CN114703968B - 一种混凝土结构与钢结构的连接节点 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑构件装配技术领域，且公开了一种混凝土结构与钢结构的连接节点，包括混凝土构件、连接节点和钢构件，所述混凝土构件内设有竖直钢筋和环绕钢筋。本发明通过将从混凝土构件中延伸出来的竖直钢筋与一体成型的连接杆的两端连接起来，利用连接杆将下连接柱紧紧固定在混凝土构件上，由于本申请不需要使用刚性件贯穿混凝土构件和下连接柱而达到连接混凝土构件和下连接柱的目的，因此本申请适应于横截面较大的混凝土构件和下连接柱的连接，另外，本申请中连接杆的两端与竖直钢筋是竖直方向连接，因此只会受到拉伸力而不会受到剪切力，从而降低连接杆的损坏，提高混凝土构件和下连接柱之间连接的稳固性。

Description

一种混凝土结构与钢结构的连接节点

技术领域

本发明涉及建筑构件装配技术领域，具体为一种混凝土结构与钢结构的连接节点。

背景技术

随着经济的飞速发展，钢结构越发广泛应用于高层、大跨度、体型复杂等建筑结构，如大厦、体育场馆等。同时，混凝土结构的改造或加固中也会经常应用钢结构。钢结构现已广泛应用到各类大跨度建筑物中，而大跨度的钢结构梁的梁端与混凝土结构的连接一般采用的形式是梁柱连接和构件拼接节点，其连接节点的基本原则是必须能安全地传递被连接板件的轴力、弯矩以及剪切力等。

现有技术中，在连接混凝土构件和钢构件时，大多是直接使用外接的螺栓等连接，螺栓与混凝土构件和钢构件三者不是一体的，螺栓容易在混凝土构件和钢构件中晃动，因此连接的稳定性较差；另外，由于钢构件受到的力一般是向下的，而螺栓由于与混凝土构件固定连接，因此，螺栓会受到较大的剪切力，更加容易折断，造成混凝土构件与钢构件连接的稳定性差。

发明内容

针对背景技术中提出的现有混凝土结构与钢结构的连接节点在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种混凝土结构与钢结构的连接节点，具备不易折断、一体化连接的优点，解决了上述背景技术中提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种混凝土结构与钢结构的连接节点，包括混凝土构件、连接节点和钢构件，所述混凝土构件内设有竖直钢筋和环绕钢筋，所述混凝土构件的顶面延伸出若干个竖直钢筋，所述连接节点包括下连接柱和上连接柱，所述下连接柱和上连接柱卡接，所述钢构件位于下连接柱和上连接柱之间，所述混凝土构件的顶面开设有顶槽，所述下连接柱位于顶槽内，所述混凝土构件和下连接柱之间连接有固定组件。

优选的，所述下连接柱的中部开设有钢筋插道，所述下连接柱顶部开设有侧边竖槽，所述固定组件位于侧边竖槽处，所述固定组件包括连接杆，所述连接杆贯穿侧边竖槽的外壁，所述连接杆一体成型且弯曲呈等腰三角形，所述连接杆的两端竖直向下并安装有连接锁，所述连接锁的另一端与混凝土构件中延伸出的竖直钢筋相连接，所述侧边竖槽的内部以及混凝土构件的顶面均设有肋板，所述肋板分别位于连接杆两端的内侧。

优选的，所述侧边竖槽内设有内填充块，所述内填充块的顶端设有质软段，所述内填充块的底面倾斜且与连接杆外表面相抵压，所述内填充块的侧面贯穿连接有横固定杆，所述横固定杆从下连接柱的外侧插入，所述内填充块的顶面开设有竖卡槽，所述竖卡槽的内部可插接栓杆。

优选的，所述钢构件有若干个，所述钢构件的一端设有延伸板，同一个钢构件上设有两个对称的延伸板，多个所述钢构件上的延伸板可相互叠压，所述钢构件以及延伸板上均开设有供竖直钢筋穿过的通孔，所述钢构件上开设有竖中心槽，所述竖中心槽内插接栓杆。

优选的，所述上连接柱的中部开设有上填充槽，所述上连接柱下端的侧面开设有插接钢构件的钢件插口，所述上连接柱的顶面开设有供栓杆穿过的内孔，所述下连接柱的顶面开设有下填充槽，所述上填充槽与下填充槽相连通。

