一种原有混凝土圆柱结构外接钢梁节点及其制作安装方法与流程

1.本发明涉及结构工程技术施工安装领域，具体为一种原有混凝土圆柱结构外接钢梁节点及其制作安装方法。


背景技术：

2.随着我国建筑业的迅猛发展，人们对建筑结构不仅仅是使用上的要求，更是对空间要求、美观要求有更近一步的追求。首先对原有建筑进行改造升级，常规做法是将原有结构圆柱进行拆除重新施工，此做法浪费人力物力且不环保。其次环境建筑设计在整体设计考虑阶段采取进行柱加钢梁的结构设置，保证大跨度的空间要求，原有设计方案为方柱，后考虑到美观要求设置为混凝土圆柱。常规做法为在混凝土方柱中预埋钢梁埋件，但是设计为混凝土圆柱后，预埋埋件的最法无法保证预埋深度，且施工及其困难，施工质量无法保证。


技术实现要素：

3.本发明目的在于设置满足混凝土圆柱结构外接钢梁施工节点，首先克服传统施工拆除原有结构柱重新施工时施工周期长、施工难度大且不符合绿色施工的问题；其次在新建项目中利用本施工节点可压缩施工时间、增强施工质量，解决结构柱无法一次成型的问题。本发明一种原有混凝土圆柱结构外接钢梁节点，包括原有混凝土圆柱、倒锥形胶黏锚栓、加强牛腿环、圆钢管、钢梁和连接板；所述圆钢管套设于混凝土圆柱外围，与混凝土圆柱通过倒锥形胶黏锚栓固定连接；所述加强牛腿环围绕圆钢管套外一周，与圆钢管套焊接固定连接，所述加强牛腿环周围分为四个象限，象限区域分别通过连接板与钢梁固定连接。
4.本发明的一种原有混凝土圆柱结构外接钢梁节点还可以是：所述加强牛腿环周围任意倾斜角度区域内通过连接板与钢梁螺栓固定连接。
5.4个所述象限区域内分别通过4个连接板与4根钢梁螺栓固定连接。
6.对称2个所述象限区域分别通过2个连接板与2根钢梁螺栓固定连接。
7.所述加强牛腿环包括上加强牛腿环板、下加强牛腿环板、多根肋板和4个连接腹板；所述上加强牛腿环板围绕圆钢管上端一周焊接固定于圆钢管上端，所述下加强牛腿环板围绕圆钢管下端焊接固定于圆钢管下端；多根所述肋板围绕上加强牛腿环板与下加强牛腿环板均匀间隔排列，所述肋板的上端与上加强牛腿环板焊接固定，所述肋板的下端与下加强牛腿环板焊接固定；4个所述连接腹板对称设置于所述四个象限内，所述连接腹板的上端与上加强牛腿环板焊接固定，所述连接腹板的下端与下加强牛腿环板焊接固定。
8.所述连接腹板与钢梁的腹板通过螺栓固定连接。
9.所述连接板一端与上加强牛腿环板通过螺栓固定连接，所述连接板的另一端与钢梁通过螺栓固定连接。
10.所述原有混凝土圆柱周长方向及竖直方向上均匀间隔设置预埋螺栓孔，所述圆钢管通过倒锥形胶黏锚栓穿入预埋螺栓孔锚固于原有混凝土圆柱上。
11.本发明还提出一种原有混凝土圆柱结构外接钢梁节点的制作和安装方法，包括以下步骤：在加工场对加强牛腿环的上加强牛腿环板和下加强牛腿环板进行加工成型；在加强牛腿环的上加牛腿强环板下面和下加强牛腿环板上面依照设计间距依次焊接肋板，在加强环牛腿四个区域内中间位置的，上加强牛腿环板下面和下加强牛腿环板上面焊接连接腹板；将圆柱钢管放入到加强牛腿环的中间圆内，将圆柱钢管的上端和下端分别与加强牛腿环的上加强牛腿环板和下加强牛腿环板焊接固定连接成整体；将加强牛腿环和圆柱钢管连接而成的整体，按照与中轴线倾斜任意角度方向分割成两部分；原有混凝土圆柱周长方向及竖向方向设置预埋螺栓孔，将分割的两部分分别围到原有混凝土圆柱周围，通过倒锥形胶黏锚栓通过预埋螺栓孔将圆钢管锚固到原有混凝土圆柱周围，分割的缝隙先用螺栓固定，然后用焊接连接；连接腹板上设置第一螺纹孔，钢梁的腹板上设置第二螺纹孔，螺栓通过第一螺纹孔与第二螺纹孔将连接腹板与钢梁的腹板固定连接，然后将连接板一端与上加强牛腿环板螺栓固定连接，连接板另一端与钢梁螺栓固定连接，完成整体施工。
