1.本实用新型属于建筑结构领域，具体涉及一种新增钢梁与既有钢筋混凝土柱的刚接构造。
背景技术：
2.近年来，随着我国建筑业的飞速发展，使用方改变建筑物既有结构布置、增加结构夹层的现象较为普遍，这就需要增加结构梁构件。对于新增梁构件，传统的方法有新增混凝土梁通过植筋与既有混凝土柱连接，也有新增钢梁与混凝土柱铰接的连接方式，但对于新增夹层荷载较大或层高有限制的情况下，通过新增钢梁与既有混凝土柱刚接的连接方式，可以有效地减小梁截面高度，满足夹层最小使用净高的要求。
技术实现要素：
3.本实用新型的目的在于提供一种新增钢梁与既有钢筋混凝土柱的刚接构造，该构造能通过简明的传力途径有效提高梁柱节点核心区的抗剪承载力。
4.本实用新型采用如下的技术方案：一种新增钢梁与既有钢筋混凝土柱的刚接构造，包括新增钢梁、既有钢筋混凝土柱、四面包柱钢板、上钢环板、下钢环板和钢螺杆。四面包柱钢板通过钢螺杆和压力灌注结构胶固定于既有钢筋混凝土柱上，上钢环板和下钢环板分别与包柱钢板采用坡口焊等强连接，上钢环板和下钢环板之间焊接连接有竖向加劲肋板，新增钢梁的腹板通过节点板与竖向加劲肋板连接，新增钢梁的上下翼缘通过坡口焊分别与上钢环板和下钢环板焊接连接。
5.所述上钢环板和下钢环板之间设有构造加劲板，构造加劲肋板与上钢环板和下钢环板间采用角焊缝连接。
6.本实用新型要求的四面包柱钢板通过钢螺杆固定于既有钢筋混凝土柱上，钢板在节点核心区沿柱高上下各延伸一定高度，有效传递新增钢梁弯矩至既有钢筋混凝土柱，同时提高梁柱节点核心区的抗剪承载力，两端延伸高度均不小于新增钢梁的截面高度h。包柱钢板厚度不小于20mm，且不小于新增钢梁翼缘最厚者 2mm，钢螺杆安装完毕后，包柱钢板与混凝土柱间压力灌注结构胶，保证包柱钢板与既有钢筋混凝土柱有效连接。
7.本实用新型要求钢环板的面积应根据新增钢梁端部弯矩来确定，板厚不小于新增钢梁翼缘最厚者 2mm，且不小于包柱钢板厚度。
8.本实用新型要求竖向加劲肋板的竖向抗剪强度应不小于新增钢梁在梁柱节点处的竖向剪力，肋板厚度不小于新增钢梁的腹板厚度。
9.本实用新型要求构造加劲肋的水平间距应满足钢环板的局部受压稳定要求。
10.本实用新型要求的固定包柱钢板的钢螺杆直径在18～22mm之间，相邻钢螺杆间距大于等于5倍螺杆直径。。
11.本实用新型技术的优越性在于：对于新增梁构件，传统的方法有新增混凝土梁通过植筋与既有混凝土柱连接，也有新增钢梁与混凝土柱铰接的连接方式，但对于新增夹层
荷载较大或层高有限制的情况下，通过新增钢梁与既有混凝土柱刚接的连接方式，可以有效地减小梁截面高度，满足夹层最小使用净高的要求。本实用新型的构造传力途径简明：1、新增钢梁腹板采用节点板与竖向加劲肋板连接，梁端剪力有效传递至既有钢筋混凝土柱；2、新增钢梁翼缘与上下钢环板采用坡口焊接，梁端弯矩有效传递至既有钢筋混凝土柱；3、通过一定高度的四面包柱钢板对梁柱节点核心区进行加固，有效提高梁柱节点核心区的抗剪承载力。本实用新型通过结构设计，有效地将新增钢梁的荷载传递至既有钢筋混凝土柱上，实现了新增钢梁与既有混凝土柱之间的刚性连接。该连接节点具有结构承载力高、受力性能可靠、构造简单等特点，尤其适用于新增钢梁承受较大荷载的情况。
附图说明
12.图1为本实用新型的正视图。
13.图2为本实用新型的俯视图。
14.图3为本实用新型的钢环板示意图。
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。
