CN112854477A - 钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑工程技术领域，特别涉及一种钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点及其施工方法。其特征在于，包括钢筋连接套筒、连接端板及梁钢筋笼，所述连接端板的一侧面与型钢柱内的型钢连接；所述钢筋连接套筒固定在连接端板的另一侧；所述梁钢筋笼的端部钢筋连接于钢筋连接套筒内。本发明提供了一种钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点，可预制成型，降低施工难度，安装精度高、施工速度快、连接可靠。本发明通过结构的优化设计能够改变施工工艺，施工简便，利用连接端板与连接套筒匹配与型钢柱连接，保证在连接节点处具有较好的抗弯能力和抗拉性能，而且大大降低工程造价成本，适于建筑工程行业推广应用。

Description

钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点及其施工方法
技术领域
本发明属于建筑工程技术领域，特别涉及一种钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点及其施工方法。
背景技术
型钢混凝土结构(SRC)指钢筋混凝土构件内含型钢的结构，这种结构是以型钢为钢骨并在型钢周围配置钢筋和混凝土的埋入式组合结构体系。型钢混凝土梁和柱是型钢混凝土结构最基本的构件。
在高层与超高层建筑中采用型钢混凝土结构能够极大减小构件断面、减少结构自重，从而增加房间的有效使用面积并有利于结构抗震。目前混凝土梁与型钢混凝土柱连接节点主要是利用型钢开孔的方式使得梁的纵向钢筋通长布置，以此来提高梁的抗拉性能。但由于在型钢上开孔的方式使得型钢在开孔位置形成应力集中区，降低了型钢的抗压性能，地震时在开孔位置容易失效损坏，并且因为梁的纵向钢筋与混凝土是粘接的形式，当纵向钢筋受力时，纵向钢筋在型钢混凝土柱的边缘位置所受应力最大，纵向钢筋和混凝土之间需要较大的粘结力。当粘结力不足后，钢筋和混凝土之间会产生相对滑移，最终产生粘结劈裂破坏，此外，在施工时也存在对准困难的问题。
发明内容
为了克服现有技术所存在的不足，本发明提供了一种钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点，可预制成型，降低施工难度，安装精度高、施工速度快、连接可靠。
同时，本发明还提供了上述钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点的施工方法。
本发明所采用的技术方案是：
一种钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点，其包括钢筋连接套筒3、连接端板4及梁钢筋笼，所述连接端板4的一侧面与型钢柱1内的型钢2连接；所述钢筋连接套筒3固定在连接端板4的另一侧；所述梁钢筋笼的端部钢筋延伸至钢筋连接套筒3内。
进一步限定，所述梁钢筋笼为单排钢筋设计时，连接端板4的尺寸与梁钢筋笼的钢筋规格满足以下关系：
Figure BDA0002896566290000021
tw为连接端板4厚度，mm；
As为单根钢筋的横截面面积，mm2；
fy为钢筋的屈服强度，MPa；
b为连接端板4宽度，mm；
s为钢筋之间的水平间距，mm；
f为钢材屈服强度，Mpa。
进一步限定，所述梁钢筋笼为双排钢筋设计时，连接端板4的尺寸与梁钢筋笼的钢筋规格满足以下关系：
Figure BDA0002896566290000022
tw为连接端板4厚度，mm；
As为单根钢筋横截面面积，mm2；
fy为钢筋屈服强度，MPa；
a为钢筋与连接端板4边缘间距离，mm；
s为钢筋之间的水平间距，mm；
d为双排钢筋的竖向间距，mm；
f为钢材屈服强度，Mpa。
进一步限定，所述钢筋连接套筒3埋设在型钢柱1的混凝土层内。
进一步限定，所述型钢2内腔与连接端板4相对的位置设置有加劲板5，所述加劲板5沿着型钢2的横截面布设。
进一步限定，所述加劲板5的中部开设有浇筑孔，沿边缘处开设有透气孔。
