一种H型柱与钢筋混凝土梁的连接结构及其施工方法

一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构及其施工方法
技术领域
1.本发明涉及结构工程技术领域，更具体的说是涉及一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构及其施工方法。


背景技术：

2.随着建筑行业的发展，传统混凝土结构和钢结构已经不能满足社会于建筑物的各项需求，为适应各种需求，钢—混凝土组合结构得以产生并迅速发展。钢—混凝土组合结构结合两种材料的优势，展现出一系列优点，深受建筑行业的喜爱。h型柱作为钢—混凝土结构的常见构造柱其与钢筋混凝土梁的连接在钢—混凝土组合结构中较为频繁，其合理设计是提高钢—混凝土组合抗震性能的关键，也是难点。
3.常见的h型柱与钢筋混凝土梁的连接节点有：钢筋贯穿式、外接钢牛腿和短钢式。钢筋贯穿式节点对h型柱的损伤较大，难以保证h型柱原有的钢性。外接钢牛腿或短钢式需要在h型柱翼缘板外壁焊接钢牛腿或者短钢，其焊接量大，现场施工难度高，焊接质量也难以保证。
4.因此，如何提供一种施工便捷且连接可靠的h型柱与钢筋混凝土梁相适应的节点构造形式，是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构及其施工方法，旨在解决上述技术问题。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构，包括：h型柱和钢筋混凝土梁；所述h型柱的外侧以其腹板为对称分割面分别连接有左限位连接件和右限位连接件；
8.所述h型柱的翼缘板外侧壁上固定有钢板卡槽，所述左限位连接件和所述右限位连接件的底面固定有插入所述钢板卡槽的下端钢板，所述左限位连接件和所述右限位连接件形成有与所述h型柱的翼缘板插接的空腔；所述左限位连接件和所述右限位连接件的顶部和底部均固定有钢筋锚固器；所述左限位连接件和所述右限位连接件位于所述h型柱翼缘板外侧的部分通过螺栓紧固连接；
9.所述钢筋混凝土梁连接在所述h型柱的翼缘板外侧，所述钢筋混凝土梁的梁纵筋与所述钢筋锚固器紧固连接。
10.优选的，在上述一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构中，所述h型柱的翼缘板外侧壁固定有连接钢板，所述连接钢板夹持在所述左限位连接件和所述右限位连接件之间，螺栓穿过所述左限位连接件、所述连接钢板和所述右限位连接件紧固连接。
11.优选的，在上述一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构中，所述左限位连接件和所述右限位连接件通过所述空腔与所述h型柱的翼缘板插接的位置外侧通过螺栓穿过，并紧固连接。
12.优选的，在上述一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构中，所述螺栓的紧固连接结构均采用双头螺栓结构。
13.优选的，在上述一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构中，所述h型柱为h型柱或h型钢混凝土柱。
14.优选的，在上述一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构中，所述钢板卡槽的卡槽空腔的宽度不小于所述下端钢板的宽度。
15.优选的，在上述一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构中，所述空腔的宽度不小于所述h型柱翼缘板的厚度，且大于所述h型柱翼缘板厚度的部分不超过5mm。
16.优选的，在上述一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构中，所述左限位连接件和所述右限位连接件向所述h型柱的翼缘板外侧延伸有竖向钢板，所述竖向钢板用于所述左限位连接件和所述右限位连接件之间的紧固连接，所述竖向钢板的顶沿和底沿分别固定有上钢筋锚固板和下钢筋锚固板，所述上钢筋锚固板和所述下钢筋锚固板用于固定所述钢筋锚固器。
