一种土建施工用劲性柱与混凝土梁连接结构的制作方法

1.本实用新型涉及土建施工技术领域，具体为一种土建施工用劲性柱与混凝土梁连接结构。


背景技术：

2.伴随着我国建筑业的发展，劲性结构越来越成为公共建筑常用结构形式，特别是大型商业综合体，劲性结构可以在不增大柱截面的条件下，进一步增强结构的承载力，并提升构件的延性。劲性结构中而钢柱与混凝土梁的连接节点在结构设计和施工中显得尤为重要，如何处理混凝土梁与劲性柱结构的连接成为焦点问题,通常钢柱连接节点有梁钢筋与焊接在钢结构上的套筒进行连接、梁钢筋穿过钢结构本体通过、塞焊作业取消或不用连接板三种形式。但是这些方式不是造价昂贵，就是连接不够稳固，或者施工太过复杂，难度过高，相较这些方式，通过连接板进行过度，使连接板与梁钢筋焊接方式因其施工成本低、加工简单、适应性强、加快了施工进度等特点在建筑施工领域中得到了广泛应用。
3.举例来说，中建三局大兴西红门4-2期项目4r商业楼单层面积达到1.2万平方米，且地上部位属于超长结构，属于特别不规则结构，结构中包含钢柱和钢梁等构件，钢结构用量约2200吨，钢柱形式包含十字型和h型两种形式，地上斜交梁较多且梁钢筋多为两层或者多层，施工难度极大，除了前述分析的造价昂贵，就是连接不够稳固，或者施工太过复杂，难度过高这些通用原因，我们还从连接可靠性，施工可操作性，结构削弱度，经济性四个方面进行了分析，发现梁钢筋与焊接在钢结构上的套筒进行连接、梁钢筋穿过钢结构本体通过、塞焊作业取消或不用连接板三种形式综合性能都不太好，而如果采用一般的连接板(正方形外缘)和梁钢筋焊接，一是连接板用于焊接连接的面积有限，导致焊接强度不足，二是在通常只用一层连接板的情况下，对于若干层为一组的梁钢筋，其他层不但不能用于固定，而且还是连接的负累，只能将其端部弯折处理，对整体加固没有帮助。
4.基于此，有必要针对当前的能借鉴的劲性柱与混凝土梁连接结构应对不了多层梁钢筋与劲性柱的充分稳固连接的情况，提供一种新的更加稳固且便于施工操作的结构，同时又要不能提高施工造价，也不能较大地提高施工难度。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种土建施工用劲性柱与混凝土梁连接结构，以解决上述背景技术中提出的当前的能借鉴的劲性柱与混凝土梁连接结构应对不了多层梁钢筋与劲性柱的充分稳固连接的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种土建施工用劲性柱与混凝土梁连接结构，包括：劲性柱一根、梁钢筋组、连接板组。
7.所述劲性柱中心为一根整体型钢。
8.所述梁钢筋为在竖直方向高低不同的若干的梁钢筋小组，连接板组为在若干个与梁钢筋小组相配合的连接板小组，每个梁钢筋小组包括两个以上的梁钢筋横排，每个连接
板小组包括两个以上的连接板片。
9.每个连接板片包括左片和右片。
10.所述劲性柱外侧具有一将连接板组和型钢全部包裹在内的矩形柱状的钢筋笼。
11.所述梁钢筋横排由位于同一水平面内的两两平行的若干梁钢筋组成。
12.所述连接板片俯视呈正方形，四个边中心位置有向外延伸的长方形的延伸部，每个角具有切角，中间具有与型钢横截面适配的中心孔。
13.所述每个连接板片在高低不同的预定位置焊接连接于型钢上并保持水平。
14.每个梁钢筋横排中的梁钢筋均焊接连接在延伸部的上方，梁钢筋双面满焊，焊接长度不小于5倍的梁钢筋直径,延伸部的外缘距型钢的距离不小于5倍的梁钢筋直径+30mm。
15.进一步地，同一水平面内的两两平行的若干梁钢筋相邻的间距相等或者大约相等；所述切角是以等腰直角三角形切角；双面满焊是指梁钢筋与连接板片相接触的两侧均焊接；型钢的预定位置处，一周或者部分地具有与连接板片内侧适配的凹槽。所述左片和右片连接处焊接连接
