CN208604765U - 钢梁和钢筋混凝土结构的连接组件及钢混组合结构体系 - Google Patents

Abstract

本申请公开了钢梁和钢筋混凝土结构的连接组件及钢混组合结构体系。在一实施方式中，该连接组件包括：连接套筒，一体式地组成并且包括连接锚板、锚固钢筋和C型套筒，锚固钢筋从连接锚板的第一表面伸出、用于埋入钢筋混凝土结构中，C型套筒从连接锚板的与第一表面相对的第二表面伸出、用于连接钢梁并且在上下翼缘的端部设有楔形凹进部；以及固定钢板，在两侧设置有与所述楔形凹进部榫卯配合的楔形凸出部。通过根据本申请的连接组件及连接方法，能够在施工现场以无栓无焊的方式进行装配。

Description

钢梁和钢筋混凝土结构的连接组件及钢混组合结构体系

技术领域

本申请涉及结构工程技术领域，具体涉及用于钢混组合结构体系的预制钢梁及其与钢筋混凝土结构的连接组装方法，更具体地，涉及采用类似榫卯结构作为钢混组合结构体系的预制钢梁和钢筋混凝土墙 /柱的连接节点及其连接组装方法。

背景技术

钢结构主要是通过连接节点将钢柱、钢主梁、钢次梁、钢斜撑等主体结构构件连接成一个整体。钢混组合结构体系主要是通过钢梁将柱与柱、柱与墙、墙与墙这些竖向构件连接成一个整体。墙体通常为钢筋混凝土，部分柱也有可能是钢筋混凝土。在钢梁与这种钢筋混凝土墙/柱连接中，通常采用铰接的连接方式，具体为：在施工钢筋混凝土墙/柱时，先预埋带锚筋的连接锚板，待墙/柱混凝土浇筑完成后，在连接锚板表面垂直焊接一块带螺栓孔的连接耳板，最后利用螺栓将钢梁与连接耳板连接。

通常，在钢结构加工厂预先加工制作好钢梁、带锚固钢筋的连接锚板、带螺栓孔的连接耳板，并且在钢梁端部预先开好螺栓孔，然后运到工地。在连接锚板的表面现场焊接连接耳板。在钢梁吊装到位后，利用高强螺栓将钢梁与连接耳板连接。

上述节点连接方式至少存在以下不足：

(1)采用高强螺栓连接时，每个节点通常需要在被连接钢梁和连接耳板上开螺栓孔，并且螺栓孔的精度要求高、连接耳板的现场焊接精度要求高；

(2)由于构件在工厂并非批量化加工制作，所以通常会产生误差，各种构件和工序产生的加工误差叠加后，最终会导致现场连接出现安装困难的问题；

(3)钢梁运到工地并吊装到位后，还需人工固定螺栓，每个螺栓均需分别进行临时固定、初拧和终拧三道工序，这大幅度增加了现场工作量以及成本；

(4)采用现场焊接作为连接方式时，一般需先进行预热工序然后再焊接，这不仅会增加现场工作量和成本，还较大地受焊工水平、焊接工艺和焊接环境(如天气和位置)等影响，从而难以保证质量。

实用新型内容

针对现有技术中的至少一个上述缺点，本申请提出了可用于钢混组合结构体系的、采用类似榫卯结构作为节点连接方式的预制钢梁和钢筋混凝土结构的连接组件和连接方法。具体地，本申请提供了钢梁和钢筋混凝土结构的连接组件及连接方法、以及使用了该连接组件的钢混组合结构体系。

第一方面，本申请提供了钢梁和钢筋混凝土结构的连接组件，包括：连接套筒，一体式地组成并且包括连接锚板、锚固钢筋和C型套筒，锚固钢筋从连接锚板的第一表面伸出、用于埋入钢筋混凝土结构中，C型套筒从连接锚板的与第一表面相对的第二表面伸出、用于连接钢梁、并且在上下翼缘的端部设有楔形凹进部；以及固定钢板，在两侧设置有与楔形凹进部榫卯配合的楔形凸出部。

在某些可选实施方式中，C型套筒的邻近连接锚板的一端的内侧底表面设有限位凹槽。

在某些可选实施方式中，连接锚板、锚固钢筋和C型套筒焊接成一体从而形成连接套筒。

第二方面，本申请提供了钢梁和钢筋混凝土结构的连接方法，利用如第一方面所述的连接组件来实现，该连接方法包括：将连接套筒预埋于钢筋混凝土结构中，使得连接锚板的第二表面暴露于外部；将钢梁插入从第二表面伸出的C型套筒中；以及将固定钢板插入C型套筒中，使得楔形凹进部与楔形凸出部之间形成榫卯配合从而固定钢梁。

在某些可选实施方式中，插入钢梁包括：将钢梁从侧面推入C型套筒中，使得在钢梁的待插入C型套筒中的一端从钢梁的外表面凸出的限位凸起匹配在限位凹槽中。

在某些可选实施方式中，该连接方法还包括：预先将连接锚板、锚固钢筋和C型套筒焊接成一体从而形成连接套筒。

第三方面，本申请提供了钢梁和钢筋混凝土结构的连接组件，包括：锚板部分，包括连接锚板和从连接锚板的第一表面伸出的锚固钢筋，其中，锚固钢筋用于埋入钢筋混凝土结构中，连接锚板的与第一表面相对的第二表面设有楔形凹槽；套筒部分，包括端头连接板和在背离连接锚板的一侧从端头连接板伸出的C型套筒，其中，C型套筒在上下翼缘的端部设有楔形凹进部并且用于连接钢梁，端头连接板的面向连接锚板的一侧设有与楔形凹槽榫卯配合的楔形凸起；以及固定钢板，在两侧设置有与楔形凹进部榫卯配合的楔形凸出部。

