CN206722094U - 一种矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及建筑结构技术领域，尤其涉及一种矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接装置。该装置包括矩形钢管混凝土柱、钢筋混凝土梁和钢筋混凝土板，其中所述矩形钢管混凝土柱包括矩形钢管以及在所述矩形钢管中浇筑形成的混凝土结构柱，在所述矩形钢管的四个侧板上均设有钢筋上穿孔和钢筋下穿孔，在所述钢筋上穿孔与所述钢筋下穿孔之间设有钢牛腿；在所述矩形钢管的四个棱边处均设有第一连接钢板和第二连接钢板。本实用新型在保证矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接抗震性能和受力性能的基础上，节省了钢材，减少了现场焊接，提高了施工速度，连接性能更好，契合了节能、节材、低碳生态的绿色建筑设计理念。

Description

一种矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接装置

技术领域

本实用新型涉及建筑结构技术领域，尤其涉及一种矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接装置。

背景技术

随着经济的飞快发展，高层和超高层建筑如雨后春笋般出现，使得人们对建筑的结构形式提出了更高的要求。矩形钢管混凝土柱因具有承载力高、抗震性能好、耐火性能较好、施工方便的特点,在高层和超高层建筑及地铁车站中得到了越来越广泛的应用，但是超高层地下部分和地铁框架梁因防腐等问题往往采用混凝土梁，矩形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点成为工程中的难点之一。

目前，在工程中常用的连接方法有钢管开洞后削弱补强法、直螺纹连接、现场焊接钢牛腿、环梁法等方法，钢管壁开洞后，减小了有效截面面积，削弱后贴板补强虽然可以使有效截面面积增加，但是造成焊接工作量大，而且浪费钢材；采取在钢柱上焊接直螺纹套筒的连接方式，直螺纹套筒位置不易确定，工厂焊接很可能会造成梁纵向筋错位，而且这种方法需在钢柱之间加多个内隔板或者一个加厚的内隔板用于传力，不仅施工复杂而且浪费钢材；现场焊接钢牛腿的方式造成现场焊接工作量大，而且焊接质量很难保证，施工速度慢。这些已有节点形式或是传力不直接，或是需要增加大量钢材，或是需要大量现场焊接、不节能环保且施工速度慢，质量也不能保证。

在工程中还采用矩形钢管混凝土柱与钢筋凝土梁连接节点区设置钢筋混凝土环梁的方法，其中环梁内设抗剪栓钉与矩形钢管混凝土柱连接，与钢筋混凝土梁连接位置设置钢牛腿。然而该方法中，环梁只能承受小剪力，对于大截面梁柱连接受力较大的节点不适用，而且传力不直接，施工复杂，现场焊接工作太多，质量难以保证，施工速度慢。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接装置，解决矩形钢管混凝土柱和梁板式楼盖之间连接性能差、现场焊接工作多、施工速度慢的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接装置，至少包括矩形钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁，其中所述矩形钢管混凝土柱包括矩形钢管，在所述矩形钢管的四个侧板上均设有钢筋上穿孔和钢筋下穿孔，在所述钢筋上穿孔与所述钢筋下穿孔之间设有钢牛腿；在所述矩形钢管的四个棱边处均设有第一连接钢板和第二连接钢板，其中所述第一连接钢板与所述钢筋上穿孔位置相对应，所述第一连接钢板和所述第二连接钢板均与所述矩形钢管的轴线方向垂直。

进一步地，所述钢牛腿包括腹板以及设置在所述腹板上的上翼缘和下翼缘，在所述上翼缘和所述下翼缘上分别设有多个栓钉。

具体地，所述第一连接钢板和所述第二连接钢板从上到下依次设置，且所述第二连接钢板的面积大于所述第一连接钢板的面积。

具体地，在所述矩形钢管的四个侧板上均设有钢板加厚区域，所述钢板加厚区域为所述矩形钢管混凝土柱与所述钢筋混凝土梁的连接节点区域。

具体地，在所述矩形钢管的每个侧板上均设有两排所述钢筋上穿孔和两排所述钢筋下穿孔。

进一步地，所述矩形钢管混凝土柱还包括在所述矩形钢管中浇筑形成的混凝土结构柱。

进一步地，所述钢筋混凝土梁包括梁纵向上钢筋、梁纵向下钢筋、梁箍筋以及浇筑形成的混凝土结构梁，其中所述的梁纵向上钢筋和梁纵向下钢筋分别对应穿过所述的钢筋上穿孔和钢筋下穿孔。

进一步地，还包括钢筋混凝土板，所述钢筋混凝土板包括分别设置在所述第一连接钢板和所述第二连接钢板上的板钢筋、设置在所述板钢筋上的受力筋、板分布筋以及浇筑形成的混凝土结构板。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：

本实用新型提供的矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接装置，在保证矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接抗震性能和受力性能的基础上，节省了钢材，减少了现场焊接，提高了施工速度，连接性能更好，契合了节能、节材、低碳生态的绿色建筑设计理念。

