一种梁柱半填充混凝土钢框架组合支撑结构的制作方法

1.本实用新型属于建筑施工技术领域，涉及钢梁结构技术，具体为一种梁柱半填充混凝土钢框架组合支撑结构。


背景技术：

2.在搭建桥梁、建设高楼时需要用到柱子对梁进行支撑。由于钢结构具有节能减排、低碳环保的优点，近年来，装配式钢结构越来越得到人们的青睐；因此，大都会选用钢梁和钢柱搭建桥梁或建筑的主体结构，通过钢柱对钢梁进行支撑。
3.但是由于钢材结构质轻，容易失稳，一般会在钢梁与钢柱之间通过钢材支撑件进行支撑，所选用的钢材支撑件一般为工字型钢，其为纯钢结构，由于纯钢结构质轻，导致对钢梁和钢柱的支撑强度不够，使得钢梁和钢柱之间依旧存在失稳的隐患，同时还达不到标准规定的防火的要求。


技术实现要素：

4.针对上述纯钢型的支撑件在对钢梁和钢柱进行支撑时，支撑强度不够，存在失稳的隐患，本实用新型提出了一种梁柱半填充混凝土钢框架组合支撑结构。
5.本实用新型在工字钢支撑件上由腹板和翼缘板构成的槽内填充混凝土层，通过槽钢与混凝土的配合提高工字钢支撑件的支撑稳定性，确保钢梁和钢柱之间不会存在失稳；其具体技术方案如下：
6.一种梁柱半填充混凝土钢框架组合支撑结构，包括钢梁、钢柱和工字钢支撑件，所述钢梁和钢柱连接构成框架结构，所述工字钢支撑件支撑在钢梁和钢柱之间；
7.所述工字钢支撑件包括工字钢本体和混凝土层，所述工字钢本体的腹板与翼缘板构成填充槽，所述混凝土层设置在填充槽内。
8.进一步限定，所述工字钢支撑件在钢梁和钢柱之间形成单斜杆支撑、v字形支撑、人字形支撑或x形支撑。
9.进一步限定，所述混凝土层内设置有防火层。
10.进一步限定，所述工字钢本体的翼缘板与混凝土层之间设置有翼缘支撑件。
11.进一步限定，所述翼缘支撑件为支撑钢板或多个并列设置的钢筋。
12.进一步限定，所述填充槽的槽口处设置有槽口支撑件，所述槽口支撑件将工字钢本体的上翼缘板和下翼缘板连接。
13.进一步限定，所述槽口支撑件包括多个水平腰筋和多个竖向箍筋，所述工字钢本体的上翼缘板通过竖向箍筋与下翼缘板连接，多个竖向箍筋并列设置，所述竖向箍筋与水平腰筋之间呈十字交叉状设置，且多个水平腰筋之间并列设置。
14.进一步限定，所述槽口支撑件包括多个水平钢板和多个竖向箍板，所述工字钢本体的上翼缘板通过竖向箍板与下翼缘板连接，多个竖向箍板之间并列设置，所述竖向箍板与工字钢本体的腹板相对设置；所述水平钢板与竖向箍板之间呈十字交叉状设置，且多个
水平钢板之间并列设置。
15.进一步限定，所述工字钢本体的腹板上设置有多个拉紧连接件，多个拉紧连接件并列设置，所述工字钢本体的腹板通过拉紧连接件与混凝土层连接。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
17.1、本实用新型一种梁柱半填充混凝土钢框架组合支撑结构，其包括钢梁、钢柱和工字钢支撑件，工字钢支撑件用于对钢梁和钢柱形成的框架结构进行支撑，工字钢支撑件包括工字钢本体和混凝土层，工字钢本体的翼缘板和腹板围城填充槽，混凝土层设置在填充槽内。通过工字钢本体与混凝土层的共同作用，解决了钢结构强度、刚度和稳定性问题，增强了工字钢支撑件的支撑强度，有效防止了钢梁与钢柱之间发生失稳的情况。
18.2、在混凝土层内设置有防火层，使得工字钢支撑件达到了规定的防火要求，同时钢梁、钢柱和工字钢支撑件构成的整个结构美观，符合建筑审美的要求。
