一种混凝土柱与钢梁连接结构的制作方法

1.本发明涉及一种混凝土柱与钢梁连接结构，属于建筑结构技术领域。


背景技术：

2.框架节点是连接框架梁与框架柱的关键，连接节点应具有足够的承载力、刚度和延性。现有钢筋混凝土框架结构的改扩建工程中，新增部分采用钢结构方案具有荷载增加小、避免湿作业、施工速度快等诸多优点。因此，研究适宜的新增钢梁与现有钢筋混凝土柱的连接节点构造及施工工艺具有重要意义。
3.目前，新增钢梁与钢筋混凝土柱现有连接结构中端板主要采用端板，端板通过对拉螺杆或化学锚栓与混凝土柱连接，新增钢梁与端板连接，即新增钢梁翼缘与端板采用剖口熔透焊焊接连接，钢梁腹板通过连接板与端板螺栓连接，连接板与端板采用双面角焊缝焊接连接。
4.新增钢梁与钢筋混凝土柱现有连接结构主要缺点为：1、端板与钢筋混凝土柱之间的间隙难以采用灌浆料或细石混凝土灌注密实，致使两者之间接触不紧密，难以满足刚性节点的受力要求；2、所需连接端板与混凝土柱的对拉螺杆或化学锚栓数量较多，施工过程中易与柱中钢筋冲突，施工难度较大；3、钢梁翼缘与钢板之间弧度需相互吻合，加工精度要求较高；4、节点区核心混凝土因穿孔等削弱，节点核心区抗剪强度降低；5、现场施工工艺繁琐，施工质量难以保证。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种混凝土柱与钢梁连接结构，用于解决现有技术中现有的混凝土柱与钢梁连接结构施工工艺复杂，施工难度大，钢梁与混凝土连接不紧密，连接结构强度低的问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种混凝土柱与钢梁连接结构，包括混凝土柱、连接机构以及钢梁，连接机构套设在混凝土柱外侧，钢梁与连接机构固定连接，其特征在于，所述连接机构包括两块对称包覆在混凝土柱外侧的连接端板，连接端板与混凝土柱之间存在间隙，间隙内部浇筑灌浆层，连接端板外侧表面上下对称设置两块外环板，两块外环板之间均匀间隔设置连接肋板，所述钢梁中的钢梁腹板与连接肋板通过连接板固定连接，连接板分别与钢梁腹板和连接肋板通过连接螺栓固定连接。
7.于本发明的一实施例中，所述两块连接端板连接处向外延伸有拼装肋板，两块连接端板连接处的拼装肋板通过连接螺栓固定连接。
8.通过采用这种技术方案：将两块连接端板对称包覆在混凝土柱外侧表面，两块连接端板固定连接，连接端板与混凝土柱之间间隔一定间隙，通过灌浆管道利用顶升法向间隙内部灌注具有膨胀性的高强灌浆料形成灌浆层，在连接端板外侧表面焊接外环板，两块外环板之间焊接连接肋板，将钢梁中的钢梁腹板与连接肋板通过连接板固定连接，连接板分别与钢梁腹板和连接肋板通过连接螺栓固定连接，从而将钢梁通过连接机构与混凝土柱
固定连接。
9.于本发明的一实施例中，所述连接端板上下两端与混凝土柱之间均匀间隔设置若干个锚栓。
10.通过采用这种技术方案：利用锚栓对连接端板上下两端与混凝土柱之间进行固定连接，便于后续的灌浆施工作业。
11.于本发明的一实施例中，所述连接端板上下两端与混凝土柱之间间隙内部设置树脂密封层。
12.通过采用这种技术方案：在连接端板与混凝土柱固定连接后，利用树脂密封层将连接端板上下两端与混凝土柱之间间隙密封，便于向间隙内部灌注具有膨胀性的高强灌浆料形成灌浆层。
13.于本发明的一实施例中，所述外环板外侧表面与连接端板之间均匀间隔设置有若干个加强肋板。
14.通过采用这种技术方案：通过在外环板外侧表面与连接端板之间设置有若干个加强肋板提高外环板与连接端板之间连接的结构强度。
15.于本发明的一实施例中，所述灌浆层采用具有膨胀性的高强灌浆料灌注形成。
16.通过采用这种技术方案：灌浆层采用具有膨胀性的高强灌浆料灌注形成，具有膨胀性的高强灌浆料将接端板与混凝土柱之间的间隙填充，提高接端板与混凝土柱连接的结构强度。
17.于本发明的一实施例中，所述钢梁的上下翼缘与外环板边缘焊接连接。
18.通过采用这种技术方案：钢梁的上下翼缘与外环板边缘焊接连接提高钢梁与连接机构连接的结构强度。
19.于本发明的一实施例中，所述混凝土柱为方形，连接端板与外环板对应设置为l形。
20.于本发明的一实施例中，所述混凝土柱为圆形，连接端板与外环板对应设置为半圆形。
21.于本发明的一实施例中，所述外环板侧面向外延伸连接部，两块外环板的连接部之间设置连接肋板。
22.如上所述，本发明的一种混凝土柱与钢梁连接结构，具有以下有益效果：
23.本发明中在混凝土柱外侧包覆连接端板可有效提高节点区域混凝土的受约束程度，使其处于三向应力状态，提高了连接结构的抗剪性能，连接结构与混凝土柱及钢梁之间的连接构造及连接工艺保证了结构的整体性及刚度，满足了连接机构的受力需要并有效提高了连接结构的抗震性能，钢梁与连接结构之间以及连接结构各部件之间的焊接连接可单独加工完成，施工时仅需将连接结构与混凝土柱相连接，减少了施工工序，降低了施工难度，有效提高了施工效率，并且整体连接结构强度高，抗剪性能强，有效提高了钢梁与混凝土柱连接的结构强度。
附图说明
24.图1显示为本发明实施例中一种混凝土柱与钢梁连接结构的方形混凝土柱与钢梁连接结构示意图。