附图说明

图1是本实用新型实施例矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接装置中矩形钢管的三维结构图；

图2是本实用新型实施例矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接装置中矩形钢管的截面剖视图；

图3是本发明实施例中矩形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接装置在工厂加工完成的结构示意图；

图4是本发明实施例中矩形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接装置在工厂加工完成的结构剖视图；

图5是本发明实施例中矩形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接装置中混凝土结构梁浇筑后的结构示意图；

图6是本发明实施例中矩形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接装置中混凝土结构梁浇筑后的结构剖面图；

图7是本发明实施例中钢筋混凝土板现场安装结构的截面局部剖视图。

图中：1：矩形钢管；2：钢筋上穿孔；3：钢筋下穿孔；4：钢牛腿；401：腹板；402：上翼缘；403：下翼缘；404：栓钉；5：第一连接钢板；6：第二连接钢板；7：梁纵向上钢筋；8：梁纵向下钢筋；9：混凝土结构梁；10：板钢筋；11：受力筋；12：混凝土结构板；13：混凝土结构柱；14：钢板加厚区域。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-7所示，本实用新型实施例提供一种矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接装置，包括矩形钢管混凝土柱、钢筋混凝土梁和钢筋混凝土板，所述矩形钢管混凝土柱包括矩形钢管1以及在所述矩形钢管1的空腔中浇筑形成的混凝土结构柱13，其中在所述矩形钢管1的四个侧板上均设有钢筋上穿孔2和钢筋下穿孔3，在所述钢筋上穿孔2与所述钢筋下穿孔3之间焊接有钢牛腿4。所述钢牛腿4为H型钢牛腿，所述钢牛腿包括腹板401以及设置在所述腹板401上的上翼缘402和下翼缘403，在所述上翼缘402和所述下翼缘403上分别设有多个栓钉404。本实用新型将H型钢牛腿4焊接在所述矩形钢管1上用于抗剪，可承受大截面梁柱连接中的较大剪力，同时该焊接工作在工厂中完成，保证了焊接的质量,而且通过在所述钢牛腿4的上翼缘402和下翼缘403上分别焊接多个栓钉404，用于加强梁柱连接中与浇筑混凝土的结合。

在所述矩形钢管1的四个棱边处均焊接有第一连接钢板5和第二连接钢板6，其中所述第一连接钢板5与所述钢筋上穿孔2的位置相对应，所述第一连接钢板5和所述第二连接钢板6从上至下依次设置，所述第一连接钢板5和所述第二连接钢板6均与所述矩形钢管1的轴线方向垂直，且所述第二连接钢板6的面积大于所述第一连接钢板5的面积。本实用新型通过在所述矩形钢管1的棱边上焊接面积大小不等的所述第一连接钢板5和所述第二连接钢板6，加强了楼板与柱的连接，承受板与梁连接处的剪力和弯矩，同时该焊接工作在工厂中完成，保证了焊接的质量。

其中，在所述矩形钢管1的每个侧板上均设有两排所述钢筋上穿孔2和两排所述钢筋下穿孔3。其中所述钢筋上穿孔2和所述钢筋下穿孔3用于穿设梁纵向筋，保证梁柱连接中力的有效传递，而且减少了矩形钢管内的内隔板，节省了钢材，并且所述钢筋上穿孔2和所述钢筋下穿孔3在工厂加工好，现场只需穿设梁纵向筋，施工速度更快。

其中，在所述矩形钢管1的四个侧板上均设有钢板加厚区域14，所述钢板加厚区域14为所述矩形钢管混凝土柱与所述钢筋混凝土梁的连接节点区域，也即，对矩形钢管1侧板上的梁柱节点区域加厚，使得所述矩形钢管1的侧板上开设穿孔区域的厚度大于侧板上其他区域的厚度，具体来说，如图5中所述的虚心框区域即为钢板加厚区域14，进而解决开设穿孔造成的有效截面面积降低的问题，而且减少了矩形钢管内的内隔板，节省了钢材，免去开孔后的补强，简单有效。

此外，所述钢筋混凝土梁包括梁纵向上钢筋7、梁纵向下钢筋8、梁箍筋(图中未示)以及浇筑形成的混凝土结构梁9，其中所述的梁纵向上钢筋7、梁纵向下钢筋8分别对应穿过所述的钢筋上穿孔2和钢筋下穿孔3，如图3-6所示为所述矩形钢管混凝土柱与所述钢筋混凝土梁的连接示意图。

所述钢筋混凝土板包括分别焊接在所述第一连接钢板5和所述第二连接钢板6上的板钢筋10、设置在所述板钢筋10上的受力筋11、板分布筋(图中未示)以及浇筑形成的混凝土结构板12，如图7所示为所述钢筋混凝土板的现场施工示意图，在本实施例中，所述板钢筋10是指与所述第一连接钢板5和所述第二连接钢板6相焊接的钢筋，所述受力筋11是指摆放在所述板钢筋10上的钢筋。