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本结构在实施的过程中缩短了施工工期、简化了工艺流程、节约了施工成本达到了预期效果，为类似劲性结构施工提供了技术支持与成功经验的借鉴。本结构对钢结构加工精度要求低。套筒连接方式和钢柱腹板开孔钢筋穿孔方式对加工精度高，连接板连接方式考虑误差的范围较大，基本消除了现场拆改的风险。适应性强。套筒连接连接板方式和钢柱腹板开孔方式仅适用于正交梁，而连接板连接方式不仅适用于正交梁，也适用于斜梁结构、梁钢筋为两排或者多排钢筋的情况。加工周期短。套筒连接方式和钢柱腹板开孔连接方式在加工厂加工时需要根据钢结构深化图逐一针对不同钢筋焊接套筒或者开孔，存在焊接错误的可能，而连接板方式不存在这一问题，而且操作简单，进一步提升了工作效率，缩短了加工周期。对钢结构本体损伤小。套筒连接方式需要与钢结构本体焊接，钢柱腹板开孔方式需要在钢结构本体上开孔都会对钢结构本体造成一定损伤，而连接板方式现场仅为钢筋与连接板焊接，对钢结构本体损伤较小。同时由于是安排数层连接板与一组中的多层横排梁钢筋分别焊接连接，其结合力大，结构稳固，综合承重能力并不弱于其他一些操作复杂的结构和施工方法。
附图说明
17.图1为本实用新型俯视结构示意图；
18.图2为本实用新型俯视结构示意图之二。
19.图3为本实用新型的正面剖视示意图。
20.图4为实际施工焊接连接处示意图。
21.附图标记：劲性柱(1)、梁钢筋组(2)、连接板组(3)、梁钢筋小组(21)、连接板小组(31)、梁钢筋横排(211)、连接板片(311)、左片(312)、右片(313)、延伸部(314)、切角(315)、中心孔(316)。
22.本实用新型中的零件均可通过市场购买和向厂家定制或者申请人自身通过五金机械自行加工获得，或者是在市售产品基础上加工。
具体实施方式
23.为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.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。
27.请参阅图1-3，本实用新型提供的一种土建施工用劲性柱与混凝土梁连接结构，包括：劲性柱1一根、梁钢筋组2、连接板组3。这样通过多组梁钢筋和多个连接板的焊接连接，充分地保证了结构的稳固性。
28.所述劲性柱中心为一根整体型钢。型钢可以是多种形状，例如h型或者如附图中形状。
29.所述梁钢筋2为在竖直方向高低不同的若干的梁钢筋小组21，连接板组3为在若干个与梁钢筋小组21相配合的连接板小组31，每个梁钢筋小组21包括两个以上的梁钢筋横排211，每个连接板小组31包括两个以上的连接板片311。梁钢筋是很复杂的，这里为了便于描述和理解，以上述组织形式叙述。
30.每个连接板片311包括左片312和右片313。这是为了便于安装和焊接连接的一种常见方式。
31.所述劲性柱1外侧具有一将连接板组3和型钢全部包裹在内的矩形柱状的钢筋笼。这实际上是施工和结构连接的主要阻碍之一，但出于劲性柱结构考虑，还不能去大幅度地拆改和卸除这个笼。
32.所述梁钢筋横排211由位于同一水平面内的两两平行的若干梁钢筋组成。从端面看过去，梁钢筋横排211好像是很多根平行线。
33.所述连接板片311俯视呈正方形，四个边中心位置有向外延伸的长方形的延伸部314，每个角具有切角315，中间具有与型钢横截面适配的中心孔316。连接板片的形状基础是正方形，但实际上形状在正方形基础上做了很大改变。切角使得施工更加容易，中心孔为焊接连接做准备，延伸部为焊接连接梁钢筋有足够的长度和操作空间做准备。
34.所述每个连接板片311在高低不同的预定位置焊接连接于型钢上并保持水平。
35.每个梁钢筋横排211中的梁钢筋均焊接连接在延伸部314的上方，梁钢筋双面满
焊，焊接长度不小于5倍的梁钢筋直径,延伸部314的外缘距型钢的距离不小于5倍的梁钢筋直径+30mm。优选地可以是50mm或更加长，但受限于钢筋笼，也不可能太长。