在某些可选实施方式中，C型套筒的邻近端头连接板的一端的内侧底表面设有限位凹槽。

在某些可选实施方式中，连接锚板和锚固钢筋焊接成一体从而形成锚板部分。

在某些可选实施方式中，端头连接板和C型套筒焊接成一体从而形成套筒部分。

第四方面，本申请提供了钢梁和钢筋混凝土结构的连接方法，利用如第三方面所述的连接组件来实现，该连接方法包括：将锚板部分预埋于钢筋混凝土结构中，使得连接锚板的第二表面暴露于外部；将端头连接板从侧面推入连接锚板中，使得端头连接板的楔形凸起与连接锚板的楔形凹槽榫卯配合，从而组合锚板部分和套筒部分；将钢梁插入套筒部分的C型套筒中；以及将固定钢板插入C型套筒中，使得楔形凹进部与楔形凸出部之间形成榫卯配合从而固定钢梁。

在某些可选实施方式中，插入钢梁包括：将钢梁从侧面推入C型套筒中，使得在钢梁的待插入C型套筒中的一端从钢梁的外表面凸出的限位凸起匹配在C型套筒的限位凹槽中。

在某些可选实施方式中，预埋锚板部分包括：将锚板部分埋入用于形成钢筋混凝土结构的模具中；在楔形凹槽的一侧埋入可拆材料；执行浇筑以形成钢筋混凝土结构；以及拆除预埋的可拆材料。

在某些可选实施方式中，将端头连接板从侧面推入连接锚板中包括：移动套筒部分，使得端头连接板处于通过拆除可拆材料形成的空间中；以及从侧面推动套筒部分，使得端头连接板的楔形凸起与连接锚板的楔形凹槽榫卯配合。

在某些可选实施方式中，连接方法还包括：在推入端头连接板之后，抹平通过拆除可拆材料形成的空间。

在某些可选实施方式中，连接方法还包括：预先将连接锚板和锚固钢筋焊接成一体从而形成锚板部分。

在某些可选实施方式中，连接方法还包括：预先将端头连接板和 C型套筒焊接成一体从而形成套筒部分。

第五方面，本申请提供了钢梁和钢筋混凝土结构的连接组件，包括：锚板部分，包括连接锚板和从连接锚板的第一表面伸出的锚固钢筋，锚固钢筋用于埋入钢筋混凝土结构中；钢梁部分，包括端头连接板和在背离连接锚板的一侧附接于端头连接板的钢梁；其中，连接锚板的与第一表面相对的第二表面设有楔形凹槽，端头连接板的面向连接锚板的一侧设有与楔形凹槽榫卯配合的楔形凸起。

在某些可选实施方式中，钢梁为热轧或焊接钢梁。

第六方面，本申请提供了钢梁和钢筋混凝土结构的连接方法，利用如第五方面所述的连接组件来实现，该连接方法包括：将锚板部分预埋于钢筋混凝土结构中，使得连接锚板的第二表面暴露于外部；将端头连接板从侧面推入连接锚板中，使得端头连接板的楔形凸起与连接锚板的楔形凹槽榫卯配合从而组合锚板部分和钢梁部分。

在某些可选实施方式中，预埋锚板部分包括：将锚板部分埋入用于形成钢筋混凝土结构的模具中；在楔形凹槽的一侧埋入可拆材料；执行浇筑以形成钢筋混凝土结构；以及拆除预埋的可拆材料。

在某些可选实施方式中，从侧面推入端头连接板包括：使端头连接板移动至通过拆除可拆材料形成的空间中；以及将端头连接板从楔形凹槽的一侧推入连接锚板中。

在某些可选实施方式中，连接方法还包括：在推入端头连接板之后，抹平通过拆除可拆材料形成的空间。

在某些可选实施方式中，连接方法还包括：预先将连接锚板和锚固钢筋焊接成一体从而形成锚板部分。

在某些可选实施方式中，连接方法还包括：预先将端头连接板和钢梁焊接成一体从而形成钢梁部分。

第七方面，本申请提供了一种钢混组合结构体系，单独地或组合地使用如第一、第三和第五方面中任一项所述的连接组件，以将钢梁连接至钢筋混凝土结构。

本申请适用于住宅、办公楼或酒店等用途的多层和高层建筑，并且具有以下有益效果中的至少之一：

(1)加工完的连接套筒尺寸通常只有1米左右即尺寸小且重量轻，方便在工厂进行精准加工，有助于实现批量化和标准化生产，从而保证加工精度和质量；

(2)小尺寸和轻重量的连接套筒无论在运输还是吊装过程中所受限制都很少，从而便于运输和吊装，也避免了在上述过程中经常发生的受损变形；

(3)简化了钢梁与钢筋混凝土墙/柱连接的节点部件的加工程序，可大幅度缩短加工时间，保证加工质量；

(4)现场安装时，利用上述连接组件和加工好的钢构件即可全面地实现钢梁与钢筋混凝土墙/柱的无栓无焊装配式连接，这大幅度减少了安装工序、能够数以倍计地缩短安装时间、确保施工质量；