19.3、在工字钢本体的翼缘板与混凝土层之间设置有翼缘支撑件，翼缘支撑件为支撑钢板或多个并列设置的钢筋。通过翼缘支撑件增强了工字钢本体的翼缘板与混凝土层之间的连接性能，同时通过翼缘支撑件将混凝土层的支撑力传递给工字钢本体，使得混凝土层的支撑力与工字钢本体的支撑力形成整体的力对钢梁和钢柱形成的框架结构进行支撑，提高了工字钢支撑件的支撑强度。
20.4、在填充槽的槽口处设置有槽口支撑件，槽口支撑件将工字钢本体的上翼缘板与下翼缘板连接，通过槽口支撑件对工字钢本体的上翼缘板与下翼缘板之间进行支撑，增强了填充槽槽口处的强度，也在一定程度上避免了工字钢支撑件在受压时产生变形。
21.5、在工字钢本体的腹板上设置有多个拉紧连接件，工字钢本体的腹板通过拉紧连接件与混凝土层连接，通过拉紧连接件对混凝土层起约束作用，提高了工字钢本体的腹板与混凝土层之间的连接强度，进一步使得工字钢本体的支撑力与混凝土层的支撑力形成整体，确保工字钢本体与混凝土层之间连接更有效，增强工字钢支撑件的支撑强度。
附图说明
22.图1为实施例1中梁柱半填充混凝土钢框架组合支撑结构的结构示意图；
23.图2为实施例2中梁柱半填充混凝土钢框架组合支撑结构的结构示意图；
24.图3为实施例3中梁柱半填充混凝土钢框架组合支撑结构的结构示意图；
25.图4为工字钢支撑件的断面图一；
26.图5为工字钢支撑件的断面图二；
27.其中，1-钢梁，2-钢柱，3-工字钢支撑件，31-工字钢本体，32-混凝土层，33-防火层，34-槽口支撑件，35-翼缘支撑件，4-拉紧连接件。
具体实施方式
28.下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案进行进一步地解释说明，但本实用新型并不限于以下说明的实施方式。
29.本实用新型一种梁柱半填充混凝土钢框架组合支撑结构，包括钢梁1、钢柱2和工字钢支撑件3，钢梁1和钢柱2连接构成框架结构，工字钢支撑件3支撑在钢梁1和钢柱2之间；工字钢支撑件包括工字钢本体和混凝土层，工字钢本体的腹板与翼缘板构成填充槽，混凝
土层设置在填充槽内。工字钢支撑件3在钢梁1和钢柱2之间形成单斜杆支撑、v字形支撑、人字形支撑或x形支撑。混凝土层32内设置有防火层33。工字钢本体31的翼缘板与混凝土层32之间设置有翼缘支撑件35。翼缘支撑件35为支撑钢板或多个并列设置的钢筋。填充槽的槽口处设置有槽口支撑件34，槽口支撑件34将工字钢本体31的上翼缘板和下翼缘板连接。槽口支撑件34包括多个水平腰筋和多个竖向箍筋，工字钢本体31的上翼缘板通过竖向箍筋与下翼缘板连接，多个竖向箍筋并列设置，竖向箍筋与水平腰筋之间呈十字交叉状设置，且多个水平腰筋之间并列设置。槽口支撑件34包括多个水平钢板和多个竖向箍板，工字钢本体31的上翼缘板通过竖向箍板与下翼缘板连接，多个竖向箍板之间并列设置，竖向箍板与工字钢本体31的腹板相对设置；水平钢板与竖向箍板之间呈十字交叉状设置，且多个水平钢板之间并列设置。工字钢本体31的腹板上设置有多个拉紧连接件4，多个拉紧连接件4并列设置，工字钢本体31的腹板通过拉紧连接件4与混凝土层32连接。
30.实施例1
31.参见图1，本实施例的一种梁柱半填充混凝土钢框架组合支撑结构，其包括钢梁1、钢柱2和工字钢支撑件3，钢柱2有三根，在相邻两根钢柱2之间均设置有三根钢梁1，钢梁1的两端部分别与相邻的两根钢柱2连接，三根钢梁1沿着钢柱2的高度方向自上而下依次并列设置，钢梁1和钢柱2共同构成矩形框架结构，工字钢支撑件3在钢梁1和钢柱2构成的矩形框架结构内部形成v字形支撑。工字钢支撑件3包括工字钢本体31和混凝土层32，工字钢本体31的腹板与翼缘板共同围成填充槽，混凝土层32设置在填充槽内，通过混凝土层32将填充槽填充满。
