CN218264343U - 一种加固筋式预制混凝土异形柱与钢梁连接结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种加固筋式预制混凝土异形柱与钢梁连接结构，包括外包异形钢柱机构、钢梁连接件和H型钢梁，外包异形钢柱机构包括外包异形钢管、竖向加固筋和横向加固筋；外包异形钢管包括第一L形钢管和第一连接钢管，第一连接钢管的左右内壁上设有竖向加固筋，竖向加固筋之间连有横向加固筋；钢梁连接件包括夹持定位板、牛腿梁和转接固定板，夹持定位板通过第一定位螺栓组件与第一连接钢管连接，牛腿梁内设有第一梁定位板，牛腿梁端部连接有第一插接定位板，夹持定位板连有承插板；第一梁定位板通过第二定位螺栓组件与第一插接定位板、承插板、夹持定位板连接。该连接结构受力合理、传力明确、构造简单、具有较高抗剪承载力和抗震性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑结构技术领域，特别是一种加固筋式预制混凝土异形柱与钢梁连接结构。
背景技术
随着建筑工业化的推广，装配式钢结构在住宅建筑中的应用逐步加大，采用钢管混凝土异形柱，柱肢宽度与填充墙厚度基本相等，可避免室内柱楞突出，增加房间的实际使用面积，避免普通钢框架柱往往突出墙面的情况，同时钢管混凝土异形柱平面布置灵活，经济性好，符合国家建设节约型社会的要求。钢管混凝土异形柱框架和支撑或剪力墙可形成框架--支撑或框架--剪力墙体系，因此有着广阔的应用前景。目前钢管混凝土异形柱截面通常采用以下形式：外管壁、外管壁分别向柱内延长至外管壁、外管壁，形成三个独立腔体。
钢管混凝土异形柱肢宽较小，一般不大于200mm，在异形柱转角处刚接钢框梁时，柱内无法设置与钢梁翼缘对应的水平隔板，否则将形成封闭腔体无法灌注腔内混凝土。为进一步推广钢管混凝土异形柱的应用，需研究开发一种受力合理、构造简单且具有较高承载力和抗震性能的钢管混凝土异形柱与钢梁连接节点。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供种加固筋式预制混凝土异形柱与钢梁连接结构，该节点连接结构受力合理、传力明确、构造简单、具有较高抗剪承载力和抗震性能，并且易于制成标准件进行工业化生产。
本实用新型为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：
一种加固筋式预制混凝土异形柱与钢梁连接结构，包括外包异形钢柱机构、钢梁连接件和H型钢梁，外包异形钢柱机构包括外包异形钢管和设置在异形钢管内的加固组件，加固组件包括竖向加固筋和横向加固筋；
外包异形钢管包括第一L形钢管和连接在第一L形钢管两端的第一连接钢管，第一连接钢管的左右内壁上设置竖向加固筋，竖向加固筋之间设置多个横向加固筋；第一连接钢管端部的左右端面上均开设有第一钢梁连接孔；
所述钢梁连接件包括夹持定位板、牛腿梁和转接固定板，夹持定位板通过第一钢梁连接孔内的第一定位螺栓组件与第一连接钢管连接，牛腿梁内设有第一梁定位板，牛腿梁端部连接有第一插接定位板，夹持定位板的外端连有承插板；
第一插接定位板插接在承插板内后，第一梁定位板通过第二定位螺栓组件与第一插接定位板、承插板、夹持定位板连接；牛腿梁通过转接固定板与H型钢梁螺栓固连。
优选的，所述第一L形钢管包括第一内角钢板和第一外角钢板，第一连接钢管呈U形板状，第一连接钢管的两端分别与第一内角钢板一端、第一外角钢板一端焊接。
优选的，所述第一连接钢管的左内端面开设两组第一钢梁连接孔，右内端面开设有两组第一钢梁连接孔；
第一连接钢管的左内端面和右内端面上均连接两个竖向加固筋，其中一竖向加固筋设置在两组第一钢梁连接孔之间，另一竖向加固筋焊接在第一L形钢管与第一连接钢管的连接处。