(5)由于现场不需采用螺栓或焊接连接，可减少对人工高昂的熟练焊工的需求，节省大量成本；

(6)通过对构件和连接组件的标准化模块化生产、整体实现模块化设计、工厂化生产、专业化安装，具有稳定可靠的连接安装性能，避免了在工地焊接和螺栓连接的弊端，使得现场装配简单高效，可达到减少人工、缩短工期、节约成本的目的，且可促进装配式建筑产业化发展。

附图说明

结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本申请的其他特征、目的和优点将变得更明显。在附图中：

图1A和图1B分别为钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第一和第二实施方式的一体式连接组件连接的立面示意图；

图2A为从侧上方视角所得的、钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第一实施方式的一体式连接组件连接的三维散件示意图；

图2B和图2C为钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第一实施方式的一体式连接组件连接的立面和剖面示意图；

图3为钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第一实施方式的一体式连接组件连接的组装过程示意图；

图4A为从侧上方视角所得的、钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第二实施方式的一体式连接组件连接的三维散件示意图；

图4B为从侧下方视角所得的、钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第二实施方式的一体式连接组件连接的三维散件示意图；

图4C和图4D为钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第二实施方式的一体式连接组件连接的立面和剖面示意图；

图5A和图5B分别为钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第三和第四实施方式的组合式连接组件连接的立面示意图；

图6A为从侧上方视角所得的、钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第三实施方式的组合式连接组件连接的三维散件示意图；

图6B为从侧下方视角所得的、根据本申请第三实施方式的组合式连接组件的套筒部分的三维示意图；

图6C和图6D为钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第三实施方式的组合式连接组件连接的立面和剖面示意图；

图7为钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第三实施方式的组合式连接组件连接的组装过程示意图；

图8A为从侧上方视角所得的、钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第四实施方式的组合式连接组件连接的三维散件示意图；

图8B为从侧下方视角所得的、根据本申请第四实施方式的组合式连接组件的套筒部分的三维示意图；

图8C和图8D为钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第四实施方式的组合式连接组件连接的立面和剖面示意图；

图9A和图9B为钢梁与钢筋混凝土结构在一端采用根据本申请第五实施方式的组合式连接组件连接的立面示意图；

图10A为从侧上方视角所得的、钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第五实施方式的组合式连接组件连接的三维散件示意图；

图10B为从侧下方视角所得的、根据本申请第五实施方式的组合式连接组件的钢梁部分的三维示意图；

图10C为钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第五实施方式的组合式连接组件连接的立面和剖面示意图；

图11为钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第五实施方式的组合式连接组件连接的组装过程示意图；

图12A为根据本申请第五实施方式的组合式连接组件的组装过程示意图；以及

图12B为根据本申请第五实施方式的组合式连接组件的预留示意图。

附图标记清单

102 钢主梁

104 钢次梁

108 钢筋混凝土结构

100/200/300/400/500 连接组件

112 连接锚板(不带楔形凹槽)

114 锚固钢筋

116 C型套筒(下翼缘不设限位凹槽)

118 次梁固定钢板

120 楔形凹进部

122 楔形凸出部

212 限位凹槽

214 限位凸起

216 C型套筒(下翼缘设有限位凹槽)

218 主梁固定钢板

312 连接锚板(带有楔形凹槽)

314 端头连接板

316 楔形凹槽

318 楔形凸起

512 可拆材料

514 灰浆

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的各个方面进行详细描述，以供更好地理解本申请。应理解，这些具体的描述仅是对本申请的示例性实施方式的说明，而不限制本申请的范围。

在本说明书通篇和全部附图中，相同的附图标记表示相同的元件。为了便于描述，附图中仅示出与技术主题相关的部分。

应理解的是，虽然用语第一、第二等在本文中可以用来描述各元件、部件或部分，但是这些元件、部件或部分不应被这些用语限制。这些用语仅用于将一个元件、部件或部分与另一个元件、部件或部分区分开。在附图中，为了便于说明，可能夸大一些元件、部件或部分的尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。

还应理解的是，表述“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任意和全部组合。用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“……中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可以”表示“本申请的一个或多个实施方式”。另外，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。

除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本文中明确如此限定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

本申请主要应用于钢混组合结构体系，具体地，用于将钢梁连接至钢筋混凝土结构。

下面将参考附图结合具体实施方式进一步描述本申请。

当钢梁连接至钢筋混凝土结构，例如钢筋混凝土墙/柱，可通过根据本申请的连接组件和连接方法来实现。

下面基于钢梁(例如，钢主梁102和钢次梁104)与钢筋混凝土结构的连接的情况来解释本申请。

根据本申请，钢梁和钢筋混凝土结构的连接组件主要包括一体式连接组件和组合式连接组件两种类型。下面将结合五个具体实施方式对根据本申请的连接组件和连接方法进行描述。

下面，将结合图1A至图4D描述根据本申请的第一和第二实施方式的一体式连接组件及其连接方法。图1A和图1B分别为钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第一和第二实施方式的一体式连接组件连接的立面示意图。图2A为从侧上方视角所得的、钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第一实施方式的一体式连接组件连接的三维散件示意图；图2B和图2C为钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第一实施方式的一体式连接组件连接的立面和剖面示意图，其中图2C是沿图2B的红A-A截取所得。