17.优选的，在上述一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构中，所述上钢筋锚固板和所述下钢筋锚固板与所述左限位连接件或所述右限位连接件连接折角处倒圆角。
18.本发明还提供了一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构的施工方法，具体包括以下步骤：
19.s1、在节点区域，将h型柱左右两侧翼缘板外壁焊接钢板卡槽，在出厂之前完成翼缘板上焊接钢板卡槽的工作；
20.s2、将左限位连接件和右限位连接件放置在h型柱上，左限位连接件和右限位连接件的空腔与h型柱翼缘板位置对应，下端钢板插入钢板卡槽内；
21.s3、将左限位连接件和右限位连接件连接，并与h型柱连接；
22.s4、将钢筋混凝土梁的梁纵筋与钢筋锚固器固定，后浇筑节点区域混凝土和梁内混凝土形成完整的梁柱连接构造。
23.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构及其施工方法，具有以下有益效果：
24.1、本发明的h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构在实施过程中，左限位连接件和右限位连接件下端插入钢板卡槽内，上端的空腔套在h型柱的翼缘板上，左限位连接件和右限位连接件通过双头螺栓固定h型柱上，左限位连接件的竖向钢板与右限位连接件的竖向钢板通过双头螺栓连接，梁纵筋锚固在上、下钢筋锚固板上，此施工方法避免了现场焊接工作，很大程度上提高了节点构造的施工效率。
25.2、本发明中左限位连接件和右限位连接件通过双头螺栓和h型柱的翼缘板进行固定，或通过双头螺栓将左限位连接件的竖向钢板与右限位连接件的竖向钢板固定在h型柱翼缘板外壁的连接钢板上，这两种方式让左限位连接件和右限位连接件牢牢的固定在h型柱上，从而使得左限位连接件和右限位连接件能够可靠的传递梁端弯矩和剪力，节点抗剪承载能力和抗弯承载能力更高。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
27.图1附图为本发明提供的连接结构中左限位连接件和右限位连接件上设置有螺栓通孔时，h型柱与钢筋混凝土梁的连接节点构造图；
28.图2附图为本发明提供的连接结构中左限位连接件和右限位连接件上不设置螺栓通孔时，h型柱与钢筋混凝土梁的连接节点构造图；
29.图3附图为本发明提供的图1中a—a剖面结构示意图；
30.图4附图为本发明提供的图2中a—a剖面结构示意图；
31.图5附图为本发明提供的图1中b—b剖面结构示意图；
32.图6附图为本发明提供的图2中b—b剖面结构示意图；
33.图7附图为本发明提供的图1中左限位连接件焊接有横向钢板、竖向钢板、上钢筋锚固板和下钢筋锚固板时的主视结构示意图；
34.图8附图为本发明提供的图2中左限位连接件焊接有竖向钢板、上钢筋锚固板和下钢筋锚固板时的主视结构示意图；
35.图9附图为本发明提供的图1中左限位连接件焊接有横向钢板、竖向钢板、上钢筋锚固板和下钢筋锚固板时的俯视结构示意图；
36.图10附图为本发明提供的图2中左限位连接件焊接有竖向钢板、上钢筋锚固板和下钢筋锚固板时的俯视结构示意图；
37.图11附图为本发明提供的连接结构中左限位连接件和右限位连接件上设置有螺栓通孔时，左限位连接件的主视结构示意图；
38.图12附图为本发明提供的连接结构中左限位连接件和右限位连接件上不设置螺栓通孔时，左限位连接件的主视结构示意图；
39.图13附图为本发明提供的连接结构中左限位连接件的俯视结构示意图；
40.图14附图为本发明提供的本发明的连接结构中钢板卡槽的结构示意图。
41.其中：
42.1-h型柱；2-钢板卡槽；3-横向钢板；4-螺栓锚头；5-钢筋锚固器；6-下钢筋锚固板；7-双头螺栓；8-竖向钢板；9-梁纵筋；10-梁箍筋；11-上钢筋锚固板；12.1-左限位连接件；12.2-右限位连接件；13-螺栓通孔；14-连接钢板；15-混凝土保护层；17-钢筋混凝土梁；18-卡槽空腔；19-空腔；20-圆角。
