一种混凝土梁与工字钢钢柱的连接构造的制作方法

1.本实用新型属于建筑结构领域,具体涉及一种混凝土梁与工字钢钢柱的连接构造。


背景技术：

2.目前在一些新建工业厂房中，主体结构采用门式刚架结构形式，厂房内净高较高，为了充分利用厂房内使用高度，常常局部设置夹层，夹层若作为常规办公功能，做成钢结构即可，但有的因为设备工艺需要，夹层用来做生产车间功能，夹层楼面活荷载超过10kn/m2，若做成钢结构，钢梁截面会较大，含钢量较大，造价较高，从经济性角度分析，宜做成混凝土梁板结构形式，另混凝土梁柱结构体系的刚度较钢结构大，较适用于用做生产车间功能的夹层。设计夹层时，除了根据跨度新增混凝土柱外，若完全避开主厂房钢柱，在夹层面积较大时难以避免，同时也不经济，若将主厂房钢柱与夹层连为一体，从受力角度分析，夹层的混凝土梁传递给钢柱宜只有剪力，不应有弯矩，这样就宜设计成铰接节点。但混凝土梁与钢柱属于两种不同的材料，节点连接复杂，尤其是是工字钢钢柱，混凝土梁与工字钢钢柱的强轴和弱轴的连接是不同的，该方面的节点构造在相关图集中未有示意做法，这方面的连接构造技术尚不成熟，同时现场施工困难，缺乏经验。


技术实现要素：

3.为了解决混凝土梁与工字钢钢柱的连接构造复杂和施工困难的难题，本实用新型提出一种混凝土梁与工字钢钢柱的连接构造，具有构造简单，施工可操作性强的特点。
4.本实用新型采用如下的技术方案：一种混凝土梁与工字钢钢柱的连接构造，包括混凝土梁和工字钢钢柱，混凝土梁和工字钢钢柱之间通过混凝土浇筑而成的节点区连接；所述节点区包括混凝土梁与工字钢钢柱强轴连接节点区和混凝土梁与工字钢钢柱弱轴连接节点区，混凝土梁的纵筋延伸至节点区内。
5.所述混凝土梁与工字钢钢柱强轴连接节点区包括两块水平板和一块竖板；竖板垂直于工字钢钢柱的翼缘并与其焊接连接，且与工字钢腹板对齐；两块水平板分别位于节点区竖板的上端和下端并与工字钢钢柱的翼缘和竖板焊接连接。
6.所述混凝土梁与工字钢钢柱弱轴连接节点区包括两块水平板和四块竖板；内侧两块竖板垂直于工字钢钢柱腹板并与其焊接连接；外侧两块竖板与工字钢钢柱翼缘对齐，并与其焊接连接；两块水平板分别位于节点区竖板的上端和下端，并与工字钢钢柱的翼缘、腹板和竖板焊接连接。
7.所述混凝土梁与钢柱连接构造，其梁柱节点受力计算模型为铰接，是指混凝土梁与钢柱计算时，梁在钢柱端部按铰接计算，混凝土梁传给钢柱的只有剪力，没有弯矩。
8.所述混凝土梁纵筋与钢梁的锚固，其锚固长度需满足相关图集和规范要求。
9.本实用新型技术的优越性在于：增强了混凝土梁与钢柱连接节点的刚度，达到强节点弱构件的效果，能有效将混凝土梁的剪力传递给钢柱，同时梁柱节点处的混凝土梁纵
筋排布简单，不用现场焊接，施工方便，既能满足结构受力构造要求，又能使现场施工安装方便。
附图说明
10.图1为本实用新型的结构示意图。
11.图2为本实用新型工字钢钢柱与节点板连接结构示意图。
12.图3为图2的a
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a和b
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b剖视图。
13.图4为本实用新型的梁柱节点区混凝土梁纵筋排布示意图。
14.图5为图4的c
‑
c和d
‑
d剖视图。
具体实施方式
15.下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
16.如附图1
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3所示，本实用新型包括，工字钢钢柱3、垂直于工字钢钢柱腹板的横向混凝土梁1和垂直于工字钢钢柱翼缘的纵向混凝土梁2，混凝土梁1、2和工字钢钢柱3之间通过混凝土浇筑而成的节点区a（混凝土梁与工字钢钢柱弱轴连接节点区）和b（混凝土梁与工字钢钢柱强轴连接节点区）连接（横向混凝土梁1与节点区a连接，纵向混凝土梁2通过节点区b与节点区a连接）。所述节点区a包括两块水平板4和四块竖板6、7，竖板6位于节点区a内部并与工字钢钢柱3的腹板通过双面角焊缝焊接连接，竖板7与工字钢钢柱的翼缘对齐并与其通过对接焊焊接连接；两块水平板4分别位于节点区a的上端面和下端面并与工字钢钢柱3的翼缘和腹板通过单边剖口焊焊接连接，与竖板6采用双面角焊缝焊接连接。所述节点区b包括两块水平板5和一块竖板8，竖板8垂直于工字钢钢柱3的翼缘通过双面角焊缝焊接连接，两块水平板5分别位于节点区b的上端面和下端面并与工字钢钢柱的翼缘通过单边剖口焊焊接连接，与竖板8采用双面角焊缝焊接连接；混凝土梁1、2的纵筋延伸至节点区a和b内。节点区b内，长度尺寸l2根据纵筋锚固长度确定，且不小于300mm，水平板5不宜小于钢柱翼缘厚度，竖板8不小于工字钢钢柱腹板厚度；节点区a内，长度尺寸l1根据纵筋锚固长度确定，其值为纵筋锚固长度减去一半的翼缘宽度，且不小于100mm，水平板4和竖板7不宜小于工字钢钢柱翼缘厚度，竖板6不小于工字钢钢柱腹板厚度。
17.现场施工时，先按附图1~3在工厂将水平板、竖板与钢柱焊接为一体，其中双面角焊缝尺寸根据梁端剪力进行计算确定，且不小于腹板厚度，现场直接安装钢柱，待钢柱安装完后，将混凝土梁纵筋9和10按附图4~5排布安装，先安装梁下部钢筋，直接搁置在下端水平板上，在端部底筋上设置支撑，再安装上部钢筋，上部钢筋搁置在支撑上，然后浇筑节点区混凝土。
18.上述所述纵筋锚固长度均需满足相关规范要求，所有纵筋均不穿工字钢钢柱的腹板和翼缘，当直锚满足不了要求时，可以采取弯锚。
19.本实用新型通过在梁柱节点区工字钢钢柱的翼缘和腹板上焊接水平板和竖板，增强梁柱节点区刚度，水平板和竖板与工字钢连接采用工厂焊接，既可减少现场焊接量，又可保证质量，混凝土梁纵筋直接搁置在水平板上，现场安装施工方便。
20.本实用新型既能保证混凝土梁与工字钢钢柱的受力要求，达到梁柱节点铰接效果，混凝土梁纵筋锚固不但可以满足规范要求，同时钢筋排布构造简单，现场施工安装方
便，具有普遍适用性。