根据本申请的第一实施方式，钢梁和钢筋混凝土结构108的连接组件100可包括：连接套筒，一体式地组成并且包括连接锚板112、锚固钢筋114和C型套筒116，其中锚固钢筋114从连接锚板112的第一表面伸出、用于埋入钢筋混凝土结构108中，C型套筒116从连接锚板112的与第一表面相对的第二表面伸出、在上下翼缘的端部设有楔形凹进部120并且用于连接钢梁；固定钢板，在两侧设置有与楔形凹进部120榫卯配合的楔形凸出部122。

如图1A和图2A至图2C所示，在使用状态下，连接锚板112的除了伸出有C型套筒116的第二表面之外的表面，连同锚固钢筋114 一起在浇筑阶段埋入钢筋混凝土结构108中，从而使得连接组件100 的一端连接至钢筋混凝土结构108。连接组件100的另一端通过C型套筒116连接钢梁并且利用榫卯配合通过固定钢板固定钢梁。

在该实施方式中，例如，钢梁为钢次梁104，相应地，固定钢板为次梁固定钢板118。钢筋混凝土结构108可以为钢筋混凝土墙/柱。根据本申请的钢梁(包括钢主梁102和钢次梁104)可设置为型钢，诸如工字钢、槽钢等。值得一提的是，这些描述仅是示例而非限制，例如，钢梁和固定钢板也可分别为钢主梁102和主梁固定钢板218。

在可选实施例中，连接锚板112、锚固钢筋114和C型套筒116 可焊接成一体从而形成连接套筒。但是这仅是示例，也可通过其他方式形成为一体，只要能在现场工装之前预先使连接套筒形成一体即可。

具体地，如图2A所示，连接组件100(也称为连接节点)包括一体式连接套筒和次梁固定钢板118。一体式连接套筒由锚固钢筋114、连接锚板112、C型套筒116加工组合而成；次梁固定钢板118上下端具有楔形凸出部122，该楔形凸出部122可插入C型套筒116的楔形凹进部120中从而防止钢次梁104侧向滑移。上述组件的加工工作均在工厂完成，加工完的组件运输至现场后，只需采用无栓无焊的方式即可进行现场装配连接。

相应地，利用根据本申请的第一实施方式的连接组件100实现的、钢梁和钢筋混凝土结构108的连接方法可包括：将连接套筒预埋于钢筋混凝土结构108中，使得连接锚板112的第二表面暴露于外部；将钢梁插入从第二表面伸出的C型套筒116中；以及将固定钢板插入C 型套筒116中，使得楔形凹进部120与楔形凸出部122之间形成榫卯配合从而固定钢梁。

图3示出钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第一实施方式的一体式连接组件连接的组装过程示意图。如图3所示，先从C型套筒 116的侧面将钢次梁104推入C型套筒116；持续推动使得钢次梁104 抵靠C型套筒116的内壁；然后，将次梁固定钢板118沿钢次梁104 的纵长方向插入C型套筒116的边缘，使得楔形凹进部120与楔形凸出部122相配合；持续插入使得次梁固定钢板118抵靠连接锚板112。

具体地，在墙/柱混凝土浇筑时，先将一体式连接套筒110的锚固钢筋114和连接锚板112预埋于墙/柱混凝土内。在钢次梁104现场安装时，将吊装到位的钢次梁104的次梁连接端从侧面推入C型套筒116 内，然后将带有楔形凸出部122的次梁固定钢板水平插入C型套筒的开口侧的楔形凹进部120(或缺口)中，以便防止次梁产生侧向滑移。

在可选实施例中，根据第一实施方式的连接方法还可包括：预先将连接锚板112、锚固钢筋114和C型套筒116焊接成一体从而形成连接套筒。通过使用预制成一体的构件，能够缩短现场工装时间。

下面，将结合4A至图4D描述根据本申请的第二实施方式的一体式连接组件及其连接方法。图4A为从侧上方视角所得的、钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第二实施方式的一体式连接组件连接的三维散件示意图；图4B为从侧下方视角所得的、钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第二实施方式的一体式连接组件连接的三维散件示意图；图4C和图4D为钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第二实施方式的一体式连接组件连接的立面和剖面示意图，其中图4D为沿图4C中的线A-A所得的剖视图。

对于根据第二实施方式的钢梁和钢筋混凝土结构108的连接组件 200，除了第一实施方式所阐述的结构之外，如图4A具体示出，C型套筒216的邻近连接锚板112的一端的内侧底表面设有限位凹槽212。这里，为了描述的清楚和简明，相同或相似的结构、配置和步骤将不再重复描述，而是仅集中在第一和第二实施方式的区别之处进行解释。

在该实施方式中，如图4A所示，例如，钢梁可为钢主梁102且固定钢板可为主梁固定钢板218。如图4B所示，钢主梁102的连接端的下表面上可焊接有限位凸起214。在使用状态中，如图4C和图4D 所示，限位凸起214与钢主梁102相匹配以便对钢主梁102在纵长方向上的滑移进行限位。

