方形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构及施工方法及步骤

　　

　　本发明涉及建筑工程与组合结构技术领域，具体涉及一种方形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构及施工方法。

　　背景技术

　　钢管混凝土结构作为一种新兴的建筑结构，由于其强度高、抗震性能好、施工方便等显著特点，已广泛应用于工程实践。但是，目前，方形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接较为困难，连接形式不够丰富，以往的节点设计较为复杂，现场施工困难。

　　技术实现要素：

　　针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种方形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，该连接节点结构受力性能可靠、构造简单、经济性能优越；另外，本发明还提供了一种方形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的施工方法，用于本发明的方形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的施工，该施工方法施工快捷、简单。

　　为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

　　技术方案一：

　　方形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，包括：方形钢管、端板、固定连接件和钢筋混凝土梁；所述端板通过对拉螺栓固定于所述方形钢管的外侧壁上；所述钢筋混凝土梁的端部的相对的两侧分别设置所述固定连接件，所述固定连接件与所述端板连接。

　　本发明技术方案一的特点以及进一步的改进在于：

　　进一步的，所述固定连接件包含钢板和双头螺栓；所述钢筋混凝土梁的端部的相对的两侧分别设置所述钢板，多个所述双头螺栓分别水平贯穿所述钢筋混凝土梁和所述钢板；所述钢板与所述端板焊接连接。

　　进一步的，所述钢筋混凝土梁包含多个相互交叉绑扎的主筋和箍筋，多个所述双头螺栓分别设置于相邻的主筋与相邻的箍筋之间。

　　更进一步的，在所述钢筋混凝土梁的端部不小于500mm的区域内，所述箍筋的间距不大于100mm。

　　进一步的，所述端板呈矩形，且所述端板为4个，4个所述端板相互角焊连接，并抱紧所述方形钢管。

　　进一步的，所述端板的上、下端分别与所述方形钢管的上、下端面相互上下错开。

　　进一步的，所述端板的厚度大于所述方形钢管的壁厚。

　　进一步的，所述端板的厚度大于所述钢板的厚度。

　　技术方案二：

　　方形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的施工方法，包括以下步骤：

　　步骤1，绑扎钢筋混凝土梁的钢筋骨架，根据钢筋骨架的密度在钢板上打孔，通过双头螺栓将钢板固定连接在钢筋骨架端部相对的两侧，并使多个双头螺栓分别位于钢筋骨架的相邻主筋和相邻箍筋之间；

　　步骤2，在方形钢管和端板的相对应的位置上开孔；

　　步骤3，将方形钢管和端板通过对拉螺栓紧固；

　　步骤4，将多个端板相互角焊连接，并将端板的上、下端分别与方形钢管的外侧壁焊接牢固；

　　步骤5，将连接有钢筋骨架的钢板吊入相应位置，并与端板焊接牢固；

　　步骤6，支护钢筋混凝土梁的模板，并向钢筋混凝土梁和方形钢管内分别浇筑混凝土，完成施工。

　　进一步的，步骤3中，将端板与方形钢管通过对拉螺栓紧固连接时，将端板的上、下端分别与方形钢管的上、下端面相互上下错开进行紧固连接。

　　与现有技术相比，本发明的有益效果为：

　　本发明的方形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构承载力高、受力性能可靠、构造简单；且本发明的施工方法快捷、简单，可明显缩短施工周期，具有良好的经济性能。

　　附图说明

　　下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

　　图1为本发明的方形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的一种实施例的结构示意图；

　　图2为图1的a—a截面剖视图；

　　图3为本发明的方形钢管混凝土柱的横截面剖视图；

　　图4为本发明的钢筋混凝土梁与钢板、端板的连接结构示意图；

　　图5是图4的俯视示意图；

　　图6为图4的右视示意图。

　　图中：1方形钢管混凝土柱；101方形钢管；2钢筋混凝土梁；3端板；4对拉螺栓；5钢板；6双头螺栓；7主筋；8箍筋；9混凝土。

　　具体实施方式

　　下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。

　　参考图1和图2，本发明实施例提供了一种方形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，包括：方形钢管101、端板3、固定连接件和钢筋混凝土梁2；端板3通过对拉螺栓4固定于方形钢管101的外侧壁上，提升方形钢管101的抗弯、抗扭强度；钢筋混凝土梁2的端部的相对的两侧分别设置固定连接件，固定连接件与端板3连接。

　　参考图2和图3，固定连接件包含钢板5和双头螺栓6；钢筋混凝土梁2的端部的相对的两侧分别设置有钢板5，多个双头螺栓6分别水平贯穿钢筋混凝土梁2和钢板5，钢板5与端板3焊接连接，从而实现钢筋混凝土梁2与方形钢管混凝土柱1之间的连接，提高连接节点的强度。

　　本发明的方形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构适合于多层框架等工业与民用建筑房屋的设计建造；其承载力高、受力性能可靠、构造简单，因此其施工简单快捷，解决了目前方形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接困难，节点结构设计复杂、单一、且施工困难的问题，应用范围广。

　　进一步的，参考图4和图5，钢筋混凝土梁2包含多个相互交叉绑扎的主筋7和箍筋8，钢板5上对应设置有多对螺纹孔，每对螺纹孔内装配有一个双头螺栓6，多个双头螺栓6分别设置于钢筋混凝土梁2的相邻主筋7与相邻箍筋8之间。