32.参见图4，本实施例在混凝土层32内设置有防火层33，防火层33为防火岩棉层、防火溶液包或其他防火结构，优选的，本实施例的防火层33为防火岩棉层。
33.参见图5，本实施例在工字钢本体31的翼缘板与混凝土层32之间设置有翼缘支撑件，翼缘支撑件为设置在工字钢本体31的上翼缘板与混凝土层32的上端面之间以及工字钢本体31的下翼缘板与混凝土层32的下端面之间的支撑钢板。
34.本实施例在填充槽的槽口处设置有槽口支撑件34，槽口支撑件34将工字钢本体31的上翼缘板和下翼缘板连接。具体的，本实施例的槽口支撑件34包括4个水平腰筋3和20个竖向箍筋，20个竖向箍筋并列设置，20个竖向箍筋的一端部与工字钢本体31的上翼缘板边缘固定连接，20个竖向箍筋的另一端部与工字钢本体31的下翼缘板边缘固定连接，通过20个竖向箍筋将工字钢本体31的上翼缘板与下翼缘板固定连接；水平腰筋与竖向箍筋之间呈十字交叉状设置，4个水平腰筋之间并列设置。
35.优选的，本实施例的工字钢本体31的上翼缘板和下翼缘板与竖向箍筋之间焊接。本实施例的水平腰筋与竖向箍筋之间用钢丝绑扎或焊接。
36.优选的，本实施例的水平腰筋3设置在竖向箍筋的内侧，即竖向箍筋靠近工字钢本体31上腹板的一侧，相邻两个竖向箍筋之间的间距为100
㎜
；相邻两个水平腰筋之间的间距为150
㎜
。
37.需要说明的是，本实施例的水平腰筋的数量可以是5个、10个、15个、20个、25个，甚至更多个，其具体的数量根据工字钢本体31的长度以及设计密集度要求进行设置；竖向箍筋的数量可以2个、3个、5个，甚至更多个，其具体数量根据工字钢本体31上腹板的高度以及设计密集度要求进行设置；相邻两个竖向箍筋之间的间距还可以是120
㎜
、140
㎜
、150
㎜
、
160
㎜
、180
㎜
或200
㎜
；相邻两个水平腰筋之间的间距还可以是160
㎜
、170
㎜
、180
㎜
、190
㎜
或200
㎜
。
38.本实施例的工字钢本体31上腹板设置有20个拉紧连接件4，20个拉紧连接件4并列设置，通过拉紧连接件4将工字钢本体31与混凝土层32拉紧、固定。
39.本实施例的拉紧连接件4为栓钉或短钢筋。优选的，本实施例的拉紧连接件5为栓钉；栓钉的长度为90
㎜
，相邻两个栓钉之间的横向间距为150
㎜
。
40.需要说明的是，本实施例的拉紧连接件4可以是5个、10个、15个、20个、25个，甚至更多个，其具体数量根据工字钢本体31上腹板的大小以及设计密集度要求进行设置。
41.实施例2
42.参见图2，本实施例的一种梁柱半填充混凝土钢框架组合支撑结构，其包括钢梁1、钢柱2和工字钢支撑件3，钢梁1有1根，钢柱2有两根，钢梁1的一端部与其中一个钢柱2固定连接，钢梁1的另一端部与另一个钢柱2固定连接，钢梁1和钢柱2共同构成“门”字型框架结构，工字钢支撑件3在钢梁1和钢柱2构成的矩形框架结构内部形成单斜杆支撑。工字钢支撑件3包括工字钢本体31和混凝土层32，工字钢本体31的腹板与翼缘板共同围成填充槽，混凝土层32设置在填充槽内，通过混凝土层32将填充槽填充满。
43.本实施例在混凝土层32内设置有防火层33，防火层33为防火岩棉层、防火溶液包或其他防火结构，优选的，本实施例的防火层33为防火岩棉层。
44.本实施例在工字钢本体31的翼缘板与混凝土层32之间设置有翼缘支撑件，翼缘支撑件为设置在工字钢本体31的上翼缘板与混凝土层32的上端面之间以及工字钢本体31的下翼缘板与混凝土层32的下端面之间的4根钢筋，4根钢筋并列设置。