优选的，所述竖直钢筋分为边缘竖直钢筋和中间竖直钢筋，所述边缘竖直钢筋与连接杆相连接，所述中间竖直钢筋贯穿下连接柱和钢构件后延伸至上填充槽内，位于所述上填充槽中的竖直钢筋上绕制有钢筋，所述上填充槽和下填充槽内浇注有混凝土。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过将从混凝土构件中延伸出来的竖直钢筋与一体成型的连接杆的两端连接起来，利用连接杆将下连接柱紧紧固定在混凝土构件上，由于本申请不需要使用刚性件贯穿混凝土构件和下连接柱而达到连接混凝土构件和下连接柱的目的，因此本申请适应于横截面较大的混凝土构件和下连接柱的连接，另外，本申请中连接杆的两端与竖直钢筋是竖直方向连接，因此只会受到拉伸力而不会受到剪切力，从而降低连接杆的损坏，提高混凝土构件和下连接柱之间连接的稳固性。

2、本发明通过在侧边竖槽中插入内填充块，利用内填充块的底面对连接杆起到外表面挤压、固定的作用，配合肋板对连接杆的内表面起到支撑作用，从而防止连接杆的变形，提高混凝土构件和下连接柱的固定性，另外，通过内填充块顶面的质软段对钢构件起到缓冲的作用，可减少钢构件折弯损坏的概率，延长钢构件的使用寿命。

3、本发明通过将延伸至上填充槽中的竖直钢筋利用钢筋绕制后，再向上填充槽内浇注混凝土，混凝土流动至下填充槽内以及与钢构件与下连接柱、上连接柱的缝隙内，从而将下连接柱、上连接柱和钢构件与混凝土构件中的竖直钢筋连接起来，利用形成网络的竖直钢筋进一步提高下连接柱、上连接柱、钢构件与混凝土构件连接的稳定性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明连接节点的结构示意图；

图3为本发明下连接柱的俯视图；

图4为本发明混凝土构件的俯视图；

图5为本发明上连接柱的俯视图；

图6为本发明上连接柱的仰视图；

图7为本发明下连接柱的正视图；

图8为本发明钢构件上延伸板的位置示意图；

图9为本发明钢构件的俯视图。

图中：1、混凝土构件；101、竖直钢筋；102、环绕钢筋；103、顶槽；2、连接节点；3、下连接柱；301、钢筋插道；302、侧边竖槽；303、下填充槽；4、上连接柱；401、上填充槽；402、钢件插口；5、钢构件；501、延伸板；502、竖中心槽；6、固定组件；601、连接杆；602、连接锁；603、肋板；7、内填充块；701、横固定杆；702、竖卡槽；8、栓杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种混凝土结构与钢结构的连接节点，包括混凝土构件1，混凝土构件1上内设有竖直钢筋101，多个竖直钢筋101上绕制有环绕钢筋102，此为正常的混凝土构件的制造方式，在混凝土构件1的顶部开设有顶槽103有若干竖直钢筋101从顶槽103处延伸至混凝土构件1外侧，参阅附图4，从顶槽103中延伸出的竖直钢筋101有位于边缘的和位于中间的，顶槽103的内部放置有连接节点2，连接节点2包括下连接柱3和上连接柱4，下连接柱3和上连接柱4初始状态时是分离状态，下连接柱3和上连接柱4之间安装有钢构件5，安装钢构件5时，先将钢构件5放置在下连接柱3上，初步固定后，再将上连接柱4从钢构件5的上方向下与下连接柱3卡合连接在一起，然后通过浇注混凝土而将下连接柱3、上连接柱4和钢构件5固定在一起。

下连接柱3呈圆柱状，下连接柱3的内部开设有钢筋插道301，混凝土构件1中延伸出的竖直钢筋101穿入钢筋插道301内，在混凝土构件1的顶面且位于顶槽103外周也有竖直钢筋101延伸出来，此处的竖直钢筋101刚好与顶槽103中边缘的竖直钢筋101对应，下连接柱3的内部开设有位于混凝土构件1顶面之上的侧边竖槽302，侧边竖槽302的外侧壁上设有连接杆601，连接杆601呈底端开口的等腰三角形状，连接杆601一体成型，因此相较于将支杆折弯，一体成型的连接杆601的硬度更大，所承受的拉伸力更大，连接杆601与侧边竖槽302外壁的接触处均为圆弧形，连接杆601的两端均安装有连接锁602，通过连接锁602分别与顶槽103和竖直钢筋101上对称的竖直钢筋101相连接，在侧边竖槽302的内壁以及混凝土构件1的顶面上均设有肋板603，肋板603焊接在混凝土构件1、下连接柱3上，肋板603分别位于两个连接杆601的内侧，对连接杆601起到固型和支撑作用，连接杆601、连接锁602和肋板603构成了一个固定组件6，固定组件6有若干个，参阅附图3，每一个固定组件6对应于一个侧边竖槽302。通过利用从混凝土构件1内延伸出的竖直钢筋101以及利用一体成型的连接杆601沿着顶槽103外周，将下连接柱3的一圈都固定在混凝土构件1上，从而提高混凝土构件1和下连接柱3之间的稳定性。