技术特征：
1.一种混凝土梁与工字钢钢柱的连接构造，其特征在于：包括混凝土梁和工字钢钢柱，混凝土梁和工字钢钢柱之间通过混凝土浇筑而成的节点区连接；所述节点区包括混凝土梁与工字钢钢柱强轴连接节点区和混凝土梁与工字钢钢柱弱轴连接节点区；混凝土梁的纵筋延伸至节点区内。2.根据权利要求1所述的混凝土梁与工字钢钢柱的连接构造，其特征在于：所述混凝土梁与工字钢钢柱强轴连接节点区包括两块水平板和一块竖板；竖板垂直于工字钢钢柱的翼缘并与其焊接连接，且竖板与工字钢钢柱腹板对齐；两块水平板分别位于竖板的上端和下端并与工字钢钢柱的翼缘和竖板焊接连接。3.根据权利要求1或2所述的混凝土梁与工字钢钢柱的连接构造，其特征在于：所述混凝土梁与工字钢钢柱弱轴连接节点区包括两块水平板和四块竖板；内侧两块竖板垂直于工字钢钢柱腹板并与其焊接连接；外侧两块竖板与工字钢钢柱翼缘对齐，并与其焊接连接；两块水平板分别位于竖板的上端和下端，并与工字钢钢柱的翼缘、腹板和竖板焊接连接。

技术总结
本实用新型涉及一种混凝土梁与工字钢钢柱的连接构造，包括混凝土梁和工字钢钢柱，混凝土梁和工字钢钢柱之间通过混凝土浇筑而成的节点区连接；所述节点区包括混凝土梁与工字钢钢柱强轴连接节点区和混凝土梁与工字钢钢柱弱轴连接节点区；混凝土梁的纵筋延伸至节点区内。本实用新型增强了混凝土梁与钢柱连接节点的刚度，达到强节点弱构件的效果，能有效将混凝土梁的剪力传递给钢柱，同时梁柱节点处的混凝土梁纵筋排布简单，不用现场焊接，施工方便，既能满足结构受力构造要求，又能使现场施工安装方便。工安装方便。工安装方便。


技术研发人员：王红军 武身军 张达生
受保护的技术使用者：中信建筑设计研究总院有限公司
技术研发日：2021.02.22
技术公布日：2021/12/24