒71一端螺接在与其邻近的一横钢筋30的端部上，锁紧螺母74的全部和母套筒73一端螺接在长子套筒71另一端上，母套筒73另一端螺接在短子套筒72一端上，短子套筒72另一端螺接在与其邻近的一横钢筋30的端部上，锁紧螺母74旋拧抵靠母套筒73来实现长子套筒71与短子套筒72之间的固定连接，从而实现跨中相邻两根横钢筋30的连接。

本发明钢骨梁受力钢筋结构允许的误差范围为5mm-25mm，如图5，处于跨中的两根横钢筋30在双螺套筒70内相距的空隙，或说长子套筒71与短子套筒72之间相距的空隙80就是可允许的误差值，也就是说，通过合理设计双螺套筒70的母套筒73等部件长度，便可借由调节空隙80大小来很好地解决横钢筋30加工、安装误差等问题，提高了本发明钢骨梁受力钢筋结构的施工误差适应性。

进一步来设计，长子套筒71螺接在与其邻近的横钢筋30的反丝接头31上，短子套筒72螺接在与其邻近的横钢筋30的正丝接头32上。在实际实施时，只要长子套筒71、短子套筒72分别螺接的横钢筋30端部接头螺纹方向相反即可。

在本发明中，与双螺套筒70两侧相连的横钢筋30端部上分别设计反丝接头31、正丝接头32的目的在于，防止安装双螺套筒70时，两根横钢筋30各自与长子套筒71、短子套筒72之间出现松动现象。

在本发明中，除了与双螺套筒70两侧相连的横钢筋30端部设计有反丝接头31、正丝接头32之外，此两根横钢筋30的另一端部以及其余横钢筋30的两端部设计为反丝接头、正丝接头都可以，不受局限，但各横钢筋30两端的接头螺纹精度和尺寸公差应达到行业标准JGJ107的6f级。

在本发明中，双螺套筒70的长子套筒71、短子套筒72、母套筒73和锁紧螺母74的螺纹为直螺纹或其它类型的螺纹均可，只要不影响螺接牢固性即可。

本发明还提出了一种钢骨梁受力钢筋结构的施工方法，换句话说，提出了一种钢骨梁受力钢筋结构在两个钢骨柱的竖钢骨之间的安装方法，包括步骤：

1)在两侧竖钢骨10的翼缘板11的同一标高上预先在加工厂焊接接驳器60，通常，接驳器60采用二氧化碳气体保护焊工艺焊接在翼缘板11上；

2)各接驳器60上分别安装一钢筋段；

3)两个钢筋段通过双螺套筒70在跨中互相连接。

在步骤2)中：

当钢筋段为一根横钢筋30时，横钢筋30一端螺接在接驳器60上而另一端等待与双螺套筒70螺接；

当钢筋段经由直螺纹套筒50连接的多根横钢筋30构成时，先在接驳器60上螺接一横钢筋30，然后通过直螺纹套筒50螺接下一横钢筋30，依次类推，直至最后螺接上的横钢筋30端部接近跨中待安装双螺套筒70的位置时结束。

在步骤3)中：

先将双螺套筒70的长子套筒71、短子套筒72分别螺接在跨中相邻两根横钢筋30的端部上，然后将双螺套筒70的锁紧螺母74和母套筒73旋拧在长子套筒71上，然后向短子套筒72旋拧母套筒73，使母套筒73螺接在长子套筒71、短子套筒72上，最后向母套筒73旋拧锁紧螺母74，使锁紧螺母74抵靠住母套筒73来实现锁定。

在实际实施时，横钢筋30与接驳器60螺接时、横钢筋30与直螺纹套筒50螺接时、长子套筒71与横钢筋30螺接时、短子套筒72与横钢筋30螺接时，以及锁紧螺母74旋拧抵靠母套筒73时，均采取先手动旋转拧紧，再通过管钳二次拧紧，最后通过力矩扳手扭矩检验的工序，检验合格后进入下一工序。

具体来说，横钢筋30与接驳器60螺接时，先通过手动旋转的方式将横钢筋30一端拧紧在接驳器60上，然后通过管钳进行二次拧紧，最后通过力矩扳手进行扭矩检验，检验合格后进入下一工序。