具体地，连接组件200包括一体式连接套筒和主梁固定钢板218。一体式连接套筒由锚固钢筋114、连接锚板112、带限位槽212的C 型套筒216加工组合而成；主梁固定钢板218上下端具有楔形凸出部 122，该楔形凸出部122可插入C型套筒216的楔形凹进部120从而防止钢主梁102侧向滑移。钢主梁的端部下翼缘底面焊接一块钢板以形成限位凸起214。通过限位凸起214与限位槽212的配合从而限制钢主梁102沿梁方向的滑移。上述组件的加工工作均在工厂完成，加工完的组件运输至现场后，只需采用无栓无焊的方式即可进行现场装配连接。

相应地，在组装过程中，除了根据第一实施方式的连接方法的步骤(参考图3)之外，在根据第二实施方式的连接方法中，在插入钢梁的过程中，可将钢梁从侧面推入C型套筒216中，使得在钢梁的待插入C型套筒216中的一端从钢梁的外表面凸出的限位凸起214匹配在限位凹槽212中。

具体地，根据第二实施方式，在墙/柱混凝土浇筑时，先将一体式钢主梁连接组件200的锚固钢筋114和连接锚板112预埋于墙/柱混凝土内；在钢主梁现场安装时，将吊装到位的钢主梁102的主梁连接端从侧面推入C型套筒216内，使得钢主梁102的主梁连接端的端部下翼缘底面的限位凸起214卡在C型套筒216根部底面的限位槽212内，以便防止主梁102受拉时产生纵向滑移脱位；然后，将带有楔形凸出部122的主梁固定钢板218水平插入C型套筒216的开口侧的楔形凹进部(或缺口)120中，以便防止钢主梁102产生侧向滑移。

主梁在水平荷载作用下会传递水平拉力或压力给节点(即，连接组件)，因此，在可选实施例中，根据第二实施方式的连接方法还可包括：在钢梁与C型套筒216之间的接触面上涂抹粘钢胶。如此配置，能够加强节点区传递水平力的能力、提高地震时结构的耗能水平。

下面，将结合图5A至图8D描述根据本申请的第三至第四实施方式的组合式连接组件及其连接方法。

图5A和图5B分别为钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第三和第四实施方式的组合式连接组件连接的立面示意图。图6A为从侧上方视角所得的、钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第三实施方式的组合式连接组件连接的三维散件示意图；图6B为从侧下方视角所得的、根据本申请第三实施方式的组合式连接组件的套筒部分的三维示意图；图6C和图6D为钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第三实施方式的组合式连接组件连接的立面和剖面示意图，其中图6D 为沿图6C中的线A-A截取所得的剖视图。

根据本申请的第三实施方式，钢梁和钢筋混凝土结构108的连接组件300可包括：锚板部分，包括连接锚板312和从连接锚板312的第一表面伸出的锚固钢筋114，其中，锚固钢筋114用于埋入钢筋混凝土结构108中，连接锚板312的与第一表面相对的第二表面设有楔形凹槽316；套筒部分，包括端头连接板314和在背离连接锚板312 的一侧从端头连接板314伸出的C型套筒116，其中，C型套筒116 在上下翼缘的端部设有楔形凹进部120并且用于连接钢梁，端头连接板314的面向连接锚板312的一侧设有与楔形凹槽316榫卯配合的楔形凸起318；以及固定钢板，在两侧设置有与楔形凹进部榫卯配合的楔形凸出部122。

在该实施方式中，例如，钢梁为钢次梁104，相应地，固定钢板为次梁固定钢板。根据第三实施方式的连接组件及其连接方法与根据第一实施方式的那些具有相同或相似部分，例如C型套筒116、锚固钢筋114，在此不重复描述，而是仅着重描述区别之处。

如图5A和图6A至图6D所示，锚固钢筋114、连接锚板312的除了与端头连接板314附接的表面之外的表面、端头连接板314的侧表面的一部分在浇筑阶段进入钢筋混凝土结构108中，从而使得连接组件300的一端连接至钢筋混凝土结构108。连接组件300的另一端通过C型套筒116连接钢次梁104并且利用榫卯配合通过次梁固定钢板118固定钢次梁104。

在可选实施例中，连接锚板312和锚固钢筋114焊接成一体从而形成锚板部分。在可选实施例中，端头连接板314和C型套筒116焊接成一体从而形成套筒部分。

具体地，连接组件300包括：带锚固钢筋114的组合式连接锚板 312、带端头连接板314的C型套筒116和次梁固定钢板118。带锚固钢筋114的组合式连接锚板312由锚固钢筋114、带有楔形凹槽的连接锚板312加工组合而成；带端头连接板314的C型套筒116由带有楔形凸起的端头连接板314、C型套筒116加工组合而成；次梁固定钢板118上下端具有楔形凸出部122，该楔形凸出部122可插入C型套筒116的楔形凹进部120中，从而防止钢次梁侧向滑移。上述组件的加工工作均在工厂完成，加工完的组件运输至现场后，只需采用无栓无焊的方式即可进行现场装配连接。

