CN220433424U - 预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体式组合梁连接节点 - Google Patents

预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体式组合梁连接节点 Download PDF

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Abstract

一种预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体式组合梁连接节点,涉及桥梁工程施工技术领域,该节点包括预制空腹式型钢混凝土墩柱和整体式组合梁;采用钢端板‑螺栓连接时,所述预制空腹式型钢混凝土墩柱安装左侧钢端板,所述整体式组合梁安装右侧钢端板,左侧钢端板与右侧钢端板对接;采用预埋钢板‑螺栓连接时,所述预制空腹式型钢混凝土墩柱预埋柱端预埋连接钢板和连接螺栓,整体式组合梁安装梁端连接钢板,柱端预埋连接钢板与梁端连接钢板对接并连接螺栓固定。本节点减少了人为、气候及周围环境等不确定因素对施工质量的影响,具有方便、快捷的优点,可大幅度提高施工效率,且工业化程度高。

Description

预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体式组合梁连接节点
技术领域
本实用新型涉及桥梁工程施工技术领域,特别涉及预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体式组合梁连接节点。
背景技术
目前,已有的建筑(构筑)物的承重结构主要以混凝土结构和钢结构为主,但在一些重载结构、大跨度结构使用了钢与混凝土组合结构、钢结构与混凝土混合结构等。型钢混凝土结构就是钢与混凝土组合结构中具有代表性结构之一。型钢混凝土结构分为实腹式型钢混凝土结构和空腹式型钢混凝土结构,空腹式型钢混凝土结构中的型钢一般由缀板或缀条连接角钢或槽钢构成空间桁架式骨架。一方面,钢骨架可对混凝土提供有效的约束而提高混凝土延性;另一方面,型钢增加了其结构抵抗弯矩和剪力的能力,使得型钢混凝土构件具有更好的抗弯性能和抗剪能力。随着我国建筑行业的不断发展,出现了很多大跨度结构,并且以(预应力)混凝土梁和钢梁作为受弯构件最多,但是,由于受到环境、使用条件限制,混凝土梁和钢梁均呈现出不同程度的缺陷,主要表现在受拉混凝土开裂、钢梁受压发生局部屈曲等。为了解决这些问题,可以将钢梁与混凝土板组合而形成钢-混凝土组合梁,这种组合梁能充分利用钢材所具有的优越抗拉性能和混凝土所具有的优越抗压性能。结合空腹式型钢混凝土结构和钢-混凝土组合梁的各自特点,在一些重载-大跨度结构中,利用空腹式型钢混凝土作为承受竖向和水平荷载作用的承重结构(受压柱),利用钢-混凝土组合梁作为承受竖向荷载作用的承重结构(梁结构),通过可靠的连接件将二者相连形成一个整体结构,会得到良好的经济和社会效益。
考虑到空腹式型钢混凝土是由焊接型钢骨架、钢筋骨架和混凝土组成的复合构件,构件本身就相对复杂,采用现浇混凝土施工会影响施工进度,难免会影响结构体系质量,为了解决这个问题,可以采用预制空腹式型钢混凝土构件,即采用在异地或工厂预制空腹式型钢混凝土构件,然后运输到施工现场进行组装,这种施工方法完全可以保证构件和体系的施工质量,但预制构件的连接却成为装配式结构的关键问题。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的问题,本实用新型提供了一种预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体式组合梁连接节点,本节点最大限度地减少了人为、气候及周围环境等不确定因素对施工质量的影响,具有方便、快捷的优点,可大幅度提高施工效率,且工业化程度高。
为了实现上述目的,本实用新型的技术方案是:
一种预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体式组合梁连接节点,包括预制空腹式型钢混凝土墩柱和整体式组合梁,所述的预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体式组合梁连接节点包括两种连接方式,采用钢端板-螺栓连接或采用预埋钢板-螺栓连接;采用钢端板-螺栓连接时,所述预制空腹式型钢混凝土墩柱与梁连接侧向外延伸,延伸段端部安装左侧钢端板,所述整体式组合梁与柱连接侧安装右侧钢端板,左侧钢端板与右侧钢端板对接并通过连接螺栓连接;采用预埋钢板-螺栓连接时,所述预制空腹式型钢混凝土墩柱与梁连接侧预埋柱端预埋连接钢板和连接螺栓,所述整体式组合梁与柱连接侧安装梁端连接钢板,柱端预埋连接钢板与梁端连接钢板对接并通过柱内预埋的连接螺栓固定。
进一步的,所述预制空腹式型钢混凝土墩柱包括柱内型钢、钢缀条、钢筋骨架和混凝土,所述柱内型钢通过钢缀条固定,构成空间桁架式骨架置于预制空腹式型钢混凝土墩柱中心,柱内型钢上焊接栓钉,钢筋骨架置于柱内型钢构成的空间桁架式骨架外部,柱内按照设计要求布置柱内纵筋和柱内箍筋,预制空腹式型钢混凝土墩柱其余部分由混凝土填充。
进一步的,所述预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体式组合梁采用钢端板-螺栓连接时,所述预制空腹式型钢混凝土墩柱与梁连接侧向外延伸段转角位置通过角钢和螺栓加固连接。
进一步的,所述整体式组合梁分为整体预制平头组合梁和整体预制非平头组合梁;所述整体预制平头组合梁包括组合梁下部钢梁、钢筋骨架、混凝土,所述组合梁下部钢梁置于整体预制平头组合梁内部中的下方,钢筋骨架置于组合梁下部钢梁上方,整体预制平头组合梁内依照设计要求布置组合梁内纵筋和组合梁内箍筋,整体预制平头组合梁其余部分由混凝土填充;所述整体预制非平头组合梁包括组合梁下部钢梁、钢筋骨架、混凝土,所述组合梁下部钢梁置于整体预制平头组合梁内部中的下方,钢筋骨架置于组合梁下部钢梁上方,整体预制非平头组合梁内依照设计要求布置组合梁内纵筋和组合梁内箍筋,整体预制非平头组合梁其余部分由混凝土填充;所述整体预制非平头组合梁上部与柱连接端预留后浇混凝土段,预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体预制非平头组合梁连接时后浇混凝土段浇注后浇混凝土。
进一步的,所述左侧钢端板、右侧钢端板、柱端预埋连接钢板和梁端连接钢板上预留螺栓孔。
进一步的,所述预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体式组合梁在异地或工厂预制。
本实用新型的有益效果:
本实用新型提出一种预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体式组合梁连接节点,此节点便于控制标高,方便后续楼板施工;节点施工过程无焊接和钢筋搭接等复杂的施工工序,最大限度地减少了人为、气候及周围环境等不确定因素对施工质量的影响。另外,预制构件现场装配时采用夹片锚固、螺栓连接等干连接方法,具有方便、快捷的优点,可大幅度提高施工效率,且工业化程度高。
附图说明
图1是本实用新型提供的采用钢端板-螺栓连接时预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体预制平头组合梁连接的边节点结构示意图;
图2是本实用新型提供的采用钢端板-螺栓连接时预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体预制非平头组合梁连接的边节点结构示意图;
图3是本实用新型提供的A-A剖面图;
图4是本实用新型提供的B-B剖面图;
图5是本实用新型提供的采用钢端板-螺栓连接时预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体预制平头组合梁连接的中心节点的结构示意图;