36.进一步地，同一水平面内的两两平行的若干梁钢筋相邻的间距相等或者大约相等，间距相等时常见情况，大约相等可能是现实有误差，也可能是因为有空间位阻刻意为之；所述切角315是以等腰直角三角形切角，也可以是圆角等；双面满焊是指梁钢筋与连接板片相接触的两侧均焊接，也即圆柱形底面与连接板片接触的左右两侧，两侧都焊接一定长度才能保证稳固；型钢的预定位置处，一周或者部分地具有与连接板片311内侧适配的凹槽。凹槽可以加强焊接连接关系，在型钢不好开槽的情况下，也可以改为采用法兰+螺栓的形式加固。法兰+螺栓位置设置在型钢上不是很厚的壁上。所述左片312和右片313连接处焊接连接。
37.原理说明：套筒连接和穿孔通过方式相比，连接板连接方式具有对操作人员技术等级要求不高，钢筋与钢柱连接不会因套筒或者穿孔偏差而导致现场二次拆改，提高了施工进度，大大减少了工期，经测算相比套筒连接和穿孔连接工期减少20％左右。
38.社会效益：采用该工法，进一步降低了加工厂加工误差，节约钢结构加工和安装的综合成本和整个工程的施工工期，减轻了项目履约的压力。同时采用了绿色环保、无污染的材料和技术，体现了绿色施工的精髓。
39.首先根据混凝土梁钢筋直径深化设计出连接板尺寸，将连接板焊接在钢结构本体上，连接板与梁钢筋进行焊接，钢筋双面满焊，焊接长度不应小于5d(d为梁钢筋直径),连接板长度不应小于5d+30mm，从而使钢柱、混凝土梁连成一个整体。
40.对于第二排或者第三排钢筋，第一排钢筋与连接板连接，钢筋双面满焊，焊接长度不应小于5d(d为梁钢筋直径),连接板长度不应小于5d+30mm，第二排钢筋与连接板连接，钢筋双面满焊，焊接长度不应小于5d(d为梁钢筋直径),连接板长度不应小于10d+30mm。
41.梁与型钢柱斜向相交时，连接板伸出钢柱外，连接板四角部位不切角，钢筋与连接板连接，钢筋双面满焊，焊接长度不应小于5d(d为梁钢筋直径),连接板长度不应小于5d+30mm。这时延伸部本身形状可以是倾斜的如三角形或梯形。
42.钢结构焊接：(1)当板厚≧30mm时，为防止在厚度方向出现层状撕裂，应采取以下措施:
①
将易发生层状撕裂部位的接头设计成约束小，能减小层状撕裂的构造形式。
②
焊接前，对母材焊道中心线两侧各2倍板厚加30mm的区域内进行超声波探伤。
③
严格控制焊接顺序，尽可能减小垂直于板面方向的约束。
④
根据母材的cep(碳当量)和pcm(焊接裂纹敏感性系数)值选择正确的预热温度及必要的焊后热处理措施。
⑤
采用低氢型焊条施焊，必要时采用超低氢型焊条，在满足设计强度的前提下，采用屈服强度较低的焊条。
⑥
焊接顺序的选择应使焊接变形和收缩量最小；焊接过程中加热量平衡；先焊收缩量较大的部位。(2)在同一构件上焊接时，应尽可能采用热量分散，对称分布的方式施焊；采用多层多道焊代替单道焊；焊缝全部打底完后才进行焊接填充盖面。(3)选用先进合理的焊接工艺，采用专门措施控制焊接变形。(4)安排专业质量检查人员的对焊接全过程质量进行检查，发现问题立即处理。
43.质量要求：1)焊接施工前搭设焊接防护措施(防风棚、防雨棚等)，焊接前进行焊口清理，清除焊口处表面的水、氧化皮、锈、油污。焊接时采取合理的焊接顺序进行施工。2)对首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理和不同品种的钢材之间的焊接等，应进
行焊接工艺评定，并应根据评定报告确定焊接工艺。3)所有焊工必须经考试合格并取得合格证书。持证焊工必须在其考试合格后施焊。4)钢筋与连接板应双面满焊，焊接长度不应小于5d(d为钢筋直径)。5)连接板长度不应小于5d+30mm(d为钢筋直径)。6)焊条与母材的匹配应符合设计要求及国家现行行业标准。
44.以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。