带有楔形凹槽的连接锚板312、以及带有楔形凸起的端头连接板 314的楔形部位加工制作的精度要求高，可采用铸钢工艺或3D打印技术进行加工制作，然后在工厂分别与锚固钢筋114、C型套筒116焊接形成组件。

相应地，利用根据本申请的第三实施方式的连接组件300实现的、钢梁和钢筋混凝土结构108的连接方法可包括：将锚板部分预埋于钢筋混凝土结构108中，使得连接锚板312的第二表面暴露于外部；将端头连接板314从侧面推入连接锚板312中，使得端头连接板314的楔形凸起与连接锚板312的楔形凹槽榫卯配合，从而组合锚板部分和套筒部分；将钢梁插入套筒部分的C型套筒116中；以及将固定钢板插入C型套筒116中，使得楔形凹进部与楔形凸出部之间形成榫卯配合从而固定钢梁。

图7示出钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第三实施方式的组合式连接组件连接的组装过程示意图。如图7所示，预先将锚板部分埋入钢筋混凝土结构108中；然后，从侧面推动套筒部分，使得端头连接板314的楔形凸起在连接锚板312的楔形凹槽中滑动式插入并最终抵靠连接锚板312的内壁；然后将钢次梁104插入C型套筒116 中；最后插入次梁固定钢板118，使得次梁固定钢板118的楔形凸出部在C型套筒116的楔形凹进部中滑动并最终抵靠端头连接板314。

具体地，在墙/柱混凝土浇筑前，先将带锚固钢筋114的组合式连接锚板312预埋于墙/柱内。在连接锚板312的楔形凹槽内及楔形凹槽的开口一侧预埋泡沫塑料板，在墙/柱混凝土浇筑后，拆除预埋的泡沫塑料板(在图12A和图12B中描述)。在钢次梁104现场安装前，将 C型套筒116的端头连接板314紧贴连接锚板312侧边拆除泡沫塑料后形成的矩形凹进部位，使C型套筒的端头连接板上的楔形凸起对准连接锚板上的楔形凹槽。水平向推动套筒部分的端头连接板314使其楔形凸起完整插入连接锚板312的楔形凹槽中。用灰浆抹平连接锚板侧边的矩形凹进部位，以便防止C型套筒116的端头连接板314产生侧向滑移。将吊装到位的钢次梁104的次梁连接端从侧面推入C型套筒116内、然后将带有楔形凸出部的次梁固定钢板118水平插入C型套筒116的开口侧的楔形凹进部(或缺口)中，以便防止次梁产生侧向滑移。

在可选实施例中，根据第三实施方式的连接方法还包括：预先将连接锚板312和锚固钢筋114焊接成一体从而形成锚板部分；以及预先将端头连接板314和C型套筒116焊接成一体从而形成套筒部分。

下面，将结合图8A至图8D描述根据本申请的第四实施方式的组合式连接组件及其连接方法。图8A为从侧上方视角所得的、钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第四实施方式的组合式连接组件连接的三维散件示意图；图8B为从侧下方视角所得的、根据本申请第四实施方式的组合式连接组件的套筒部分的三维示意图；图8C和图8D 为钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第四实施方式的组合式连接组件连接的立面和剖面示意图，其中图8D为沿图8C中的线A-A截取所得的剖视图。

对于根据第四实施方式的钢梁和钢筋混凝土结构108的连接组件 400，除了第三实施方式所阐述的结构之外，C型套筒216的邻近端头连接板312的一端的内侧底表面设有限位凹槽212。第四实施方式与第一、第三实施方式有相同或相似的部分，这里，为了描述的清楚和简明，相同或相似的结构、配置和步骤将不再重复描述，而是仅集中在区别之处进行解释。

在该实施方式中，例如，如图8A所示，钢梁可为钢主梁102且固定钢板可为主梁固定钢板218。如图8B所示，钢主梁102的连接端的下表面上可焊接有限位凸起214。如图8C所示，限位凸起214与钢主梁102相匹配以便对钢主梁102在纵长方向上的滑移进行限位。

具体地，连接组件400包括：带锚固钢筋114的组合式连接锚板 312、带端头连接板314和限位槽212的C型套筒216以及主梁固定钢板218。带锚固钢筋114的组合式连接锚板312由锚固钢筋114、带有楔形凹槽的连接锚板312加工组合而成；带端头连接板314和限位槽212的C型套筒216由带有楔形凸起的端头连接板314、带限位槽 212的C型套筒216加工组合而成。主梁固定钢板218上下端具有楔形凸出部122，该楔形凸出部122可插入C型套筒216的楔形凹进部 120中，从而防止钢主梁侧向滑移。钢主梁102的端部下翼缘底面焊接一块钢板以形成限位凸起214，从而通过限位凸起214与限位槽212 的配合限制钢主梁102沿梁方向的滑移。上述组件的加工工作均在工厂完成，加工完的组件运输至现场后，只需采用无栓无焊的方式即可进行现场装配连接。

带有楔形凹槽的连接锚板312、以及带有楔形凸起的端头连接板 314的楔形部位加工制作的精度要求高，可采用铸钢工艺或3D打印技术进行加工制作，然后在工厂分别与锚固钢筋114、C型套筒216焊接形成组件。

