CN114960974A - 用于建筑物的焊接连接构造 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于建筑物的焊接连接构造，包括固定于主体的卡接定位件和固定于被连接体端部的连接板，所述连接板通过卡接定位件卡接定位后与主体焊接固定成一体。本连接构造适用于框架结构、框架‑剪力墙结构、框架‑核心筒结构等体系，整体构件为工厂加工，减少了现场人工数量，加快施工进度；梁柱节点区钢筋数量少，方便混凝土浇筑，整体性更好；在框架梁段采用混凝土梁节省了钢材用量；减少了现场对接焊缝长度；减少了防腐防火涂料用量；无需大面积涂刷防火涂料，降低了施工难度。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，具体涉及一种用于建筑物的焊接连接构造。
背景技术
装配式钢混凝土组合结构体系是目前国内外研究较多的装配结构体系，其优点在于钢混凝土结构组合结构力学性能好、结构构件预制率高、构件加工和施工便捷、环保节能性能突出并具有显著的经济效益。
在目前的装配式建筑领域中，仅有钢管柱与钢梁的连接构造和混凝土柱与混凝土梁的连接构造两种。第一种方式钢材用量较大，防火涂料需涂装部位较多，经济性不够理想；第二种方式施工较为复杂，构件节点施工顺序复杂，节点区钢筋较多，混凝土浇筑比较困难，综合成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种新型用于建筑物的焊接连接构造，主要为钢管柱与混凝土梁的焊接连接构造，该连接构造用于框架结构等体系，能够有效解决节点处的强度、刚度和稳定性问题，构件加工和施工时操作便捷，且施工过程中可以免设支撑和模板，进而缩短施工周期。
本发明提供的用于建筑物的焊接连接构造，包括固定于主体的卡接定位件和固定于被连接体端部的连接板，所述连接板通过卡接定位件卡接定位后与主体焊接固定成一体。
进一步，所述主体为钢管混凝土柱；所述被连接体为混凝土梁；
所述连接板的板面垂直于混凝土梁的梁纵筋并连接固定于所述梁纵筋。
进一步，所述卡接定位件为焊接固定于所述钢管混凝土柱的U型钢牛腿，所述连接板卡接定位于U型钢牛腿后与钢管混凝土柱焊接固定成一体。
进一步，所述U型钢牛腿的两侧壁的内侧端部分别形成下沉的卡槽且与卡槽对应的底部设有通孔；
所述连接板为T型钢板，并利用所述T型钢板的两个翼板向下对应卡在两个卡槽且下端部向下伸出所述通孔形成定位后焊接于钢管混凝土柱形成整体。
进一步，所述T型钢板的上下端部设置有用于焊接固定的单坡口，所述单坡口设置于连接板与钢管混凝土柱焊接的一侧。
进一步，所述连接板的板面垂直于混凝土梁的梁纵筋并焊接固定于所述梁纵筋，且所述连接板与混凝土梁的梁端之间预留有用于连接加固的空隙；所述连接板卡在U型钢牛腿后，所述混凝土梁相应的部位位于U型钢牛腿内并通过现浇形成整体。
进一步，所述钢管混凝土柱的柱内在水平方向上分别设置有与混凝土梁顶部和底部位置所对应的开孔内隔板。
进一步，所述开孔内隔板之间在对应U型钢牛腿侧边位置设置有加劲肋。
进一步，所述U型钢牛腿槽内高度与混凝土梁的梁高一致，所述U型钢牛腿槽内宽度比混凝土梁的梁宽大2-10mm，用于安装时混凝土梁卡位放置进入U型牛腿的槽中。
本发明的有益效果：本发明提供的用于建筑物的卡接连接构造，本连接构造适用于框架结构、框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构等体系，整体构件为工厂加工，减少了现场人工数量，加快施工进度；梁柱节点区钢筋数量少，方便混凝土浇筑，整体性更好；在框架梁段采用混凝土梁节省了钢材用量；减少了现场对接焊缝长度；减少了防腐防火涂料用量；无需大面积涂刷防火涂料，降低了施工难度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明专利作进一步描述：
图1为本发明的预制混凝土梁柱连接节点轴测图；