参阅附图1和附图2，侧边竖槽302套接有内填充块7，内填充块7的底面与连接杆601的倾斜角度一直，且连接杆601抵压在内填充块7的外壁上，在下连接柱3的外壁上插入位于内填充块7侧面的横固定杆701，从而将下连接柱3、内填充块7固定在一起，通过内填充块7对连接杆601的抵压，可防止连接杆601变形，提高混凝土构件1与下连接柱3连接的稳固性，在内填充块7的顶面开设有竖卡槽702，竖卡槽702的内部可插入栓杆8，另外，内填充块7的顶端具有质软段，该段与钢构件5的底面相接触，且内填充块7的顶面可略微突出于下连接柱3的顶面，当钢构件5放置在下连接柱3上时，内填充块7与钢构件5的接触可对钢构件5起到缓冲的作用，由于钢构件5的远端受到向下的力，因此钢构件5受到剪切力，当钢构件5的远端受力较大时，钢构件5的远端有沿着与下连接柱3接触的位置向下弯曲的趋势，而若与下连接柱3的接触位置硬度较大，且钢构件5的近端的固定力度也较大时，近端也就是被下连接柱3、上连接柱4固定的一端而钢构件5的一端，此时钢构件5容易沿着与下连接柱3的接触位置而折弯，从而造成下连接柱3的损坏，因此在接触位置设置质软的内填充块7，对钢构件5起到缓冲的作用，降低钢构件5的损坏。

参阅附图2，在下连接柱3的顶面开设有下填充槽303，下连接柱3中部的竖直钢筋101贯穿下填充槽303并延伸至外侧，钢构件5放置在下连接柱3的顶面上，参阅附图9，在钢构件5上开设有竖中心槽502，钢构件5位于下连接柱3上的一端的外壁上一体成型有延伸板501，参阅附图8，延伸板501的数量有两个且相对于钢构件5的中心线对称，且多个钢构件5上的延伸板501可交错叠压在一起，若是四个钢构件5，则共有八个延伸板501，交错叠压后形成从上至下的8个延伸板，因此具有从上之下的八个位置，用此位置标记在每个钢构件5上的延伸板501的位置，则如附图8所示，4个钢构件5上的延伸板501的位置分别为1、8位，2、7位、3、6位、4、5位；在钢构件5和延伸板501上开设有供竖直钢筋101穿过的通孔。参阅附图5，相邻的钢构件5之间具有间隙，在放置钢构件5时，将竖中心槽502对齐栓杆8，钢构件5沿着栓杆8向下移动但是位于中间延伸出来的竖直钢筋101上，也即先不让竖直钢筋101穿过钢构件5与延伸板501上的通孔，四个钢构件5分别穿过一个栓杆8后，通过旋转以及上下移动钢构件5，从而实现延伸板501呈上述位置交叠，然后使得延伸板501上的通孔对齐竖直钢筋101，并向下移动钢构件5，使得钢构件5坐落在下连接柱3的顶部，然后，将上连接柱4从钢构件5的上方插接在下连接柱3的顶部。

参阅附图2和附图7，上连接柱4的顶端开设有供栓杆8穿过的内孔，上连接柱4下端的侧面开设有钢件插口402，钢件插口402的大小与钢构件5的大小相匹配且形状与钢构件5的外形也相匹配，当上填充槽401卡接在钢构件5外侧时，可使得上连接柱4与钢构件5以及下连接柱3的外壁形成光滑的圆柱状。参阅附图5，和附图6，在上连接柱4的中部开设有呈T型的上填充槽401，穿过钢构件5以及延伸板501上的通孔的竖直钢筋101延伸至上填充槽401内，利用钢筋将位于上填充槽401处的竖直钢筋101固定在一起，形成与竖直钢筋101、环绕钢筋102相同的结构，然后使用具有螺纹的栓杆8替换原先的栓杆8，将下连接柱3、上连接柱4、钢构件5和内填充块7固定在一起，再向上填充槽401内注入混凝土，混凝土通过上填充槽401以及延伸板501之间的间隙向下流动至下填充槽303中，凝固后，可进一步提高下连接柱3、上连接柱4、钢构件5之间连接的稳固性。

本发明的使用方法如下：

将钢筋插道301对齐竖直钢筋101，将下连接柱3放置在顶槽103内，通过侧边竖槽302将连接杆601和竖直钢筋101通过连接锁602固定起来，然后将内填充块7放入至侧边竖槽302内，并使用内填充块7从侧面将下连接柱3和内填充块7固定在一起；

