一种三段梁与柱钢混结构和三段梁与柱组合框架钢混结构的制作方法

1.本实用新型涉及装配式梁柱结构，尤其涉及到一种三段梁与柱钢混结构和三段梁与柱组合框架钢混结构。


背景技术：

2.目前用于钢框架结构与立柱相连的钢梁用钢量大，造价高，阻碍了钢结构的推广，且钢梁与柱牛腿的节点一般采用栓焊连接，现场焊接存在速度慢，质量不可控的问题。


技术实现要素：

3.梁柱结构中，钢梁往往最大弯矩发生在梁端，本实用新型旨在提供一种新的装配式框架梁柱做法，提高钢梁端部的抗弯承载力来减小钢梁的截面、降低用钢量，为此，本实用新型提供了一种三段梁与柱组合框架钢混结构，其特征在于，包括：
4.多根立柱；每根所述立柱上设有二牛腿组，所述牛腿组包括二牛腿，二所述牛腿设于所述立柱的相对两个侧面，二所述牛腿组沿纵横方向设于所述立柱上，所述牛腿具有混凝土浇筑空间，所述混凝土浇筑空间内浇筑有混凝土，相邻所述立柱的所述牛腿之间连接有中间梁；所述中间梁与所述中间梁两端的牛腿形成三段梁结构，所述立柱之间的所述三段梁结构以所述立柱为节点形成组合框架结构。
5.采用本技术方案的有益效果为：
6.框架梁柱结构中通常牛腿下翼缘受压，本技术方案通过在牛腿侧部的混凝土浇筑空间内灌注混凝土，可以显著提高牛腿作为三段梁结构时下翼缘的抗压能力，由于从抗压的角度混凝土性价比远高于钢结构，故可以有效降低框架梁的用钢量，降低框架梁的造价，从而达到节能减排，降低碳排放的目的；同时，牛腿侧填满混凝土后，三段梁结构无需额外做防火和防腐，减少了防火与防腐涂料的费用。
7.作为本实施例一较佳实施方式，所述牛腿的端部设有与所述中间梁连接的拼接结构，所述拼接结构包括第一拼接端板、第二拼接端板、保护套筒和连接螺栓；所述保护套筒埋设于所述混凝土浇筑空间内，所述第一拼接端板设于所述牛腿的端部，所述第二拼接端板设于所述中间梁的端部；所述连接螺栓预设于所述保护套筒内，所述第一拼接端板和所述第二拼接端板通过所述连接螺栓过孔连接。
8.作为本实施例一较佳实施方式，所述第一拼接端板的顶部延伸形成有第一延伸板，所述第二拼接端板的顶部延伸形成有第二延伸板；所述第一延伸板与所述第二延伸板通过螺栓过孔连接。
9.作为本实施例一较佳实施方式，所述牛腿和所述中间梁上部设有混凝土楼板，所述第一延伸板和所述第二延伸板被后浇筑于所述混凝土楼板中。
10.作为本实施例一较佳实施方式，所述牛腿的混凝土浇筑空间内设有栓钉。
11.作为本实施例一较佳实施方式，所述牛腿为h型钢，所述混凝土浇筑空间位于所述h型钢腹板的两侧。
12.作为本实施例一较佳实施方式，所述立柱为矩形钢管，所述矩形钢管内浇筑有混凝土。
13.作为本实施例一较佳实施方式，所述立柱为h型钢，所述立柱的腹板两侧浇筑有混凝土。
14.作为本实施例一较佳实施方式，所述拼接结构的底部设有抗剪托板支托于所述牛腿。
15.本技术还提供了一种三段梁与柱钢混结构，旨在于单方向提供一种梁柱结构，来提高梁柱节点处的结构强度，其特征在于，包括：多根立柱、每根所述立柱上设有一牛腿组；所述牛腿组包括二牛腿，二所述牛腿设于所述立柱的相对两个侧面，所述牛腿具有混凝土浇筑空间，所述混凝土浇筑空间内浇筑有混凝土，相邻所述立柱的所述牛腿之间连接有中间梁，所述中间梁与所述中间梁两端的牛腿形成三段梁结构。
16.采用本技术方案的有益效果为：