12.本发明的一种原有混凝土圆柱结构外接钢梁节点及其制作安装方法，相对于现有技术而言具有的优点是：连接节点明确、施工工艺简单，施工成本低的优点，适合广泛使用于钢结构与混凝土结合的施工过程。
附图说明
13.图1是本发明一种原有混凝土圆柱结构外接钢梁施工节点平面图；图2是本发明图1中a-a截面剖面图；图3本发明加强牛腿环俯视图；图4本发明图3中a-a截面剖视图；图5本发明图3中b-b截面剖面图；图6本发明加强牛腿环与圆钢管焊接后分割图。
14.图号说明1.原有混凝土圆柱，2.特殊倒锥形胶黏型锚栓，3.加强牛腿环，4.圆钢管，5.肋板，51.连接腹板，6.钢梁，7.连接板，8.上加强牛腿环，9.下加强牛腿环。
具体实施方式
15.下面结合附图的图1至图6对本发明的一种原有混凝土圆柱结构外接钢梁施工节点进一步详细说明。
16.实施例1本发明的一种原有混凝土圆柱结构外接钢梁施工节点，包括包括原有混凝土圆柱1、倒锥形胶黏锚栓2、加强牛腿环3、圆钢管4、钢梁6和连接板7；所述圆钢管4套设于原有混
凝土圆柱1外围，与原有混凝土圆柱1通过倒锥形胶黏锚栓2固定连接；所述加强牛腿环3围绕圆钢管4外一周，与圆钢管4焊接固定连接，所述加强牛腿环3周围分为四个象限，对称两个象限区域分别通过2个连接板7与2根钢梁6固定连接。现有的技术中，对于混凝土圆柱结构外接钢梁的常规做法是，将原有混凝土圆柱进行拆除重新施工，此做法浪费人力物力且不环保。本发明提出了在原有混凝土圆柱1外接钢梁6的施工节点的技术方案。圆钢管4套设于原有混凝土圆柱1外围，与原有混凝土圆柱1通过倒锥形胶黏锚栓2固定连接。然后围绕圆钢管4外围设置加强牛腿环3，既是将圆钢管4插入到加强牛腿环3中间的圆环内，加强牛腿环3圆环内壁与圆钢管4外壁焊接固定。通过加强牛腿环3和圆钢管4组成的整体与钢梁6连接，具体连接是加强牛腿环3周围分为四个象限，对称两个象限区域分别通过2个连接板7与2根钢梁6固定连接。在新建项目中利用本发明技术方案，可压缩施工时间、增强施工质量，解决结构柱无法一次成型的问题。在原有建筑进行改造升级的项目中使用本发明，无需原有结构圆柱进行拆除重新施工，在原有混凝土圆柱结构外接钢梁施工节点，保证施工质量的同时降低施工难度。
17.本发明的一种原有混凝土圆柱结构外接钢梁施工节点，请参考图1至图5相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是: 所述加强牛腿环3周围倾斜任意角度区域内通过连接板7与钢梁6通过螺栓固定连接。在加强牛腿环3的周围连接钢梁6，可以在加强牛腿环倾斜角度为45
°
的区域内与1根钢梁6连接的技术方案。
18.本发明的一种原有混凝土圆柱结构外接钢梁施工节点，请参考图1至图6相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述加强牛腿环3包括上加强牛腿环板8、下加强牛腿环板9、多根肋板5和4个连接腹板51；所述上加强牛腿环板8围绕圆钢管4上端一周焊接固定于圆钢管4上端，所述下加强牛腿环板9围绕圆钢管4下端焊接固定于圆钢管4下端；多根所述肋板5围绕上加强牛腿环板8与下加强牛腿环板9均匀间隔排列，所述肋板5的上端与上加强牛腿环板8焊接固定，所述肋板5的下端与下加强牛腿环板9焊接固定；4个所述连接腹板51对称设置于所述四个象限内，所述连接腹板51的上端与上加强牛腿环板8焊接固定，所述连接腹板51的下端与下加强牛腿环板9焊接固定。以上技术方案限定了加强牛腿环3的具体结构。
19.本发明的一种原有混凝土圆柱结构外接钢梁施工节点，请参考图1至图6相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述连接腹板51与钢梁6的腹板通过螺栓固定连接。加强牛腿环3与钢梁6之间的连接，中间部分通过连接腹板51与钢梁6上的腹部的螺栓固定连接，在上面是钢梁6与上加强牛腿环板8之间连接连接板7螺栓连接，双重连接保证了加强牛腿环3与钢梁6之间的连接强度。