相应地，在组装过程中，除了根据第三实施方式的连接方法的步骤(参考图7)之外，在根据第四实施方式的连接方法中，插入钢梁进一步包括：将钢梁从侧面推入C型套筒216中，使得在钢梁的待插入C型套筒216中的一端从钢梁的外表面凸出的限位凸起214匹配在 C型套筒216的限位凹槽212中。

具体地，在墙/柱混凝土浇筑前，先将带锚固钢筋114的组合式连接锚板312预埋于墙/柱内；在连接锚板312的楔形凹槽内及楔形凹槽的开口一侧预埋泡沫塑料板；在墙/柱混凝土浇筑后，拆除预埋的泡沫塑料板。在钢主梁现场安装前，将C型套筒216的端头连接板314紧贴连接锚板312侧边拆除泡沫塑料后形成的矩形凹进部位，使C型套筒216的端头连接板314上的楔形凸起对准连接锚板上的楔形凹槽。水平向推动套筒部分的端头连接板314，使其楔形凸起完整插入连接锚板312的楔形凹槽中。用灰浆抹平连接锚板侧边的矩形凹进部位，以便防止C型套筒216的端头连接板314产生侧向滑移。将吊装到位的钢主梁102的主梁连接端从侧面推入C型套筒216内，使得主梁102 的主梁连接端的端部下翼缘底面的限位凸起214卡在C型套筒根部底面的限位槽212内，以便防止主梁102受拉时产生纵向滑移脱位。然后，将带有楔形凸出部122的主梁固定钢板218水平插入C型套筒216 的开口侧的楔形凹进部(或缺口)120中，以便防止主梁102产生侧向滑移。

主梁在水平荷载作用下会传递水平拉力或压力给节点(即，连接组件)，因此，在可选实施例中，根据第二实施方式的连接方法还可包括：在钢梁与C型套筒216之间的接触面上涂抹粘钢胶。如此配置，能够加强节点区传递水平力的能力、提高地震时结构的耗能水平。

下面，将结合图9A至图11描述根据本申请的第五实施方式的组合式连接组件及其连接方法。

图9A和图9B为钢梁与钢筋混凝土结构在一端采用根据本申请第五实施方式的组合式连接组件连接的立面示意图。图10A为从侧上方视角所得的、钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第五实施方式的组合式连接组件连接的三维散件示意图；图10B为从侧下方视角所得的、根据本申请第五实施方式的组合式连接组件的钢梁部分的三维示意图；图10C为钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第五实施方式的组合式连接组件连接的立面和剖面示意图。

根据本申请的第五实施方式，如图10A至图10C所示，钢梁和钢筋混凝土结构的连接组件500包括：锚板部分，包括连接锚板312和从连接锚板312的第一表面伸出的锚固钢筋114，锚固钢筋114用于埋入钢筋混凝土结构108中；钢梁部分，包括端头连接板314和在背离连接锚板312的一侧附接于端头连接板314的钢梁。连接锚板312 的与第一表面相对的第二表面设有楔形凹槽，端头连接板314的面向连接锚板312的一侧设有与楔形凹槽榫卯配合的楔形凸起。

在该第五实施方式中，例如，钢梁为钢次梁104。也就是说，在该实施方式中，钢次梁104与端头连接板314例如通过焊接形成一体。

具体地，连接组件500包括：带锚固钢筋114的组合式连接锚板 312、带端头连接板314的钢次梁104。带锚固钢筋114的组合式连接锚板312由锚固钢筋114、带有楔形凹槽的连接锚板312加工组合而成；带端头连接板314的钢次梁104由带有楔形凸起的端头连接板314、钢次梁104加工组合而成。上述组件的加工工作均在工厂完成，加工完的组件运输至现场后，只需采用无栓无焊的方式即可进行现场装配连接。

带有楔形凹槽的连接锚板312、以及带有楔形凸起的端头连接板 314的楔形部位加工制作的精度要求高，可采用铸钢工艺或3D打印技术进行加工制作，然后在工厂分别与锚固钢筋114、钢次梁104焊接形成组件。

相应地，利用根据本申请的第五实施方式的连接组件500实现的、钢梁和钢筋混凝土结构108的连接方法可包括：将锚板部分预埋于钢筋混凝土结构108中，使得连接锚板312的第二表面暴露于外部；将端头连接板314从侧面推入连接锚板312中，使得端头连接板314的楔形凸起与连接锚板312的楔形凹槽榫卯配合从而组合锚板部分和钢梁部分。

在可选实施例中，根据第五实施方式的连接方法还可包括：预先将连接锚板312和锚固钢筋114焊接成一体从而形成锚板部分；以及预先将端头连接板314和钢梁焊接成一体从而形成钢梁部分。

具体地，图11示出钢梁与钢筋混凝土结构采用根据本申请第五实施方式的组合式连接组件连接的组装过程示意图。如图11所示，首先将锚板部分预埋于钢筋混凝土结构108中；然后，从侧面推入端头连接板314，使得端头连接板314的楔形凸起在连接锚板312的楔形凹槽中滑动并最终抵靠楔形凹槽的端壁。

下面，将描述在浇注阶段的组装过程。第三至第五实施方式的组合式连接组件在浇注阶段的组装过程相同或相似，因此，这里结合图 12A和图12B以第五实施方式为例进行描述。