在本发明中，两个横钢筋30之间通过直螺纹套筒50的连接采用常规已有工艺，通常，两个横钢筋30之间通过直螺纹套筒50连接时，先通过手动旋转的方式将直螺纹套筒50拧紧在已经悬空安装好的一横钢筋30端部上，然后通过管钳进行二次拧紧，最后通过力矩扳手进行扭矩检验，检验合格后将另一横钢筋30的一端通过手动旋转的方式拧紧在直螺纹套筒50上，然后通过管钳进行二次拧紧，最后通过力矩扳手进行扭矩检验，检验合格后进入下一工序。

长子套筒71螺接横钢筋30时，先通过手动旋转的方式将长子套筒71拧紧在横钢筋30一端上，然后通过管钳进行二次拧紧，最后通过力矩扳手进行扭矩检验，检验合格后进入下一工序。同样，短子套筒72螺接横钢筋30时，先通过手动旋转的方式将短子套筒72拧紧在横钢筋30一端上，然后通过管钳进行二次拧紧，最后通过力矩扳手进行扭矩检验，检验合格后进入下一工序。

锁紧螺母74旋拧抵靠母套筒73时，先通过手动旋转的方式将锁紧螺母74向母套筒73拧紧，抵靠住母套筒73，然后通过管钳进行二次拧紧，最后通过力矩扳手进行扭矩检验，检验合格后结束。

在实际施工中，通常先施工安装钢骨柱的竖钢骨10，两个竖钢骨10的翼缘板11相对并且各自上在加工厂已焊接好接驳器60，然后在各竖钢骨10两侧安装竖钢筋90。然后在两个竖钢骨10的翼缘板11之间安装横钢骨20。之后便可按照上述本发明施工方法在横钢骨20的上方、下方各安装多个本发明钢骨梁受力钢筋结构。从图3可见，接驳器60因尺寸小而处于竖钢筋90内侧，于是横钢筋30可从相邻竖钢筋90之间的间隙穿出，因此不会妨碍箍筋绑扎竖钢筋90。

然后通过箍筋绑扎竖钢筋90，以及通过箍筋绑扎横钢筋30。

最后借由在竖钢筋90外侧支设一圈模板来浇筑混凝土完成钢骨柱的施工，以及借由在横钢筋30外侧支设一圈模板来浇筑混凝土完成钢骨梁的施工。

参考图3来理解，本发明还提出了一种钢骨混凝土结构，它包括钢骨柱和钢骨梁，其中：钢骨柱包括竖钢骨10、设于竖钢骨10两侧并经由箍筋绑扎固定的多个竖钢筋90；钢骨梁包括横钢骨20、设于横钢骨20上下方并经由箍筋绑扎固定的多个本发明钢骨梁受力钢筋结构，通常，箍筋绑扎固定本发明钢骨梁受力钢筋结构的横钢筋30，横钢骨20、本发明钢骨梁受力钢筋结构安装在两个钢骨柱的竖钢骨10的翼缘板11之间，接驳器60位于竖钢筋90内侧；钢骨柱借由在竖钢筋90外侧支设一圈的模板浇筑混凝土实现，钢骨梁借由在本发明钢骨梁受力钢筋结构外侧支设一圈的模板浇筑混凝土实现。

本发明的优点是：

1、本发明钢骨梁受力钢筋结构的横钢筋借由接驳器与钢骨柱的竖钢骨翼缘板固定，接驳器尺寸小而处于竖钢筋内侧，横钢筋可从相邻竖钢筋之间的间隙穿出，因此，本发明钢骨梁受力钢筋结构不会妨碍箍筋绑扎竖钢筋，浇筑后的混凝土保护层(指混凝土从其外表面到最里面一根竖钢筋位置的部分)的厚度易控制，不易出现露筋或混凝土保护层不符合规范要求的情况，有效保障了钢骨柱的施工质量。

2、本发明钢骨梁受力钢筋结构借由双螺套筒的设计，其安装精度可有效控制与保障，提高了安装效率，降低了施工难度，缩短了施工时间，有效保障了钢骨混凝土结构的施工质量。

3、本发明钢骨梁受力钢筋结构允许的误差范围为5mm-25mm，更大程度地降低了钢筋下料检尺精度要求，避免了使用承接钢板造成材料严重浪费的问题。

4、本发明钢骨梁受力钢筋结构的施工不必受限于从一侧到另一侧竖钢骨的单向施工，可从两侧竖钢骨进行双向同时施工，工作效率高，施工时间被大大缩短，并且，现场施工仅为对套筒的机械连接，无焊接工序，施工安全、快捷，大大降低了施工难度和成本，可有效控制施工进度与质量。