优选的，所述横向加固筋和竖向加固筋为带肋钢筋，横向加固筋有多个，多个横向加固筋均布在左右竖向加固筋上。
优选的，所述夹持定位板呈U形板状，夹持定位板的侧端部上均开设有用于第一定位螺栓组件连接的第一夹持定位连接孔；
承插板内侧的夹持定位板外端面上开设有第二定位螺栓组件连接的第二夹持定位连接孔。
优选的，所述承插板呈U形板状，承插板的内侧和夹持定位板的外侧用于第一插接定位板插接；
所述承插板的外端面上开设有用于第二定位螺栓组件连接的第一承插板连接孔。
优选的，所述第一插接定位板包括上插接固定块和下插接板部，上插接固定块和下插接板部一体成型，上插接固定块的内端部焊接在在牛腿梁的上端，下插接板部固连在上插接固定块的外端部的下端；
下插接板部呈长方形板状，下插接板部内开设有用于第二定位螺栓组件连接的第一插接板连接孔。
优选的，所述牛腿梁包括第一上翼缘板、第一中腹板和第一下翼缘板，第一梁定位板有两个，两个第一梁定位板分别连接在第一中腹板两侧的第一上翼缘板、第一下翼缘板之间；
所述第一梁定位板内开设有用于第二定位螺栓组件连接的第一梁定位连接孔。
优选的，所述转接固定板呈长方形板状，转接固定板上开设有用于螺栓固定的转接板连接孔。
本实用新型的有益效果是：
上述加固筋式预制混凝土异形柱与钢梁连接结构，采用核心套管与异形柱相结合并且在异形柱与梁的连接处添加了加固钢筋，改善了异形柱节点处的受力状况，增加了对节点区混凝土的约束，可以异形柱与梁的可靠连接，可以进一步提高节点的抗剪承载力和抗震性能。本实用新型中的预制混凝土异形柱可应用于低层或多层框架结构，改善普通矩形柱室内柱楞外露的缺陷，提高室内空间的利用效率。
在异形柱与钢梁连接件、钢梁连接件与H型钢梁全采用螺栓进行连接，简化了施工的步骤并且改善了连接部位的受力性能。本实用新型中只在节点位置加设加固钢筋，有效地控制了用钢量，提高了材料利用率，更利于推广异形柱结构在装配式建筑中的应用。核心套管、钢梁连接件构件等钢构件都在工厂内完成，所有焊接工作全部在工厂内完成，现场工作效率高且有保证。本实用新型中的节点构造简单，易于制成标准件进行工业化生产。在节点核心区采用外包异形钢管，结构简单，受力合理，所有部件均可在工厂预制完成，现场定位装配，能够有效提高预制混凝土异形柱及与钢梁连接节点的承载能力和抗震性能。
附图说明
为了清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。
图1是加固筋式预制混凝土异形柱与钢梁连接结构等轴测示意图。
图2是外包异形钢柱机构俯视结构示意图。
图3是加固组件结构位置意图。
图4是钢梁连接件整体结构示意图。
图5是加固筋式预制混凝土异形柱与钢梁连接结构部分结构分解示意图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种加固筋式预制混凝土异形柱与钢梁连接结构，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
下面结合附图对本实用新型进行详细说明：
结合图1至图5，一种加固筋式预制混凝土异形柱与钢梁连接结构，包括外包异形钢柱机构1、钢梁连接件2和H型钢梁3，外包异形钢柱机构1包括外包异形钢管11和设置在异形钢管11内的加固组件12，加固组件12包括竖向加固筋121和横向加固筋122。
外包异形钢管11包括第一L形钢管111和连接在第一L形钢管111两端的第一连接钢管112，第一连接钢管112的左右内壁上设置竖向加固筋121，竖向加固筋121之间设置多个横向加固筋122；第一连接钢管112的端部的左右端面上均开设有第一钢梁连接孔113。
钢梁连接件2包括夹持定位板21、牛腿梁22和转接固定板23，夹持定位板21通过第一钢梁连接孔113内的第一定位螺栓组件24与第一连接钢管112连接。