25.图2显示为本发明实施例中一种混凝土柱与钢梁连接结构的图1的a-a截面结构示意图。
26.图3显示为本发明实施例中一种混凝土柱与钢梁连接结构的图2的b-b截面结构示意图。
27.图4显示为本发明实施例中一种混凝土柱与钢梁连接结构的圆形混凝土柱与钢梁连接结构示意图。
28.图5显示为本发明实施例中一种混凝土柱与钢梁连接结构的图4的c-c截面结构示意图。
29.图6显示为本发明实施例中一种混凝土柱与钢梁连接结构的图5的d-d截面结构示意图。
30.其中，1、连接机构；2、钢梁；3、外环板；4、连接端板；5、混凝土柱；6、钢梁腹板； 7、连接板；8、连接螺栓；9、锚栓；10、连接肋板；11、加强肋板；12、树脂密封层；13、灌浆层；14、拼装肋板；15、连接部。
具体实施方式
31.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
32.请参阅图1至图6。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
33.实施例一：
34.请参阅图1至图3，本发明提供一种混凝土柱与钢梁连接结构，包括混凝土柱5、连接机构1以及钢梁2，混凝土柱5为方形，连接机构1套设在混凝土柱5外侧，钢梁2与连接机构1固定连接，连接机构1包括两块对称包覆在混凝土柱5外侧的连接端板4，连接端板4 上下两端与混凝土柱5之间均匀间隔设置若干个锚栓9，连接端板4为l形，两块连接端板4 连接处向外延伸有拼装肋板14，两块连接端板4连接处的拼装肋板14通过连接螺栓8固定连接，连接端板4与混凝土柱5之间存在间隙，端板4上下两端与混凝土柱5之间间隙内部设置树脂密封层12，间隙内部浇筑灌浆层13，灌浆层13采用具有膨胀性的高强灌浆料灌注形成，连接端板4外侧表面上下对称设置两块l形外环板3，两块外环板3之间均匀间隔设置连接肋板10，外环板3外侧表面与连接端板4之间均匀间隔设置有若干个加强肋板11，钢梁2中的钢梁腹板6与连接肋板10通过连接板7固定连接，连接板7分别与钢梁腹板6和连接肋板10通过连接螺栓8固定连接，钢梁2的上下翼缘与外环板3边缘焊接连接。
35.实施例二：
36.请参阅图4至图6，本发明提供一种混凝土柱与钢梁连接结构，包括混凝土柱5、连接机构1以及钢梁2，混凝土柱5为方形，连接机构1套设在混凝土柱5外侧表面，钢梁2与连接
机构1固定连接，连接机构1包括两块对称包覆在混凝土柱5外侧表面的连接端板4，连接端板4上下两端与混凝土柱5之间均匀间隔设置若干个锚栓9，连接端板4为半圆形，两块连接端板4连接处向外延伸有拼装肋板14，两块连接端板4连接处的拼装肋板14通过连接螺栓8固定连接，连接端板4与混凝土柱5之间存在间隙，端板4上下两端与混凝土柱5 之间间隙内部设置树脂密封层12，间隙内部浇筑灌浆层13，灌浆层13采用具有膨胀性的高强灌浆料灌注形成，连接端板4外侧表面上下对称设置两块半圆形外环板3，外环板3侧面向外延伸连接部15，两块外环板3的连接部15之间设置连接肋板10，外环板3外侧表面与连接端板4之间均匀间隔设置有若干个加强肋板11，钢梁2中的钢梁腹板6与连接肋板10 通过连接板7固定连接，连接板7分别与钢梁腹板6和连接肋板10通过连接螺栓8固定连接，钢梁2的上下翼缘与外环板3边缘焊接连接。
37.一种混凝土柱与钢梁连接结构的应用方法是：首先，将两块连接端板4对称包覆在混凝土柱5外侧表面，两块连接端板4连接处的拼装肋板14通过连接螺栓8固定连接，连接端板 4上下两端与混凝土柱5之间通过锚栓9固定连接，使得连接端板4与混凝土柱5之间间隔一定间隙；然后，利用树脂密封层12将连接端板4上下两端与混凝土柱5之间的间隙密封，并且在连接端板4上下两端与混凝土柱5之间预留灌浆管道，通过灌浆管道利用顶升法向间隙内部灌注具有膨胀性的高强灌浆料形成灌浆层13；再者，在连接端板4外侧表面焊接外环板3，两块外环板3之间焊接连接肋板10；最后，将钢梁2中的钢梁腹板6与连接肋板10通过连接板7固定连接，连接板7分别与钢梁腹板6和连接肋板10通过连接螺栓8固定连接，钢梁2的上下翼缘与外环板3边缘焊接连接从而将钢梁2通过连接机构1与混凝土柱5固定连接。
38.综上所述，本发明中在混凝土柱外侧包覆连接端板可有效提高节点区域混凝土的受约束程度，使其处于三向应力状态，提高了连接结构的抗剪性能，连接结构与混凝土柱及钢梁之间的连接构造及连接工艺保证了结构的整体性及刚度，满足了连接机构的受力需要并有效提高了连接结构的抗震性能，钢梁与连接结构之间以及连接结构各部件之间的焊接连接可单独加工完成，施工时仅需将连接结构与混凝土柱相连接，减少了施工工序，降低了施工难度，有效提高了施工效率，并且整体连接结构强度高，抗剪性能强，有效提高了钢梁与混凝土柱连接的结构强度。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
39.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。