本实用新型实施例所述的矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接装置，在保证连接抗震性能和受力性能的基础上，节省了钢材并且减少了现场焊接，其中所述钢牛腿4与所述矩形钢管1的焊接、所述栓钉的焊接、以及所述第一连接钢板5和所述第二连接钢板6分别与所述矩形钢管1的焊接均在工厂进行，在施工现场只需焊接少量板钢筋10，也即，工厂完成了大部分的焊接工作，将工厂焊接完成的构件在施工现场直接应用，这样就保证了焊接的质量，现场只需少量的焊接工作，大大地提高了施工速度。

本实用新型实施例所述的矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接装置的施工工艺具体如下：

工厂将四块钢板焊接形成矩形钢管1，在所述矩形钢管1的四个侧板上均开设钢筋上穿孔2和钢筋下穿孔3，并根据穿孔截面损失率，对矩形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点区域进行局部加厚，也即，对所述矩形钢管1侧板上的梁柱节点区域进行加厚。

工厂在腹板401的上、下两侧边上分别对应焊接上翼缘402和下翼缘403，形成H型钢牛腿4,并在所述上翼缘402和所述下翼缘403上分别焊接多个栓钉404。

工厂在所述矩形钢管1的各个侧边上分别焊接所述H型钢牛腿4，其中所述H型钢牛腿4设置在所述钢筋上穿孔2与所述钢筋下穿孔3之间。

工厂在所述矩形钢管1的各个棱边上分别焊接第一连接钢板5和第二连接钢板6，其中所述第一连接钢板5与所述钢筋上穿孔2的位置相对应。

现场在所述矩形钢管1的钢筋上穿孔2和钢筋下穿孔3中分别对应穿设梁纵向上钢筋7和梁纵向下钢筋8，在所述的梁纵向上钢筋7和梁纵向下钢筋8上绑扎梁箍筋。

现场在所述第一连接钢板5和所述第二连接钢板6上分别焊接少量板钢筋10，在所述板钢筋10上摆放受力筋11，在所述板钢筋10和所述受力筋11上绑扎板分布筋。

依次浇筑混凝土结构柱、混凝土结构梁和混凝土结构板，也即先在所述矩形钢管1的空腔中浇筑混凝土形成混凝土结构柱，然后通过梁柱模具浇筑混凝土形成混凝土结构梁，最后通过楼板模具浇筑混凝土形成混凝土结构板。

综上所述，本实用新型实施例所述的矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接装置，在保证了矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接抗震性能和受力性能的基础上，节省了钢材，减少了现场焊接，提高了施工速度，连接性能更好，进而契合了节能、节材、低碳生态的绿色建筑设计理念。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接装置，其特征在于：至少包括矩形钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁，其中所述矩形钢管混凝土柱包括矩形钢管，在所述矩形钢管的四个侧板上均设有钢筋上穿孔和钢筋下穿孔，在所述钢筋上穿孔与所述钢筋下穿孔之间设有钢牛腿；在所述矩形钢管的四个棱边处均设有第一连接钢板和第二连接钢板，其中所述第一连接钢板与所述钢筋上穿孔位置相对应，所述第一连接钢板和所述第二连接钢板均与所述矩形钢管的轴线方向垂直。

2.根据权利要求1所述的矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接装置，其特征在于：所述钢牛腿包括腹板以及设置在所述腹板上的上翼缘和下翼缘，在所述上翼缘和所述下翼缘上分别设有多个栓钉。

3.根据权利要求1所述的矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接装置，其特征在于：所述第一连接钢板和所述第二连接钢板从上到下依次设置，且所述第二连接钢板的面积大于所述第一连接钢板的面积。

4.根据权利要求1所述的矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接装置，其特征在于：在所述矩形钢管的四个侧板上均设有钢板加厚区域，所述钢板加厚区域为所述矩形钢管混凝土柱与所述钢筋混凝土梁的连接节点区域。

5.根据权利要求1所述的矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接装置，其特征在于：在所述矩形钢管的每个侧板上均设有两排所述钢筋上穿孔和两排所述钢筋下穿孔。

6.根据权利要求1所述的矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接装置，其特征在于：所述矩形钢管混凝土柱还包括在所述矩形钢管中浇筑形成的混凝土结构柱。

7.根据权利要求1所述的矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接装置，其特征在于：所述钢筋混凝土梁包括梁纵向上钢筋、梁纵向下钢筋、梁箍筋以及浇筑形成的混凝土结构梁，其中所述的梁纵向上钢筋和梁纵向下钢筋分别对应穿过所述的钢筋上穿孔和钢筋下穿孔。

8.根据权利要求1所述的矩形钢管混凝土柱与梁板式楼盖连接装置，其特征在于：还包括钢筋混凝土板，所述钢筋混凝土板包括分别设置在所述第一连接钢板和所述第二连接钢板上的板钢筋、设置在所述板钢筋上的受力筋、板分布筋以及浇筑形成的混凝土结构板。