图2为本发明的混凝土叠合梁柱连接节点轴测图；
图3为本发明的预制混凝土梁示意图；
图4为本发明的混凝土叠合梁示意图；
图5为本发明的钢管混凝土柱连接节点截面图；
图6为本发明的U型钢牛腿示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：1-钢管混凝土柱；2-预制混凝土梁；3-U型钢牛腿；4-混凝土叠合梁；11-开孔内隔板；12-加劲肋；21-连接板；22-封闭箍筋；23-梁纵筋；24-门字箍；25-纵向构造钢筋；26-开口箍筋；27-U型箍筋；211-翼板；31-卡槽；32-通孔。
具体实施方式
下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。
本实施例的用于建筑物的焊接连接构造，包括固定于主体的卡接定位件和固定于被连接体端部的连接板，所述连接板通过卡接定位件卡接定位后与主体焊接固定成一体。
本实施例中，所述主体为建筑工程中的钢管混凝土柱1；所述固定于所述钢管混凝土柱1的卡接定位件为U型钢牛腿3，所述被连接体为混凝土梁，所述混凝土梁为预制混凝土梁2或叠合混凝土梁4；所述U型钢牛腿3的两侧壁的内侧端部分别形成下沉的卡槽31且与卡槽对应的底部设有通孔32；所述混凝土梁置于U型钢牛腿3槽内通过连接板21与U型钢牛腿上的卡槽31进行卡接后，连接板21焊接在钢管混凝土柱1上浇筑混凝土形成整体。
U型钢牛腿3宽度可同柱宽，侧壁与柱边对齐；也可窄于柱宽，钢牛腿中心与柱中心对齐或单边对齐；U型钢牛腿3底部板和两边侧板通过在工厂坡口焊接与钢管混凝土柱1固定，以实现剪力的传力；U型钢牛腿3起到支撑梁、板和浇筑底模的作用，进一步提升浇筑完成后的整体刚度、强度和稳定性。
本实施例中，所述连接板21为顶部两端设置有用于安装的翼板211的T型钢板，所述T型钢板的上下端部设置有用于焊接固定的单坡口，所述单坡口设置于连接板与主体焊接的一侧。混凝土梁上的连接板通过翼板211卡接在U型钢牛腿3的卡槽31内，实现混凝土梁在长度方向和高度方向的限位，在通过连接板上下端部的焊接坡口实现连接板固定在钢管混凝土柱1上，形成该连接构造。
本实施例中，所述连接板21的板面垂直于混凝土梁的梁纵筋23并固定于所述梁纵筋23，固定方式可以焊接或套筒形式，且所述连接板21与混凝土梁2的梁端之间留有用于连接加固的空隙。当混凝土梁吊装到U型钢牛腿3内焊接到位后，通过在间隙之间浇筑高于混凝土梁等级的混凝土，可以使该处连接构造结构强度更好，稳定性更强。
本实施例中，所述卡槽31为设置于U型钢牛腿3焊接侧上部的缺口，所述缺口尺寸与所述连接板的安装部311尺寸匹配，所述U型钢牛腿焊接侧下部还设置有用于避让连接板21和焊接连接板21下端部坡口的通孔32。
如图6所示，U型钢牛腿3上的缺口尺寸与混凝土梁端板尺寸相匹配，为梁端板厚度+5mm的矩形缺口，以便于混凝土梁的吊装就位；U型钢牛腿3下部开槽处理，开槽长度与混凝土梁底部尺寸一致，开槽宽度为梁端板厚度+2mm，方便连接板21与钢管混凝土柱1焊接。
本实施例中，根据制作方式的不同分别对预制混凝土梁2和混凝土叠合梁5进行说明；
预制混凝土梁2的上下部纵筋和箍筋均在工厂绑扎完成并和混凝土浇筑为一个整体，两端预留一段外伸钢筋不浇筑混凝土，在预制混凝土梁顶部预留的门字箍24，门字箍24与混凝土实心梁封闭箍筋22对应设置，通过焊接或绑扎搭接在混凝土梁箍筋上，连接板21整体高度与梁高相同，连接板翼板211以下的宽度与梁宽相同；
混凝土叠合梁5的下部纵筋、腰筋和开口箍筋26均在工厂绑扎完成并浇筑部分混凝土(抗震等级为一、二级时，网架加密区为封闭箍筋22)，叠合梁两端预留一段外伸钢筋不浇筑混凝土，顶部剩下一定高度不浇筑混凝土，现场吊装完成后绑扎纵向构造钢筋25和U型箍筋27并与叠合楼板形成整体一起浇筑，连接板翼板211以下高度和宽度与梁预制部分的宽度和高度相同，翼板211的高度为叠合楼板安装与楼板面齐平。