45.需要说明的是，本实施例的钢筋可以是2根、3根、5根、6根，甚至更多根，其具体数量根据工字钢本体31的下翼缘板与混凝土层32的上端面之间接触面面积以及工字钢本体31的下翼缘板与混凝土层32的下端面之间接触面面积的大小决定。
46.本实施例在填充槽的槽口处设置有槽口支撑件34，槽口支撑件34将工字钢本体31的上翼缘板和下翼缘板连接。具体的，本实施例的槽口支撑件34包括4个水平钢板和10个竖向箍板，10个竖向箍板的一端部与工字钢本体31的上翼缘板边缘固定连接，10个竖向箍板的另一端部工字钢本体31的下翼缘板边缘固定连接，通过10个竖向箍板将工字钢本体31的上翼缘板与下翼缘板固定连接，10个竖向箍板之间并列设置，10个竖向箍板的面板均与工字钢本体31的腹板相对设置，水平钢板与竖向箍板之间呈十字交叉状设置，4个水平钢板之间并列设置。
47.优选的，本实施例的工字钢本体31的上翼缘板和下翼缘板与竖向箍板之间焊接。本实施例的竖向箍板与水平钢板之间焊接。
48.优选的，本实施例的水平钢板设置在竖向箍板的内侧，即竖向箍板靠近工字钢本体31上腹板的一侧。相邻两个竖向箍板之间的间距为100
㎜
；相邻两个水平钢板之间的间距为100
㎜
。
49.需要说明的是，本实施例的竖向箍板的数量可以是5个、10个、15个、20个、25个，甚至更多个，其具体的数量根据工字钢本体31的长度以及设计密集度要求进行设置；水平钢板的数量可以是2个、3个、5个，甚至更多个，其具体数量根据工字钢本体31上腹板的高度以及设计密集度要求进行设置；相邻两个竖向箍板之间的间距还可以为120
㎜
、140
㎜
、150
㎜
、
160
㎜
、180
㎜
或200
㎜
；相邻两个水平钢板之间的间距还可以为120
㎜
、140
㎜
、150
㎜
、160
㎜
、180
㎜
或200
㎜
。
50.本实施例的水平钢板的横截面长度为50
㎜
、宽度为4
㎜‑6㎜
；竖向箍板的横截面长度为50
㎜
、宽度为3
㎜‑5㎜
。
51.本实施例的工字钢本体31上腹板设置有20个拉紧连接件4，20个拉紧连接件4并列设置，通过拉紧连接件4将工字钢本体31与混凝土层32拉紧、固定。
52.本实施例的拉紧连接件4为栓钉或短钢筋。优选的，本实施例的拉紧连接件5为栓钉；栓钉的长度为90
㎜
，相邻两个栓钉之间的横向间距为150
㎜
。
53.需要说明的是，本实施例的拉紧连接件4可以是5个、10个、15个、20个、25个，甚至更多个，其具体数量根据工字钢本体31上腹板的大小以及设计密集度要求进行设置。
54.实施例3
55.参见图3，一种梁柱半填充混凝土钢框架组合支撑结构，其与实施例2不同的是，工字钢支撑件3在钢梁1和钢柱2构成的矩形框架结构内部形成x形支撑。
56.需要说明的是，本实用新型工字钢支撑件3除了可以在钢梁1和钢柱2形成的框架结构内进行单斜杆支撑、v字形支撑、x形支撑外，还可以形成人字形支撑，具体结构参见连接节点详见图集16g519第43～55页。
57.本实用新型一种梁柱半填充混凝土钢框架组合支撑结构，其施工工艺为：将钢柱1和钢柱2连接，使钢梁1和钢柱2共同形成框架型结构；在工字钢本体31的上翼缘板内侧和下翼缘板内侧绑扎翼缘支撑件，同时在工字钢本体31的腹板上连接拉紧连接件4，之后在填充槽的曹口处绑扎或焊接槽口支撑件34，向填充槽内浇注混凝土，在浇注混凝土过程中向填充槽内放置防火层33，待混凝土凝固后形成工字钢支撑件，将工字钢支撑件支撑在钢梁1和钢柱2形成框架型结构内，形成单斜杆支撑、v字形支撑、人字形支撑或x形支撑，对钢梁1和钢柱2形成的框架型结构进行支撑。