牛腿梁22内设有第一梁定位板25，牛腿梁22端部连接有第一插接定位板26，夹持定位板21的外端连有承插板27；
第一插接定位板26插接在承插板27内后，第一梁定位板25通过第二定位螺栓组件28与第一插接定位板26、承插板27、夹持定位板21连接；牛腿梁22通过转接固定板23与H型钢梁3螺栓固连。
第一L形钢管111包括第一内角钢板和第一外角钢板，第一连接钢管112呈U形板状，第一连接钢管112的两端分别与第一内角钢板一端、第一外角钢板一端焊接。
第一连接钢管112的左内端面开设两组第一钢梁连接孔113，右内端面开设有两组第一钢梁连接孔113；第一连接钢管112的左内端面和右内端面上均连接两个竖向加固筋121，其中一竖向加固筋121设置在两组第一钢梁连接孔113之间，另一竖向加固筋121焊接在第一L形钢管111与第一连接钢管112的连接处。
横向加固筋122和竖向加固筋121为带肋钢筋，横向加固筋122有多个，多个横向加固筋122均布在左右竖向加固筋121上。
夹持定位板21呈U形板状，夹持定位板21的侧端部上均开设有用于第一定位螺栓组件24连接的第一夹持定位连接孔；承插板27内侧的夹持定位板21外端面上开设有第二定位螺栓组件28连接的第二夹持定位连接孔。
承插板27呈U形板状，承插板27的内侧和夹持定位板21的外侧用于第一插接定位板26插接；承插板27的外端面上开设有用于第二定位螺栓组件28连接的第一承插板连接孔。
第一插接定位板26包括上插接固定块261和下插接板部262，上插接固定块261和下插接板部262一体成型，上插接固定块261的内端部焊接在在牛腿梁22的上端，下插接板部262固连在上插接固定块261的外端部的下端。
下插接板部262呈长方形板状，下插接板部262内开设有用于第二定位螺栓组件28连接的第一插接板连接孔。
牛腿梁22包括第一上翼缘板221、第一中腹板222和第一下翼缘板223，第一梁定位板25有两个，两个第一梁定位板25分别连接在第一中腹板222两侧的第一上翼缘板221、第一下翼缘板223之间。第一梁定位板25内开设有用于第二定位螺栓组件28连接的第一梁定位连接孔。转接固定板23呈长方形板状，转接固定板23上开设有用于螺栓固定的转接板连接孔。
上述加固筋式预制混凝土异形柱与钢梁连接结构的施工方法，采用以下步骤：
一)在工厂中，完成外包异形钢柱机构的制作，在外包异形钢管11内焊接竖向加固筋121和横向加固筋122；然后将外包异形钢管11套装在混凝土异形柱钢筋笼上，完成混凝土异形柱钢筋笼的绑扎；
二)支模，采用模板将外包异形钢管1固定在节点区，在工厂中浇筑混凝土形成预制混凝土异形柱；
三)在外包异形钢管11上连接钢梁连接件2；
四)施工现场，将钢梁连接件2与H型钢梁3连接。
上述加固筋式预制混凝土异形柱与钢梁连接结构，采用核心套管与异形柱相结合并且在异形柱与梁的连接处添加了加固钢筋，改善了异形柱节点处的受力状况，增加了对节点区混凝土的约束，可以异形柱与梁的可靠连接，可以进一步提高节点的抗剪承载力和抗震性能。本实用新型中的预制混凝土异形柱可应用于低层或多层框架结构，改善普通矩形柱室内柱楞外露的缺陷，提高室内空间的利用效率。
在异形柱与钢梁连接件、钢梁连接件与H型钢梁全采用螺栓进行连接，简化了施工的步骤并且改善了连接部位的受力性能。本实用新型中只在节点位置加设加固钢筋，有效地控制了用钢量，提高了材料利用率，更利于推广异形柱结构在装配式建筑中的应用。核心套管、钢梁连接件构件等钢构件都在工厂内完成，所有焊接工作全部在工厂内完成，现场工作效率高且有保证。本实用新型中的节点构造简单，易于制成标准件进行工业化生产。在节点核心区采用外包异形钢管，结构简单，受力合理，所有部件均可在工厂预制完成，现场定位装配，能够有效提高预制混凝土异形柱及与钢梁连接节点的承载能力和抗震性能。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