上述的钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点的施工方法，其包括以下步骤：
(1)将钢筋连接套筒3与连接端板4焊接为一体；
(2)将箍筋8套进梁面筋7、梁底筋6内；
(3)将梁面筋7、梁底筋6两端分别连接于带有连接端板4的钢筋套筒内；
(4)将步骤(3)处理后的箍筋8绑扎于梁面筋7、梁底筋6上，形成梁钢筋笼；
(5)将步骤(4)处理后的梁钢筋笼吊装至设计位置，将连接端板4与型钢柱1的型钢2焊接；
(6)用混凝土完成型钢柱1和钢筋混凝土梁的浇筑，完成钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点的施工。
进一步限定，所述梁钢筋笼为单排钢筋设计时，连接端板4的尺寸与梁钢筋笼的钢筋规格满足以下关系：
Figure BDA0002896566290000031
tw为连接端板4厚度，mm；
As为单根钢筋的横截面面积，mm2；
fy为钢筋的屈服强度，MPa；
b为连接端板4宽度，mm；
s为钢筋之间的水平间距，mm；
f为钢材屈服强度，Mpa。
进一步限定，所述梁钢筋笼为双排钢筋设计时，连接端板4的尺寸与梁钢筋笼的钢筋规格满足以下关系：
Figure BDA0002896566290000041
tw为连接端板4厚度，mm；
As为单根钢筋横截面面积，mm2；
fy为钢筋屈服强度，MPa；
a为钢筋与连接端板4边缘间距离，mm；
s为钢筋之间的水平间距，mm；
d为双排钢筋的竖向间距，mm；
f为钢材屈服强度，Mpa。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的连接构造主要由钢筋连接套筒3、连接端板4及梁钢筋笼构成，其中连接套筒和连接端板4可地面加工完成，梁钢筋笼可在地面绑扎完成，大大降低施工难度，而且施工环境较好，精度高，质量能够得到保证。
(2)本发明的连接端板4的厚度根据所连接钢筋的屈服度以及钢筋的分布间距而设计，在保证与型钢柱1的连接强度，同时满足现场施工条件，大大降低施工难度。
(3)本发明将预制好的钢筋连接套筒3和连接端板4埋设在型钢柱1的混凝土层内，提供了一种全新的型钢柱1与钢筋混凝土梁采用端板式连接构造形式，保证型钢柱1与钢筋混凝土梁在连接节点处的受力。
(4)本发明通过结构的优化设计能够改变施工工艺，施工简便，利用连接端板4与连接套筒匹配与型钢柱1连接，保证在连接节点处具有较好的抗弯能力和抗拉性能，而且大大降低工程造价成本，适于建筑工程行业推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为单排钢筋布设的钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点示意图。
图2为双排钢筋布设的钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点示意图。
图3为图2中钢筋混凝土梁与型钢柱1连接示意图。
图4为图2中连接端板4的结构示意图。
图中，1-型钢柱，2-型钢，3-钢筋连接套筒，4-连接端板，5-加劲板，6-梁底筋，7-梁面筋，8-箍筋。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请，即所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为该装置所固有的要素。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。
参见图1～4，本申请的钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点主要包括钢筋连接套筒3、连接端板4及梁钢筋笼，连接端板4的一侧面与型钢柱1内的型钢2焊接连接；钢筋连接套筒3固定在连接端板4的另一侧面上，钢筋连接套筒3焊接连接在连接端板4的中部位置，距离连接端板4的边缘不小于25mm。通常钢筋连接套筒3的数量与钢筋混凝土梁的梁底筋6、梁面筋7的数量相对应，即梁钢筋笼的梁底筋6、梁面筋7端部分别延伸至钢筋连接套筒3内，对应于梁钢筋笼的梁底筋6的两端分别设置下连接端板4，对应于梁钢筋笼的梁面筋7的两端分别设置上连接端板4。本申请的钢筋连接套筒3埋设在型钢柱1的混凝土层内。