20.本发明的一种原有混凝土圆柱结构外接钢梁施工节点，请参考图1至图6相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述连接板7一端与上加强牛腿环板8通过螺栓固定连接，所述连接板7的另一端与钢梁6通过螺栓固定连接。此结构具体限定了连接板7是怎么连接上加强牛腿环板8与钢梁6之间的连接关系。
21.本发明的一种原有混凝土圆柱结构外接钢梁施工节点，请参考图1至图6相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述原有混凝土圆柱1周长方向及竖直方向上均匀间隔设置预埋螺栓孔，所述圆钢管4通过倒锥形胶黏锚栓2穿入预埋螺栓孔锚固于原有混凝土圆柱1上。以上结构限定了圆钢管4是怎么具体锚固到原有混凝土圆柱1外圈上的。使用倒
锥形胶黏锚栓2锚固圆钢管4于原有混凝土圆柱1外圈上，是因为倒锥形胶黏锚栓2集化学锚栓和金属膨胀锚栓的优点于一体，膨胀力小，对间距和边距的要求低，承载力高，能够使圆柱管4与原有混凝土圆柱1连接牢固。
22.本发明还提供一种原有混凝土圆柱结构外接钢梁节点的制作和安装方法，包括以下步骤：在加工场对加强牛腿环的上加强牛腿环板和下加强牛腿环板进行加工成型；在加强牛腿环的上加牛腿强环板下面和下加强牛腿环板上面依照设计间距依次焊接肋板，在加强环牛腿四个区域内中间位置的，上加强牛腿环板下面和下加强牛腿环板上面焊接连接腹板；将圆柱钢管放入到加强牛腿环的中间圆内，将圆柱钢管的上端和下端分别与加强牛腿环的上加强牛腿环板和下加强牛腿环板焊接固定连接成整体；将加强牛腿环和圆柱钢管连接而成的整体，按照与中轴线倾斜一定角度方向分割成两部分；原有混凝土圆柱周长方向及竖向方向设置预埋螺栓孔，将分割的两部分分别围到原有混凝土圆柱周围，通过倒锥形胶黏锚栓穿过预埋螺栓孔将圆柱钢管锚固到原有混凝土圆柱周围，分割的缝隙先用螺栓固定，然后焊接连接；连接腹板上设置第一螺纹孔，钢梁的腹板上设置第二螺纹孔，螺栓通过第一螺纹孔与第二螺纹孔将连接腹板与钢梁的腹板固定连接，然后将连接板一端与上加强牛腿环板螺栓固定连接，连接另一端与钢梁螺栓固定连接，完成整体施工。
23.实施例2与实施例1中相同的技术特征不在叙述，实施例2中不同的技术特征为：本发明的一种原有混凝土圆柱结构外接钢梁施工节点，请参考图1至图6相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述4个象限内分别通过4个连接板7与4根钢梁6通过螺栓固定连接。在本实施例中，建筑施工中需要在原有混凝土圆柱1周围连接4根钢梁，因此在加强牛腿环四周的4个象限内分别通过4个连接板7与4根钢梁6螺栓固定连接。此结构是连接最多钢梁数量的技术方案。
24.实施例3与实施例1和实施例2相同的技术特征不在叙述，实施例3中不同技术特征为：本发明的一种原有混凝土圆柱结构外接钢梁施工节点，请参考图1至图6相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：对称2个所述象限区域分别通过2个连接板7与2根钢梁6螺栓固定连接。在本实施例中，建筑施工中需要在原有混凝土圆柱1周围连接2根钢梁，建筑结构一般对称分布，2根钢梁也是对称连接在原有混凝土圆柱1周围。因此在加强牛腿环4个象限区域内任意对称的2个象限区域内分别通过连接板7与2根钢梁6螺栓固定连接。
25.上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本发明的保护范围。