图6是本实用新型提供的采用钢端板-螺栓连接时预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体预制非平头组合梁连接的中心节点的结构示意图;
图7是本实用新型提供的C-C剖面图;
图8是本实用新型提供的D-D剖面图;
图9是本实用新型提供的采用钢端板-螺栓连接时预制空腹式型钢混凝土墩柱的结构示意图;
图10是本实用新型提供的Ⅰ-Ⅰ剖面图;
图11是本实用新型提供的采用钢端板-螺栓连接时整体预制平头组合梁的结构示意图;
图12是本实用新型提供的采用钢端板-螺栓连接时整体预制非平头组合梁的结构示意图;
图13是本实用新型提供的Ⅱ-Ⅱ剖面图;
图14是本实用新型提供的Ⅲ-Ⅲ剖面图;
图15是本实用新型提供的Ⅳ-Ⅳ剖面图;
图16是本实用新型提供的采用预埋钢板-螺栓连接时预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体预制平头组合梁连接的边节点结构示意图;
图17是本实用新型提供的采用预埋钢板-螺栓连接时预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体预制非平头组合梁连接的边节点结构示意图;
图18是本实用新型提供的E-E剖面图;
图19是本实用新型提供的F-F剖面图;
图20是本实用新型提供的采用预埋钢板-螺栓连接时预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体预制平头组合梁连接的中节点结构示意图;
图21是本实用新型提供的采用预埋钢板-螺栓连接时预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体预制非平头组合梁连接的中节点结构示意图;
图22是本实用新型提供的G-G剖面图;
图23是本实用新型提供的H-H剖面图;
图24是本实用新型提供的采用预埋钢板-螺栓连接时预制空腹式型钢混凝土墩柱结构示意图;
图25是本实用新型提供的采用预埋钢板-螺栓连接时整体预制平头组合梁梁段图;
图26是本实用新型提供的采用预埋钢板-螺栓连接时整体预制非平头组合梁段图;
图27是本实用新型提供的Ⅴ-Ⅴ剖面图;
图28是本实用新型提供的Ⅵ-Ⅵ剖面图。
说明书附图中的附图标记包括:
1预制空腹式型钢混凝土墩柱;2整体预制平头组合梁;3整体预制非平头组合梁;4柱内型钢;5栓钉;6左侧钢端板;7右侧钢端板;8连接螺栓;9柱内纵筋;10组合梁下部钢梁;11组合梁内纵筋;12混凝土;13柱内箍筋;14组合梁内箍筋;15角钢;16后浇混凝土;17柱端预埋连接钢板;18梁端连接钢板。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。
如图1至图28所示,一种预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体式组合梁连接节点,包括预制空腹式型钢混凝土墩柱和整体式组合梁,所述预制空腹式型钢混凝土墩柱1包括柱内型钢4、钢缀条、钢筋骨架和混凝土12,所述柱内型钢4通过钢缀条固定,构成空间桁架式骨架置于预制空腹式型钢混凝土墩柱1中心,柱内型钢4上焊接栓钉5,钢筋骨架置于柱内型钢4构成的空间桁架式骨架外部,柱内按照设计要求布置柱内纵筋9和柱内箍筋13,预制空腹式型钢混凝土墩柱1其余部分由混凝土12填充;所述整体式组合梁分为整体预制平头组合梁2和整体预制非平头组合梁3,所述整体预制平头组合梁2包括组合梁下部钢梁10、钢筋骨架、混凝土12,所述组合梁下部钢梁10置于整体预制平头组合梁2内部中的下方,钢筋骨架置于组合梁下部钢梁10上方,整体预制平头组合梁2内依照设计要求布置组合梁内纵筋11和组合梁内箍筋14,整体预制平头组合梁2其余部分由混凝土12填充;整体预制非平头组合梁3包括组合梁下部钢梁10、钢筋骨架、混凝土12,所述组合梁下部钢梁10置于整体预制平头组合梁2内部中的下方,钢筋骨架置于组合梁下部钢梁10上方,整体预制非平头组合梁3内依照设计要求布置组合梁内纵筋11和组