将光滑的栓杆8插入内填充块7顶面的竖卡槽702内，然后将钢构件5上的竖中心槽502对齐栓杆8，将多个钢构件5套入各自对应的栓杆8中，通过旋转和上下移动将钢构件5的延伸板501移动至对应的位置，再继续向下移动钢构件5，使得钢构件5以及延伸板501上的通孔与竖直钢筋101对齐，把钢构件5放置在下连接柱3的顶面上；

将上连接柱4从上方沿着栓杆8套入内孔，此时下连接柱3、上连接柱4和钢构件5完全卡合，然后将延伸至上填充槽401上方的竖直钢筋101利用钢筋箍起来形成混凝土构件1内竖直钢筋101与环绕钢筋102的连接方式，然后逐次将栓杆8抽出，换成带有螺纹的，连接下连接柱3、上连接柱4、钢构件5和内填充块7，从而形成刚性连接；最后，从上填充槽401内注入混凝土，混凝土沿着上填充槽401向下流动，将下连接柱3、上连接柱4和钢构件5之间的间隙注满混凝土，从而进一步固定混凝土构件1与连接节点2和钢构件5。

需要说明的是，在本文中，诸如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过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种混凝土结构与钢结构的连接节点，包括混凝土构件(1)、连接节点(2)和钢构件(5)，所述混凝土构件(1)内设有竖直钢筋(101)和环绕钢筋(102)，其特征在于：所述混凝土构件(1)的顶面延伸出若干个竖直钢筋(101)，所述连接节点(2)包括下连接柱(3)和上连接柱(4)，所述下连接柱(3)和上连接柱(4)卡接，所述钢构件(5)位于下连接柱(3)和上连接柱(4)之间，所述混凝土构件(1)的顶面开设有顶槽(103)，所述下连接柱(3)位于顶槽(103)内，所述混凝土构件(1)和下连接柱(3)之间连接有固定组件(6)，下连接柱(3)的中部开设有钢筋插道(301)，所述下连接柱(3)顶部开设有侧边竖槽(302)，所述固定组件(6)位于侧边竖槽(302)处，所述固定组件(6)包括连接杆(601)，所述连接杆(601)贯穿侧边竖槽(302)的外壁，所述连接杆(601)一体成型且弯曲呈等腰三角形，所述连接杆(601)的两端竖直向下并安装有连接锁(602)，所述连接锁(602)的另一端与混凝土构件(1)中延伸出的竖直钢筋(101)相连接，所述侧边竖槽(302)的内部以及混凝土构件(1)的顶面均设有肋板(603)，所述肋板(603)分别位于连接杆(601)两端的内侧。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土结构与钢结构的连接节点，其特征在于：所述侧边竖槽(302)内设有内填充块(7)，所述内填充块(7)的顶端设有质软段，所述内填充块(7)的底面倾斜且与连接杆(601)外表面相抵压，所述内填充块(7)的侧面贯穿连接有横固定杆(701)，所述横固定杆(701)从下连接柱(3)的外侧插入，所述内填充块(7)的顶面开设有竖卡槽(702)，所述竖卡槽(702)的内部可插接栓杆(8)。

3.根据权利要求2所述的一种混凝土结构与钢结构的连接节点，其特征在于：所述钢构件(5)有若干个，所述钢构件(5)的一端设有延伸板(501)，同一个钢构件(5)上设有两个对称的延伸板(501)，多个所述钢构件(5)上的延伸板(501)可相互叠压，所述钢构件(5)以及延伸板(501)上均开设有供竖直钢筋(101)穿过的通孔，所述钢构件(5)上开设有竖中心槽(502)，所述竖中心槽(502)内插接栓杆(8)。

4.根据权利要求2所述的一种混凝土结构与钢结构的连接节点，其特征在于：所述上连接柱(4)的中部开设有上填充槽(401)，所述上连接柱(4)下端的侧面开设有插接钢构件(5)的钢件插口(402)，所述上连接柱(4)的顶面开设有供栓杆(8)穿过的内孔，所述下连接柱(3)的顶面开设有下填充槽(303)，所述上填充槽(401)与下填充槽(303)相连通。

5.根据权利要求4所述的一种混凝土结构与钢结构的连接节点，其特征在于：所述竖直钢筋(101)分为边缘竖直钢筋(101)和中间竖直钢筋(101)，所述边缘竖直钢筋(101)与连接杆(601)相连接，所述中间竖直钢筋(101)贯穿下连接柱(3)和钢构件(5)后延伸至上填充槽(401)内，位于所述上填充槽(401)中的竖直钢筋(101)上绕制有钢筋，所述上填充槽(401)和下填充槽(303)内浇注有混凝土。

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