　　具体的，如图4和图5所示，钢筋混凝土梁2的端部通过双头螺栓6连接2个或4个钢板5，多个钢板5分别设置在钢筋混凝土梁2的端部的相对的两侧，钢板5与钢筋混凝土梁2的相交长度不小于500mm，钢筋混凝土梁2的端部不小于500mm的区域箍筋8加密，相邻箍筋8的间距不大于100mm，第一排双头螺栓6在钢筋混凝土梁2上部的第一排主筋7下设置，第二排双头螺栓6在钢筋混凝土梁2上部的第二排主筋7下设置，第三排双头螺栓6在钢筋混凝土梁2下部的倒数第二排主筋7上设置，第四排双头螺栓6在钢筋混凝土梁2的下部倒数第一排主筋7上设置，每一排的多个双头螺栓6分别在箍筋8之间间隔排开；本实施例的钢板5与钢筋混凝土梁2的连接方式保证了钢板5与钢筋混凝土梁2端部连接的稳固性，并且结构简单，操作方便。

　　更进一步的，所述钢板5的高度大于所述钢筋混凝土梁2的横截面的高度，具体的，可使钢板5的端部分别超出钢筋混凝土梁2的端部15mm，保证钢板5可以稳固的固定钢筋混凝土梁2。

　　进一步的，参考图2，端板3呈矩形，且端板3为4个，4个端板3相互角焊连接，并抱紧方形钢管101，保证端板3对方形钢管101的紧固性，4个端板3分别与钢筋混凝土梁2的端部通过钢板5固定连接，形成方形钢管混凝土柱1与钢筋混凝土梁2的连接节点。

　　更进一步的，端板3的上、下端分别与方形钢管101的上、下端面相互上下错开，即端板3固定方形钢管101时，端板3的上、下端分别与方形钢管101的上端面和下端面相互上下错开，保证端板3可将两节方形钢管101的接缝处固定，保证固定的稳固性，提高接缝处的力学性能；当方形钢管101为一根时，端板3的高度大于钢筋混凝土梁的横截面的高度，具体地，至少大于100mm，保证节点连接的稳固性。

　　进一步的，端板3的厚度大于方形钢管101的壁厚，且端板3的厚度大于钢板5的厚度，保证节点结构的力学性能。

　　本发明实施例还提供一种方形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的施工方法，包括以下步骤：

　　步骤1，绑扎钢筋混凝土梁2的钢筋骨架，根据钢筋骨架的密度在钢板5上打孔，通过双头螺栓6将钢板5固定连接在钢筋骨架端部相对的两侧，并使多个双头螺栓6分别位于钢筋骨架的相邻主筋7和相邻箍筋8之间；

　　步骤2，在方形钢管101和端板3的相对应的位置上开孔；

　　步骤3，将方形钢管101和端板3通过对拉螺栓4紧固；

　　步骤4，将多个端板3相互角焊连接，并将端板3的上、下端分别与方形钢管101的外侧壁焊接牢固；

　　步骤5，将连接有钢筋骨架的钢板5吊入相应位置，并与端板3焊接牢固；

　　步骤6，支护钢筋混凝土梁2的模板，并向钢筋混凝土梁2和方形钢管101内分别浇筑混凝土9，完成施工。

　　上述施工方法中，步骤1中，绑扎钢筋混凝土梁2的钢筋骨架，在钢筋骨架端部不小于500mm的区域内，使相邻箍筋8的间距不大于100mm，主筋7的间距按常规进行绑扎；根据钢筋骨架的密度在钢板5上对应的位置打孔，通过双头螺栓6将钢板5固定连接在钢筋骨架的端部的相对的两侧，并使多个双头螺栓6分别位于钢筋骨架的主筋7和箍筋8之间。

　　如图4和图5所示，利用双头螺栓6将钢板5固定在钢筋混凝土梁2的端部时，为了保证固定连接的性能，将双头螺栓6分别设置在相邻的主筋7和相邻的箍筋8之间，交错设置，具体如下：第一排双头螺栓6在钢筋混凝土梁2上部的第一排主筋7下设置，第二排双头螺栓6在钢筋混凝土梁2上部的第二排主筋7下设置，第三排双头螺栓6在钢筋混凝土梁2下部的倒数第二排主筋7上设置，第四排双头螺栓6在钢筋混凝土梁2的下部倒数第一排主筋7上设置，每一排的多个双头螺栓6分别在箍筋8之间间隔排开。

　　当方形钢管混凝土柱与4个钢筋混凝土梁2连接时，采用4个端板3分别与钢筋混凝土梁2连接，4个端板3相互角焊连接，且端板3的上下端分别与方形钢管101的外侧壁焊接，保证节点的力学性能。

　　本发明的端板为各自分离的，可根据与钢筋混凝土梁连接的需求选择端板的个数，节省原料，且施工简单。

　　本发明的方形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的施工方法快捷、简单，可明显缩短施工周期，具有良好的经济性能。采用该施工方法构建的连接节点结构承载力高、受力性能可靠、构造简单，容易推广应用，且应用范围较广。

　　虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

　　技术特征：

　　技术总结

　　本发明公开了方形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构，包括：方形钢管、端板、固定连接件和钢筋混凝土梁；所述端板通过对拉螺栓固定于所述方形钢管的外侧壁上；所述钢筋混凝土梁的端部的相对的两侧分别设置所述固定连接件，所述固定连接件与所述端板连接。本发明的方形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构承载力高、受力性能可靠、构造简单；本发明还公开了方形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点结构的施工方法，施工方法快捷、简单，可明显缩短施工周期，具有良好的经济性能。

　　技术研发人员：卜永红

　　受保护的技术使用者：长安大学

　　技术研发日：2018.08.21

　　技术公布日：2018.12.11