合梁内箍筋14,整体预制非平头组合梁3其余部分由混凝土12填充;所述整体预制非平头组合梁3上部与柱连接端预留后浇混凝土段;所述的预制空腹式型钢混凝土墩柱1与整体式组合梁连接节点包括两种连接方式,采用钢端板-螺栓连接或采用预埋钢板-螺栓连接;采用钢端板-螺栓连接时,所述预制空腹式型钢混凝土墩柱1与梁连接侧向外延伸,向外延伸段中外伸横向的柱内型钢4与竖向的柱内型钢4通过角钢15和螺栓加固连接,延伸段端部安装左侧钢端板6,所述整体式组合梁与柱连接侧安装右侧钢端板7,左侧钢端板6与右侧钢端板7对接并通过连接螺栓8连接,当预制空腹式型钢混凝土墩柱1与整体预制非平头组合梁2连接时后浇混凝土段浇注后浇混凝土16;采用预埋钢板-螺栓连接时,所述预制空腹式型钢混凝土墩柱1与梁连接侧预埋柱端预埋连接钢板17和连接螺栓8,所述整体式组合梁与柱连接侧安装梁端连接钢板18,柱端预埋连接钢板17与梁端连接钢板18对接并通过柱内预埋的连接螺栓8和螺母固定,当预制空腹式型钢混凝土墩柱1与整体预制非平头组合梁3连接时后浇混凝土段浇注后浇混凝土16。
一种预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体式组合梁连接节点的组件制作及安装过程为:
1.钢端板-螺栓连接
组件制作:
(1)制作预制空腹式型钢混凝土墩柱1:按照设计要求制作柱内型钢4,通过钢缀条组合柱内型钢4构成空间桁架式骨架,再在柱内型钢4上焊接栓钉5,预制空腹式型钢混凝土墩柱与梁连接侧向外延伸,延伸段柱内横向外伸柱内型钢4与竖向柱内型钢4用角钢15和螺栓加固连接;制作柱模板和钢筋骨架,在预制空腹式型钢混凝土墩柱与梁连接侧端部焊接预埋左侧钢端板6,柱内按照设计要求布置柱内纵筋9和柱内箍筋13;最后在模板内浇筑混凝土12,完成预制空腹式型钢混凝土墩柱1的制作。
(2)制作整体预制平头组合梁2:按照设计要求制作组合梁下部钢梁10,并在钢梁上焊接连接栓钉5,按设计要求在整体式平头组合梁内布置组合梁内纵筋11和组合梁内箍筋14,并制作模板和钢筋骨架,组合梁下部钢梁10与柱连接侧焊接右侧钢端板7并将组合梁内纵筋11焊接在右侧钢端板7上,在模板内浇筑混凝土12,形成整体预制平头组合梁2。
(3)制作整体预制非平头组合梁3:按照设计要求制作组合梁下部钢梁10,并在钢梁上焊接连接栓钉5,按设计要求在整体式平头组合梁内布置组合梁内纵筋11和组合梁内箍筋14,并制作模板和钢筋骨架,组合梁下部钢梁10与柱连接侧焊接右侧钢端板7,整体预制非平头组合梁上部与柱连接端预留后浇混凝土段,在模板内浇筑混凝土12,形成整体预制非平头组合梁3。
现场装配:
将预制好的端部带有右侧钢端板7的整体预制平头组合梁2或整体预制非平头组合梁3吊装至端部带有钢端板6的预制空腹式型钢混凝土墩柱1的一侧,通过端部螺栓孔将左侧钢端板6与右侧钢端板7对接,利用连接螺栓8穿过预留螺栓孔并拧紧,当预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体预制非平头组合梁连接时后浇混凝土段浇注后浇混凝土16。
2.预埋钢板-螺栓连接
组件制作
(1)制作预制空腹式型钢混凝土墩柱1:按照设计要求制作柱内型钢4,通过钢缀条组合柱内型钢4构成空间桁架式骨架,再在柱内型钢4上焊接栓钉5,制作柱模板和钢筋骨架,在预制空腹式型钢混凝土墩柱与梁连接侧预埋柱端预埋连接钢板17和连接螺栓8,柱内按照设计要求布置柱内纵筋9和柱内箍筋13;最后在模板内浇筑混凝土12,完成预制空腹式型钢混凝土墩柱1的制作。
(2)制作整体预制平头组合梁2:按设计要求制作组合梁下部钢梁10,并在钢梁上焊接连接栓钉5,按设计要求在整体式平头组合梁内布置组合梁内纵筋11和组合梁内箍筋14,并制作模板和钢筋骨架,组合梁下部钢梁10与柱连接侧焊接梁端连接钢板18并将组合梁内纵筋11焊接在梁端连接钢板18上,在模板内浇筑混凝土12,形成整体预制平头组合梁2。