为了加强连接节点处的结构强度，在型钢2内腔与连接端板4相对的位置加设加劲板5，该加劲板5沿着型钢2的横截面布设，在加劲板5的中部开设有浇筑孔，沿边缘处开设有透气孔，以保证浇筑混凝土时能够浇筑捣实。加劲板5的厚度与连接端板4厚度相同。
若本申请的梁钢筋笼为单排钢筋设计时，连接端板4的尺寸与梁钢筋笼的钢筋规格满足以下关系：
Figure BDA0002896566290000061
tw为连接端板4厚度，mm；
As为单根钢筋的横截面面积，mm2；
fy为钢筋的屈服强度，MPa；
b为连接端板4宽度，mm；
s为钢筋之间的水平间距，mm；
f为钢材屈服强度，Mpa。
若本申请梁钢筋笼为双排钢筋设计时，连接端板4的尺寸与梁钢筋笼的钢筋规格满足以下关系：
Figure BDA0002896566290000071
tw为连接端板4厚度，mm；
As为单根钢筋横截面面积，mm2；
fy为钢筋屈服强度，MPa；
a为钢筋与连接端板4边缘间距离，mm；
s为钢筋之间的水平间距，mm；
d为双排钢筋的竖向间距，mm；
f为钢材屈服强度，Mpa。
上述的钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点的施工方法，主要包括以下步骤：
(1)在工厂可将钢筋连接套筒3与连接端板4焊接为一体；
(2)在地面上将箍筋8套进梁面筋7、梁底筋6内；
(3)将梁面筋7、梁底筋6两端分别连接于带有连接端板4的钢筋套筒内；
(4)将步骤(3)处理后的箍筋8绑扎于梁面筋7、梁底筋6上，形成梁钢筋笼；
(5)将步骤(4)处理后的梁钢筋笼吊装至设计位置，将连接端板4与型钢柱1的型钢2焊接；
(6)用混凝土完成型钢柱1和钢筋混凝土梁的浇筑，完成钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点的施工。
实施例1
某民用建筑采用框架结构，其中部分框架柱采用型钢柱1，梁采用钢筋混凝土梁，梁面筋7和梁底筋6均为4根四级钢直径25mm，采用单排布置，参见图1，梁面筋7和梁底筋6的水平间距均为80mm，对应的上、下连接端板4和上、下加劲板5均采用Q355B，上、下连接端板4的宽度均为80mm，则上、下连接端板4的厚度均为：
Figure BDA0002896566290000081
本实施例的施工方法主要包括以下步骤：
(1)在工厂可将4个钢筋连接套筒3焊接在上连接端板4上，另外4个钢筋连接套筒3焊接在下连接端板4上，使钢筋连接套与连接端板4焊接为一体结构；
(2)在地面上将箍筋8套进梁面筋7、梁底筋6内；
(3)在地面将4根单排布设的梁面筋7、4根单排布设的梁底筋6分别连接于步骤(1)的带有连接端板4的钢筋套筒内；
(4)将步骤(3)处理后的箍筋8绑扎于梁面筋7、梁底筋6上，形成梁钢筋笼；
(5)将步骤(4)处理后的梁钢筋笼吊装至设计位置，将连接端板4与型钢柱1的型钢2焊接；
(6)用混凝土完成型钢柱1和钢筋混凝土梁的浇筑，完成钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点的施工。
实施例2
某民用建筑采用框架结构，其中部分框架柱采用型钢柱1，梁采用钢筋混凝土梁，梁面筋7和梁底筋6均为8根四级钢直径25mm，参见图2～4，采用双排排布置，梁面筋7和梁底筋6的钢筋水平间距均为50mm，连接端板4和加劲板5均采用Q355B，梁面筋7双排钢筋的竖向间距为50mm，梁底筋6双排钢筋的竖向间距也为50mm，则上连接端板4和下连接板的厚度均为：
Figure BDA0002896566290000091
本实施例的施工方法与实施例1的步骤流程相同。
上述实施例中的钢筋混凝土梁的面筋和底筋数量以及钢筋规格均可根据实际建筑设计和承载力要求进行调整，且连接端板4的型号以及连接方式也可以根据刚性或者承载力要求进行调整。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点，其特征在于，包括钢筋连接套筒(3)、连接端板(4)及梁钢筋笼，所述连接端板(4)的一侧面与型钢柱(1)内的型钢(2)连接；所述钢筋连接套筒(3)固定在连接端板(4)的另一侧；所述梁钢筋笼的端部钢筋连接于钢筋连接套筒(3)内。