图12A为根据本申请第三至第五实施方式的组合式连接组件的组装过程示意图；以及图12B为根据本申请第三至第五实施方式的组合式连接组件的预留示意图。

在可选实施例中，预埋锚板部分可包括：将锚板部分埋入用于形成钢筋混凝土结构108的模具中；在楔形凹槽316的一侧埋入可拆材料512；执行浇筑以形成钢筋混凝土结构108；以及拆除预埋的可拆材料512。可拆材料512例如可为泡沫塑料等，但不限于此。

在可选实施例中，从侧面推入端头连接板314可包括：使端头连接板314移动至通过拆除可拆材料512形成的空间中；以及将端头连接板314从楔形凹槽316的一侧推入连接锚板312中。

在可选实施例中，在组装过程中，可在推入端头连接板314之后，利用灰浆514抹平通过拆除可拆材料512形成的空间。

具体地，如图12A和图12B所示，在墙/柱混凝土浇筑前，先将带锚固钢筋114的组合式连接锚板312预埋于墙/柱内，在连接锚板312 的楔形凹槽316内及楔形凹槽316的开口一侧预埋诸如泡沫塑料板的可拆材料512；在墙/柱混凝土浇筑后，拆除预埋的泡沫塑料板512。之后进行钢梁现场安装步骤(不重复描述)。在钢梁安装完成之后，用灰浆514抹平连接锚板312侧边的矩形凹进部位，以便防止次梁产生侧向滑移。

值得一提的是，上文结合第一至第五实施方式描述的根据本申请的一体式连接组件和组合式连接组件可任意组合地用于将钢梁连接至钢筋混凝土结构。此外，根据实际工况，钢梁两端可按节点设计需要或加工误差考虑而决定采用相同类型的连接组件，或者采用不同类型的连接组件。例如，当钢梁的一端采用连接组件500进行连接时，另一端可采用连接组件100或300进行连接，以保证即使存在允许的加工误差，也不存在现场安装困难或无法现场安装的问题。

在本申请各实施方式中，除非另外反向指出，否则单数形式可包括复数含义。在本文通篇中，技术名词不限于字面上所限定的含义，而是在不脱离本申请如权利要求所限定的范围的情况下，涵盖用于实现相同或相似功能的表述不同的装置。另外应注意，除非明确地指示，否则本文所描述的一些步骤不一定要按照书写的前后顺序来发生。

以上描述仅为本申请的较佳实施方式以及对本申请技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的申请范围并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，在不脱离申请构思的情况下，本申请还应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其他技术方案。例如上述特征与本申请中公开的具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.钢梁和钢筋混凝土结构的连接组件，其特征在于，包括：

连接套筒，一体式地组成并且包括：

连接锚板，

锚固钢筋，从所述连接锚板的第一表面伸出，用于埋入所述钢筋混凝土结构中，

C型套筒，从所述连接锚板的与所述第一表面相对的第二表面伸出，用于连接所述钢梁，并且在上下翼缘的端部设有楔形凹进部；以及

固定钢板，在两侧设置有与所述楔形凹进部榫卯配合的楔形凸出部。

2.如权利要求1所述的连接组件，其中，所述C型套筒的邻近所述连接锚板的一端的内侧底表面设有限位凹槽。

3.如权利要求1所述的连接组件，其中，所述连接锚板、所述锚固钢筋和所述C型套筒焊接成一体从而形成所述连接套筒。

4.钢梁和钢筋混凝土结构的连接组件，其特征在于，包括：

锚板部分，包括连接锚板和从所述连接锚板的第一表面伸出的锚固钢筋，其中，所述锚固钢筋用于埋入所述钢筋混凝土结构中，所述连接锚板的与所述第一表面相对的第二表面设有楔形凹槽；

套筒部分，包括端头连接板和在背离所述连接锚板的一侧从所述端头连接板伸出的C型套筒，其中，所述C型套筒在上下翼缘的端部设有楔形凹进部并且用于连接所述钢梁，所述端头连接板的面向所述连接锚板的一侧设有与所述楔形凹槽榫卯配合的楔形凸起。

5.如权利要求4所述的连接组件，其中，所述C型套筒的邻近所述端头连接板的一端的内侧底表面设有限位凹槽。

6.如权利要求4所述的连接组件，其中，所述连接锚板和所述锚固钢筋焊接成一体从而形成所述锚板部分。

7.如权利要求4所述的连接组件，其中，所述端头连接板和所述C型套筒焊接成一体从而形成所述套筒部分。

8.钢梁和钢筋混凝土结构的连接组件，其特征在于，包括：

锚板部分，包括连接锚板和从所述连接锚板的第一表面伸出的锚固钢筋，其中，所述锚固钢筋用于埋入所述钢筋混凝土结构中，所述连接锚板的与所述第一表面相对的第二表面设有楔形凹槽；

钢梁部分，包括端头连接板和在背离所述连接锚板的一侧附接于所述端头连接板的钢梁，其中，所述端头连接板的面向所述连接锚板的一侧设有与所述楔形凹槽榫卯配合的楔形凸起。

9.如权利要求8所述的连接组件，其中，所述钢梁为型钢。

10.钢混组合结构体系，其特征在于，包括：

如权利要求1、4和8所述的连接组件中的至少之一，以将所述钢梁连接至所述钢筋混凝土结构。