当使用预制混凝土梁2应用到本发明的连接构造施工时，如图1所示，将预制混凝土梁2安装到U型钢牛腿3槽内后与钢管混凝土柱1焊接就位，在门字箍顶部安装纵向构造钢筋25，依次将预制板(可以是叠合楼板或配套的SPD板等)两端放置搭设在预制混凝土梁2的梁边和门字箍24之间的水平搭设空间上，板安装就绪后，在U型钢牛腿3槽内混凝土和预制板之间浇筑高标号混凝土形成整体。
当使用混凝土叠合梁5应用到本发明的连接构造施工时，如图2所示，将混凝土叠合梁5安装到U型钢牛腿3槽内后与钢管混凝土柱1焊接就位，在开口型箍筋24开口位置绑扎与叠合楼板配合使用纵向构造钢筋25和U型箍筋27，随后将叠合楼板连接在混凝土叠合梁5安装就绪，在U型钢牛腿3槽内混凝土和叠合楼板之间浇筑高标号混凝土形成整体。
本实施例中，所述钢管混凝土柱1的柱内在水平方向上分别设置有与混凝土梁顶部和底部位置所对应的开孔内隔板12，所述开孔内隔板之间在对应U型钢牛腿侧边位置设置有加劲肋13。
如图5所示，钢管混凝土柱1在该处连接构造的柱内根据混凝土梁的梁高分别在梁顶部和底部位置焊接的开孔内隔板12，用于增加该处连接构造的强度，同时内隔板开孔有利于混凝土的浇筑；当U型钢牛腿3的宽度窄于柱宽时，牛腿中心需与柱中心对齐或单边对齐设置，此时需要在柱中对应U型牛腿侧边的位置设置加劲肋，以减少该处混凝土梁对钢管混凝土柱1的剪力传递，加强该处节点的刚度和稳定性。
本实施例中，U型钢牛腿3槽内宽度比混凝土梁的梁宽大2-10mm，用于安装时混凝土梁卡位放置进入U型牛腿的槽中。但U型钢牛腿3槽内的高度根据所使用的混凝土梁类型而定，结合图1和图2所示，当使用预制混凝土梁2时，U型钢牛腿3槽内的高度与预制混凝土梁2的梁高一致；当使用混凝土叠合梁5时，U型钢牛腿3槽内的高度与混凝土叠合梁5的预制部分梁高一致。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种用于建筑物的焊接连接构造，其特征在于：包括固定于主体的卡接定位件和固定于被连接体端部的连接板，所述连接板通过卡接定位件卡接定位后与主体焊接固定成一体。
2.根据权利1要求的用于建筑物的焊接连接构造，其特征在于：所述主体为钢管混凝土柱；所述被连接体为混凝土梁；
所述连接板的板面垂直于混凝土梁的梁纵筋并连接固定于所述梁纵筋。
3.根据权利2要求的用于建筑物的焊接连接构造，其特征在于：所述卡接定位件为焊接固定于所述钢管混凝土柱的U型钢牛腿，所述连接板卡接定位于U型钢牛腿后与钢管混凝土柱焊接固定成一体。
4.根据权利3要求的用于建筑物的焊接连接构造，其特征在于：所述U型钢牛腿的两侧壁的内侧端部分别形成下沉的卡槽且与卡槽对应的底部设有通孔；
所述连接板为T型钢板，并利用所述T型钢板的两个翼板向下对应卡在两个卡槽且下端部向下伸出所述通孔形成定位后焊接于钢管混凝土柱形成整体。
5.根据权利2要求的用于建筑物的焊接连接构造，其特征在于：所述T型钢板的上下端部设置有用于焊接固定的单坡口，所述单坡口设置于连接板与钢管混凝土柱焊接的一侧。
6.根据权利3要求的用于建筑物的焊接连接构造，其特征在于：所述连接板的板面垂直于混凝土梁的梁纵筋并焊接固定于所述梁纵筋，且所述连接板与混凝土梁的梁端之间预留有用于连接加固的空隙；所述连接板卡在U型钢牛腿后，所述混凝土梁相应的部位位于U型钢牛腿内并通过现浇形成整体。
7.根据权利2要求的用于建筑物的焊接连接构造，其特征在于：所述钢管混凝土柱的柱内在水平方向上分别设置有与混凝土梁顶部和底部位置所对应的开孔内隔板。
8.根据权利3要求的用于建筑物的焊接连接构造，其特征在于：所述开孔内隔板之间在对应U型钢牛腿侧边位置设置有加劲肋。
9.根据权利2要求的用于建筑物的焊接连接构造，其特征在于：所述U型钢牛腿槽内高度与混凝土梁的梁高一致，所述U型钢牛腿槽内宽度比混凝土梁的梁宽大2-10mm，用于安装时混凝土梁卡位放置进入U型牛腿的槽中。
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