2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点，其特征在于，所述梁钢筋笼为单排钢筋设计时，连接端板(4)的尺寸与梁钢筋笼的钢筋规格满足以下关系：
Figure FDA0002896566280000011
tw为连接端板(4)厚度，mm；
As为单根钢筋的横截面面积，mm2；
fy为钢筋的屈服强度，MPa；
b为连接端板(4)宽度，mm；
s为钢筋之间的水平间距，mm；
f为钢材屈服强度，Mpa。
3.根据权利要求1所述的钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点，其特征在于，所述梁钢筋笼为双排钢筋设计时，连接端板(4)的尺寸与梁钢筋笼的钢筋规格满足以下关系：
Figure FDA0002896566280000012
tw为连接端板(4)厚度，mm；
As为单根钢筋横截面面积，mm2；
fy为钢筋屈服强度，MPa；
a为钢筋与连接端板(4)边缘间距离，mm；
s为钢筋之间的水平间距，mm；
d为双排钢筋的竖向间距，mm；
f为钢材屈服强度，Mpa。
4.根据权利要求1～3任一项所述的钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点，其特征在于，所述钢筋连接套筒(3)埋设在型钢柱(1)的混凝土层内。
5.根据权利要求4所述的钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点，其特征在于，所述型钢(2)内腔与连接端板(4)相对的位置设置有加劲板5，所述加劲板(5)沿着型钢(2)的横截面布设。
6.根据权利要求5所述的钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点，其特征在于，所述加劲板(5)的中部开设有浇筑孔，沿边缘处开设有透气孔。
7.权利要求1所述的钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将钢筋连接套筒(3)与连接端板(4)焊接为一体；
(2)将箍筋(8)套进梁面筋(7)、梁底筋(6)内；
(3)将梁面筋(7)、梁底筋(6)两端分别连接于带有连接端板(4)的钢筋套筒内；
(4)将步骤(3)处理后的箍筋(8)绑扎于梁面筋(7)、梁底筋(6)上，形成梁钢筋笼；
(5)将步骤(4)处理后的梁钢筋笼吊装至设计位置，将连接端板(4)与型钢柱(1)的型钢(2)焊接；
(6)用混凝土完成型钢柱(1)和钢筋混凝土梁的浇筑，完成钢筋混凝土梁与型钢柱端板式连接构造节点的施工。
8.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于，所述梁钢筋笼为单排钢筋设计时，连接端板(4)的尺寸与梁钢筋笼的钢筋规格满足以下关系：
Figure FDA0002896566280000031
tw为连接端板(4)厚度，mm；
As为单根钢筋的横截面面积，mm2；
fy为钢筋的屈服强度，MPa；
b为连接端板(4)宽度，mm；
s为钢筋之间的水平间距，mm；
f为钢材屈服强度，Mpa。
9.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于，所述梁钢筋笼为双排钢筋设计时，连接端板(4)的尺寸与梁钢筋笼的钢筋规格满足以下关系：
Figure FDA0002896566280000032
tw为连接端板(4)厚度，mm；
As为单根钢筋横截面面积，mm2；
fy为钢筋屈服强度，MPa；
a为钢筋与连接端板(4)边缘间距离，mm；
s为钢筋之间的水平间距，mm；
d为双排钢筋的竖向间距，mm；
f为钢材屈服强度，MPa。
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CN113565260A (zh) * 2021-07-07 2021-10-29 深圳市中地建设工程有限公司 防止支撑梁变形的施工方法
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