17.梁柱结构中通常牛腿下翼缘受压，本技术方案通过在牛腿侧部的混凝土浇筑空间内灌注混凝土，可以显著提高牛腿作为三段梁结构时下翼缘的抗压能力，由于从抗压的角度混凝土性价比远高于钢结构，故可以有效降低框架梁的用钢量，降低框架梁的造价，从而达到节能减排，降低碳排放的目的；同时，牛腿侧填满混凝土后，三段梁结构无需额外做防火和防腐，减少了防火与防腐涂料的费用。
附图说明
18.图1为三段梁与柱组合框架钢混结构的结构安装效果图。
19.图2为三段梁与柱组合框架钢混结构的正视图。
20.图3为图2中a-a截面图。
21.图4为三段梁与柱组合框架钢混结构的俯视图。
22.图5为三段梁与柱钢混结构的俯视图。
具体实施方式
23.梁柱结构中，钢梁往往最大弯矩发生在梁端，本实用新型旨在提供一种新的装配式框架梁柱做法，提高钢梁端部的抗弯承载力来减少钢梁的截面降低用钢量，为此，请参阅图1～图4，本实用新型提供了一种三段梁与柱组合框架钢混结构，包括多根立柱1；每根所述立柱1上设有二牛腿组，所述牛腿组包括二牛腿2，二所述牛腿2设于所述立柱1的相对两个侧面，二所述牛腿组沿纵横方向设于所述立柱1上，所述牛腿2具有混凝土浇筑空间21，所述混凝土浇筑空间21内浇筑有混凝土22，相邻所述立柱1 的所述牛腿2之间连接有中间梁3；所述中间梁3与所述中间梁3两端的牛腿2形成三段梁结构，所述立柱1之间的所述三段梁结构以所述立柱1 为节点形成组合框架结构。框架梁柱结构中通常牛腿2下翼缘受压，本技术方案通过在牛腿侧部的混凝土浇筑空间21内灌注混凝土22，可以显著提高牛腿2作为三段梁结构时下翼缘的抗压能力，由于从抗压的角度混凝土22性价比远高于钢结构，故可以有效降低框架梁的用钢量，降低框架梁的造价，从而达到节能减排，降低碳排放的目的；同时，牛腿侧填满混凝土22后，三段梁结构无需额外做防火和防腐，减少了防火与防腐涂料的费用。
24.进一步的，在混凝土22中设置抗裂钢丝网6，防止混凝土22开裂，具体请参阅图3。同时或者选择性地在在混凝土22内设置栓钉，将牛腿2 的剪力可靠地传递给混凝土22。(栓钉未予以具体图示)
25.较佳的，所述牛腿2的端部设有与所述中间梁3连接的拼接结构，所述拼接结构包括第一拼接端板42、第二拼接端板41、保护套筒45和连接螺栓43；所述保护套筒45埋设于所述混凝土浇筑空间21内，所述第一拼接端板42设于所述牛腿2的端部，所述第二拼接端板41设于所述中间梁3的端部；所述连接螺栓43预设于所述保护套筒45内，所述第一拼接端板42和所述第二拼接端板41通过所述连接螺栓43过孔连接。其中三段梁结构中牛腿2与中间梁3通过拼接端板的形式在现场进行拼接，牛腿2的长度设计在地震作用下三段梁结构屈服时塑性区之外，且避开三段梁结构梁端最大弯矩区。
26.进一步的，所述第一拼接端板42的顶部延伸形成有第一延伸板52，所述第二拼接端板41的顶部延伸形成有第二延伸板51；所述第一延伸板 52与所述第二延伸板51通过螺栓过孔连接。所述牛腿2和所述中间梁3 上浇筑有混凝土楼板(即楼层楼板)，所述第一延伸板52和所述第二延伸板51被后浇筑于所述混凝土楼板中。拼接端板上部的拉结板埋入混凝土楼板，拼接端板贯通到钢梁(即三段梁结构)下翼缘，上部混凝土楼板为三段梁结构的下翼缘提供了强有力的约束作用，为受压下翼缘的侧向失稳提供了侧向支撑，故无需另外设置正交钢梁之间的隅撑，提升了建筑效果，且拼接端板也为钢梁与混凝土楼板提供了抗剪承载力，起到了类似栓钉的作用。