以上所述是本发明较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种钢骨梁受力钢筋结构，其特征在于：它包括安装在两个钢骨柱的竖钢骨的翼缘板之间的两个钢筋段，两个钢筋段的一端分别与相对应的竖钢骨的翼缘板上预先焊接的接驳器螺接，两个钢筋段的另一端通过双螺套筒互相连接，其中：钢筋段为一根横钢筋，或者，钢筋段经由直螺纹套筒连接多根横钢筋构成。

2.如权利要求1所述的钢骨梁受力钢筋结构，其特征在于：

所述接驳器为直螺纹套筒。

3.如权利要求1或2所述的钢骨梁受力钢筋结构，其特征在于：

所述双螺套筒包括长子套筒、短子套筒、母套筒和锁紧螺母，其中：长子套筒一端螺接在与其邻近的一所述横钢筋的端部上，锁紧螺母和母套筒一端螺接在长子套筒另一端上，母套筒另一端螺接在短子套筒一端上，短子套筒另一端螺接在与其邻近的一所述横钢筋的端部上，锁紧螺母旋拧抵靠母套筒来实现长子套筒与短子套筒之间的固定连接。

4.如权利要求3所述的钢骨梁受力钢筋结构，其特征在于：

所述长子套筒螺接在与其邻近的所述横钢筋的反丝接头上，所述短子套筒螺接在与其邻近的所述横钢筋的正丝接头上。

5.一种权利要求1至4中任一项所述的钢骨梁受力钢筋结构的施工方法，其特征在于，它包括步骤：

1)在两侧所述竖钢骨的所述翼缘板的同一标高上预先焊接所述接驳器；

2)各所述接驳器上分别安装一所述钢筋段；

3)两个所述钢筋段通过所述双螺套筒在跨中互相连接。

6.如权利要求5所述的钢骨梁受力钢筋结构的施工方法，其特征在于：

在所述步骤2)中：

当所述钢筋段为一根横钢筋时，横钢筋一端螺接在所述接驳器上；

当所述钢筋段经由所述直螺纹套筒连接的多根横钢筋构成时，先在所述接驳器上螺接一横钢筋，然后通过所述直螺纹套筒螺接下一横钢筋，依次类推，直至最后螺接上的横钢筋端部接近跨中待安装所述双螺套筒的位置时结束。

7.如权利要求6所述的钢骨梁受力钢筋结构的施工方法，其特征在于：

在所述步骤3)中：

先将所述双螺套筒的长子套筒、短子套筒分别螺接在跨中相邻两根所述横钢筋的端部上，然后将所述双螺套筒的锁紧螺母和母套筒旋拧在长子套筒上，然后向短子套筒旋拧母套筒，使母套筒螺接在长子套筒、短子套筒上，最后向母套筒旋拧锁紧螺母，使锁紧螺母抵靠住母套筒来实现锁定。

8.如权利要求7所述的钢骨梁受力钢筋结构的施工方法，其特征在于：

所述横钢筋与所述接驳器螺接时，所述横钢筋与所述直螺纹套筒螺接时，所述长子套筒、所述短子套筒与所述横钢筋螺接时，以及所述锁紧螺母旋拧抵靠所述母套筒时，均采取先手动旋转拧紧，再通过管钳二次拧紧，最后通过力矩扳手扭矩检验的工序，检验合格后进入下一工序。

9.一种钢骨混凝土结构，其特征在于：它包括钢骨柱和钢骨梁，其中：钢骨柱包括竖钢骨、设于竖钢骨两侧并经由箍筋绑扎固定的多个竖钢筋；钢骨梁包括横钢骨、设于横钢骨上下方并经由箍筋绑扎固定的多个权利要求1至4中任一项所述的钢骨梁受力钢筋结构，横钢骨、所述的钢骨梁受力钢筋结构安装在两个钢骨柱的竖钢骨之间，所述接驳器位于竖钢筋内侧；钢骨柱借由在竖钢筋外侧支设的模板浇筑混凝土实现，钢骨梁借由在所述的钢骨梁受力钢筋结构外侧支设的模板浇筑混凝土实现。

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