16.参见图1-图3，包括新增钢梁7、既有钢筋混凝土柱1、四面包柱钢板3、上钢环板4、下钢环板5和钢螺杆2；所述四面包柱钢板3为环绕钢筋混凝土柱1四面的包柱钢板3，四面包柱钢板3通过钢螺杆2和压力灌注结构胶固定于既有钢筋混凝土柱1上，上钢环板4和下钢环板5分别与包柱钢板3采用坡口焊等强连接，上钢环板4和下钢环板5之间焊接连接有竖向加劲肋板6，新增钢梁7的腹板通过高强螺栓9、节点板11与竖向加劲肋板6连接，新增钢梁7的上下翼缘通过坡口焊分别与上钢环板4和下钢环板5焊接连接。
17.如图3所示，所述上钢环板4和下钢环板5板面呈八边形，其内角为135
º
。新增钢梁7的上下翼缘通过坡口焊分别与上钢环板4和下钢环板5的八边形一边焊接连接。
18.为了保证上钢环板4和下钢环板5的局部受压稳定，可在上钢环板4和下钢环板5之间设有构造加劲板10，构造加劲肋板10与上钢环板4和下钢环板5间采用角焊缝连接。
19.实施案例：一种新增钢梁与既有钢筋混凝土柱的刚接构造，某公共建筑因建筑功能改变，需增加夹层，楼面活荷载大且柱距较大，加层后上下两层均需满足建筑净高要求。新增结构梁应既满足承载力及正常使用要求，同时梁截面高度有限制。附图1~图3为本实用新型的具体实施案例。
20.参见图1-图3所示。对既有钢筋混凝土柱1的四个侧面定位钻孔，清孔后在钻孔处植入胶结钢螺杆2，同时对包柱钢板3进行对应的定位钻孔，待植筋胶强度达到要求后，将四块包柱钢板3固定于既有混凝土柱1的四个侧面，包柱钢板3间采用坡口焊接，待包柱钢板3安装固定后，与既有混凝土柱1之间通过压力灌注结构胶，保证包柱钢板3与既有混凝土柱1连接紧密，有效提高梁柱节点核心区的抗剪承载力。上钢环板4、下钢环板5与包柱钢板3间采用坡口焊接8连接，竖向加劲肋板6及构造加劲肋板10与上钢环板4、下钢环板5间采用角焊缝连接。新增钢梁7的腹板通过高强螺栓9穿过节点板11与竖向加劲肋板6连接，新增钢梁7的上下翼缘通过坡口焊分别与上钢环板4、下钢环板5焊接连接。
技术特征：
1.一种新增钢梁与既有钢筋混凝土柱的刚接构造，其特征在于：包括新增钢梁、既有钢筋混凝土柱、包柱钢板、上钢环板、下钢环板和钢螺杆；四面包柱钢板通过钢螺杆和压力灌注结构胶固定于既有钢筋混凝土柱上，上钢环板和下钢环板分别与包柱钢板采用坡口焊等强连接，上钢环板和下钢环板之间焊接连接有竖向加劲肋板，新增钢梁的腹板通过节点板与竖向加劲肋板连接，新增钢梁的上下翼缘通过坡口焊分别与上钢环板和下钢环板焊接连接。2.根据权利要求1所述的新增钢梁与既有钢筋混凝土柱的刚接构造，其特征在于：上钢环板和下钢环板之间设有构造加劲板，构造加劲肋板与上钢环板和下钢环板间采用角焊缝连接。3.根据权利要求1所述的新增钢梁与既有钢筋混凝土柱的刚接构造，其特征在于：所述钢螺杆直径在18～22mm之间，相邻钢螺杆间距大于等于5倍螺杆直径。
技术总结
本实用新型涉及一种新增钢梁与既有钢筋混凝土柱的刚接构造，包括新增钢梁、既有钢筋混凝土柱、包柱钢板、上钢环板、下钢环板和钢螺杆；四面包柱钢板通过钢螺杆和压力灌注结构胶固定于既有钢筋混凝土柱上，上钢环板和下钢环板分别与包柱钢板采用坡口焊等强连接，上钢环板和下钢环板之间焊接连接有竖向加劲肋板，新增钢梁的腹板通过节点板与竖向加劲肋板连接，新增钢梁的上下翼缘通过坡口焊分别与上钢环板和下钢环板焊接连接。本实用新型通过结构设计，有效地将新增钢梁的荷载传递至既有钢筋混凝土柱上，实现了新增钢梁与既有混凝土柱之间的刚性连接。该连接节点具有结构承载力高、受力性能可靠、构造简单等特点，尤其适用于新增钢梁承受较大荷载的情况。钢梁承受较大荷载的情况。钢梁承受较大荷载的情况。
技术研发人员：曹源 阎波 李智明 温四清
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：2021.09.09
技术公布日：2022/4/1
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