27.在立柱1上的所述牛腿2的混凝土浇筑空间21内设有栓钉。牛腿2 优选为h型钢，混凝土浇筑空间为h型钢的腹板两侧空间，栓钉设置于混凝土浇筑空间21内即可，主要是为了将牛腿2的剪力可靠地传递给混凝土22。
28.本实施例中立柱1的选择优选为两种，其一，所述立柱1为矩形钢管，所述矩形钢管内浇筑有混凝土11；其二，所述立柱1为h型钢，所述立柱1的腹板两侧浇筑有混凝土。
29.进一步的，所述拼接结构的底部设有抗剪托板44支托于所述牛腿2。中间梁3传递给牛腿2的竖向剪力由抗剪托板44承担，减小了高强度连接螺栓43的组合受力。
30.较佳的，以上提到的混凝土11、22可采用高强度混凝土或者高等级混凝土。
31.本实施例的有益效果为：
32.三段梁结构的牛腿段下翼缘受压，通过在牛腿侧灌注混凝土22，可以显著提高牛腿2下翼缘的抗压能力，由于从抗压的角度混凝土22性价比远高于钢结构，故可以有效降低框架梁的用钢量，降低框架梁的造价，从而达到节能减排，降低碳排放的目的；
33.牛腿侧填满混凝土22后，牛腿2无需额外做防火和防腐，减少了防火与防腐涂料的费用；
34.拼接节点采用拼接结构连接，全螺栓连接，避免了焊接；
35.钢梁采用端板式连接，端板的设置可以有效地协同牛腿2与梁侧混凝土22的变形，从而使得混凝土22可以与牛腿2共同承担梁端弯矩；
36.由于端板式拼接结构的设置和混凝土22的填充，使得三段梁结构在地震往复荷载作用下，下翼缘不易发生受压失稳，可以避免在正交梁之间设置下翼缘隅撑，改善钢结构建筑室内效果；
37.连接螺栓43采用扭剪型高强度螺栓被放置在保护套筒45内，在连接时中间段钢梁
就位后通过工具可以从保护套筒45内夹出连接螺栓43，这样就使得带有侧面混凝土22的牛腿段能够采用螺栓连接，而不至于需要后浇筑由于连接螺栓43安装所需的空间。
38.请参阅图5并结合图1～图4，本技术还提供了一种三段梁与柱钢混结构，旨在于单方向提供一种梁柱结构，来提高梁柱节点处的结构强度，其特征在于，包括多根立柱1；每根所述立柱1上设有一牛腿组；所述牛腿组包括二牛腿2，二所述牛腿2设于所述立柱1的相对两个侧面，所述牛腿2具有混凝土浇筑空间21，所述混凝土浇筑空间21内浇筑有混凝土 22，相邻所述立柱1的所述牛腿2之间连接有中间梁3，所述中间梁3与所述中间梁3两端的牛腿2形成三段梁结构。
39.本实施例与上述实施例不同之处在于本实施例是单方向的梁柱结构，每个立柱1上只具有一组牛腿组，其他结构和上述实施例的功能相同。
40.采用本技术方案的有益效果为：
41.梁柱结构中通常牛腿2下翼缘受压，本技术方案通过在牛腿侧部的混凝土浇筑空间21内灌注混凝土22，可以显著提高牛腿2作为三段梁结构时下翼缘的抗压能力，由于从抗压的角度混凝土22性价比远高于钢结构，故可以有效降低框架梁的用钢量，降低框架梁的造价，从而达到节能减排，降低碳排放的目的；同时，牛腿侧填满混凝土22后，三段梁结构无需额外做防火和防腐，减少了防火与防腐涂料的费用。
42.以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。