本实用新型中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种加固筋式预制混凝土异形柱与钢梁连接结构，其特征在于，包括外包异形钢柱机构、钢梁连接件和H型钢梁，外包异形钢柱机构包括外包异形钢管和设置在异形钢管内的加固组件，加固组件包括竖向加固筋和横向加固筋；
外包异形钢管包括第一L形钢管和连接在第一L形钢管两端的第一连接钢管，第一连接钢管的左右内壁上设置竖向加固筋，竖向加固筋之间设置多个横向加固筋；第一连接钢管端部的左右端面上均开设有第一钢梁连接孔；
所述钢梁连接件包括夹持定位板、牛腿梁和转接固定板，夹持定位板通过第一钢梁连接孔内的第一定位螺栓组件与第一连接钢管连接，牛腿梁内设有第一梁定位板，牛腿梁端部连接有第一插接定位板，夹持定位板的外端连有承插板；
第一插接定位板插接在承插板内后，第一梁定位板通过第二定位螺栓组件与第一插接定位板、承插板、夹持定位板连接；牛腿梁通过转接固定板与H型钢梁螺栓固连。
2.根据权利要求1所述的一种加固筋式预制混凝土异形柱与钢梁连接结构，其特征在于，所述第一L形钢管包括第一内角钢板和第一外角钢板，第一连接钢管呈U形板状，第一连接钢管的两端分别与第一内角钢板一端、第一外角钢板一端焊接。
3.根据权利要求2所述的一种加固筋式预制混凝土异形柱与钢梁连接结构，其特征在于，所述第一连接钢管的左内端面开设两组第一钢梁连接孔，右内端面开设有两组第一钢梁连接孔；
第一连接钢管的左内端面和右内端面上均连接两个竖向加固筋，其中一竖向加固筋设置在两组第一钢梁连接孔之间，另一竖向加固筋焊接在第一L形钢管与第一连接钢管的连接处。
4.根据权利要求3所述的一种加固筋式预制混凝土异形柱与钢梁连接结构，其特征在于，所述横向加固筋和竖向加固筋为带肋钢筋，横向加固筋有多个，多个横向加固筋均布在左右竖向加固筋上。
5.根据权利要求1所述的一种加固筋式预制混凝土异形柱与钢梁连接结构，其特征在于，所述夹持定位板呈U形板状，夹持定位板的侧端部上均开设有用于第一定位螺栓组件连接的第一夹持定位连接孔；
承插板内侧的夹持定位板外端面上开设有第二定位螺栓组件连接的第二夹持定位连接孔。
6.根据权利要求5所述的一种加固筋式预制混凝土异形柱与钢梁连接结构，其特征在于，所述承插板呈U形板状，承插板的内侧和夹持定位板的外侧用于第一插接定位板插接；
所述承插板的外端面上开设有用于第二定位螺栓组件连接的第一承插板连接孔。
7.根据权利要求1所述的一种加固筋式预制混凝土异形柱与钢梁连接结构，其特征在于，所述第一插接定位板包括上插接固定块和下插接板部，上插接固定块和下插接板部一体成型，上插接固定块的内端部焊接在牛腿梁的上端，下插接板部固连在上插接固定块的外端部的下端；
下插接板部呈长方形板状，下插接板部内开设有用于第二定位螺栓组件连接的第一插接板连接孔。
8.根据权利要求1所述的一种加固筋式预制混凝土异形柱与钢梁连接结构，其特征在于，所述牛腿梁包括第一上翼缘板、第一中腹板和第一下翼缘板，第一梁定位板有两个，两个第一梁定位板分别连接在第一中腹板两侧的第一上翼缘板、第一下翼缘板之间；
所述第一梁定位板内开设有用于第二定位螺栓组件连接的第一梁定位连接孔。
9.根据权利要求1所述的一种加固筋式预制混凝土异形柱与钢梁连接结构，其特征在于，所述转接固定板呈长方形板状，转接固定板上开设有用于螺栓固定的转接板连接孔。
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