(3)制作整体预制非平头组合梁3:按照设计要求制作组合梁下部钢梁10,并在钢梁上焊接连接栓钉5,按设计要求在整体式平头组合梁内布置组合梁内纵筋11和组合梁内箍筋14,并制作模板和钢筋骨架,组合梁下部钢梁10与柱连接侧焊接梁端连接钢板18,整体预制非平头组合梁上部与柱连接端预留后浇混凝土段,在模板内浇筑混凝土12,形成整体预制非平头组合梁3。
现场装配:
将预制空腹式型钢混凝土墩柱1上预埋螺栓8的螺杆穿入整体预制平头组合梁2或整体预制非平头组合梁3端部梁端连接钢板18的预留孔,再将连接螺栓8用螺母拧紧,当预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体预制非平头组合梁连接时后浇混凝土段浇注后浇混凝土16。

Claims (5)

1.一种预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体式组合梁连接节点,其特征在于,包括预制空腹式型钢混凝土墩柱和整体式组合梁,所述的预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体式组合梁连接节点包括两种连接方式,采用钢端板-螺栓连接或采用预埋钢板-螺栓连接;采用钢端板-螺栓连接时,所述预制空腹式型钢混凝土墩柱与梁连接侧向外延伸,延伸段端部安装左侧钢端板,所述整体式组合梁与柱连接侧安装右侧钢端板,左侧钢端板与右侧钢端板对接并通过连接螺栓连接;采用预埋钢板-螺栓连接时,所述预制空腹式型钢混凝土墩柱与梁连接侧预埋柱端预埋连接钢板和连接螺栓,所述整体式组合梁与柱连接侧安装梁端连接钢板,柱端预埋连接钢板与梁端连接钢板对接并通过柱内预埋的连接螺栓固定。
2.根据权利要求1所述的一种预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体式组合梁连接节点,其特征在于,所述预制空腹式型钢混凝土墩柱包括柱内型钢、钢缀条、钢筋骨架和混凝土,所述柱内型钢通过钢缀条固定,构成空间桁架式骨架置于预制空腹式型钢混凝土墩柱中心,柱内型钢上焊接栓钉,钢筋骨架置于柱内型钢构成的空间桁架式骨架外部,柱内布置柱内纵筋和柱内箍筋,预制空腹式型钢混凝土墩柱其余部分由混凝土填充。
3.根据权利要求1所述的一种预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体式组合梁连接节点,其特征在于,所述预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体式组合梁采用钢端板-螺栓连接时,所述预制空腹式型钢混凝土墩柱与梁连接侧向外延伸段转角位置通过角钢和螺栓加固连接。
4.根据权利要求1所述的一种预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体式组合梁连接节点,其特征在于,所述整体式组合梁分为整体预制平头组合梁和整体预制非平头组合梁;所述整体预制平头组合梁包括组合梁下部钢梁、钢筋骨架、混凝土,所述组合梁下部钢梁置于整体预制平头组合梁内部中的下方,钢筋骨架置于组合梁下部钢梁上方,整体预制平头组合梁内依照设计要求布置组合梁内纵筋和组合梁内箍筋,整体预制平头组合梁其余部分由混凝土填充;所述整体预制非平头组合梁包括组合梁下部钢梁、钢筋骨架、混凝土,所述组合梁下部钢梁置于整体预制平头组合梁内部中的下方,钢筋骨架置于组合梁下部钢梁上方,整体预制非平头组合梁内依照设计要求布置组合梁内纵筋和组合梁内箍筋,整体预制非平头组合梁其余部分由混凝土填充;所述整体预制非平头组合梁上部与柱连接端预留后浇混凝土段,预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体预制非平头组合梁连接时后浇混凝土段浇注后浇混凝土。
5.根据权利要求1所述的一种预制空腹式型钢混凝土墩柱与整体式组合梁连接节点,其特征在于,所述左侧钢端板、右侧钢端板、柱端预埋连接钢板和梁端连接钢板上预留螺栓孔。
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