具体实施方式
43.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.本发明实施例公开了一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构，包括：h型柱1和钢筋混凝土梁17；h型柱1的外侧以其腹板为对称分割面分别连接有左限位连接件12.1和右限位连接件12.2；
45.h型柱1的翼缘板外侧壁上固定有钢板卡槽2，左限位连接件12.1和右限位连接件12.2的底面固定有插入钢板卡槽2的下端钢板，左限位连接件12.1和右限位连接件12.2形成有与h型柱1的翼缘板插接的空腔19；左限位连接件12.1和右限位连接件12.2的顶部和底部均固定有钢筋锚固器5；左限位连接件12.1和右限位连接件12.2位于h型柱1翼缘板外侧的部分通过螺栓紧固连接；
46.钢筋混凝土梁17连接在h型柱1的翼缘板外侧，钢筋混凝土梁17的梁纵筋9与钢筋锚固器5紧固连接。
47.实施例1：
48.参见附图1、附图3、附图5、附图7、附图9、附图11、附图13和附图14，钢板卡槽2的两端竖边和下底边焊接在h型柱1翼缘板外壁上，且开口的一侧面向h型柱1；
49.钢筋混凝土梁包括梁纵筋9、梁箍筋10；
50.左限位连接件12.1和右限位连接件12.2的左右两侧焊接有竖向钢板8；竖向钢板的上端焊接有上钢筋锚固板11，下端焊接有下钢筋锚固板6；左限位连接件12.1和右限位连接件12.2中部设置有空腔19；
51.左限位连接件12.1和右限位连接件12.2的下端钢板插入钢板卡槽2内；左限位连接件12.1的竖向钢板8与右限位连接件12.2的竖向钢板8通过双头螺栓7连接；
52.钢筋混凝土梁17上排的梁纵筋9穿过上钢筋锚固板11上的钢筋锚固器5后用螺栓锚头4固定，下排的梁纵筋9穿过下钢筋锚固板6上的钢筋锚固器5后用螺栓锚头4固定。
53.为了进一步优化上述技术方案，钢板卡槽2的卡槽空腔18宽度不小于左限位连接件12.1和右限位连接件12.2的下端钢板宽度。
54.为了进一步优化上述技术方案，左限位连接件12.1和右限位连接件12.2的空腔19的宽度对应于h型柱1翼缘板的厚度，满足不小于h型柱1翼缘板的厚度，且大于h型柱1翼缘板的厚度的部分不能超过5mm。
55.为了进一步优化上述技术方案，上钢筋锚固板11一端焊接在竖向钢板8的上端，相临一端焊接在限位连接件外壁上并做圆角20；下钢筋锚固板6一端焊接在竖向钢板8的下端，相临一端端焊接在限位连接件外壁上并做圆角20。
56.在本实施例中，h型柱1翼缘板外壁焊接有连接钢板14；连接钢板14表面设置有螺栓通孔13，其位置对应于竖向钢板8表面的螺栓通孔13；左限位连接件12.1的竖向钢板8与右限位连接件12.2的竖向钢板8通过双头螺栓7与连接钢板14相连；在出厂完成h型柱1翼缘板外壁焊接连接钢板14的工作。
57.本实施例的施工方法如下：
58.步骤一：在节点区域，将h型柱1左右两侧翼缘板外壁焊接钢板卡槽2以及连接钢板14，在出厂之前完成h型柱1翼缘板上焊接钢板卡槽2和连接钢板14的工作；
59.步骤二：将左限位连接件12.1和右限位连接件12.2放置在h型柱1上，左限位连接件12.1和右限位连接件12.2上端的空腔19与h型柱1翼缘板位置对应，下端钢板插入钢板卡槽2内；
60.步骤三：将左限位连接件12.1的竖向钢板8、右限位连接件12.2的竖向钢板8和连接钢板14通过双头螺栓7紧固连接；
61.步骤四：将钢筋混凝土梁17上排的梁纵筋9穿过上钢筋锚固板11上的钢筋锚固器5
后，用螺栓锚头4固定，下排的梁纵筋9穿过下钢筋锚固板6上的钢筋锚固器5后，用螺栓锚头4固定，后浇筑节点区域混凝土和梁内混凝土形成混凝土保护层15，构成完整的梁柱连接构造。
62.实施例2：
63.本实施例与实施例1的不同之处在于不设置连接钢板14。
64.参见附图2、附图4、附图6、附图8、附图10、附图12、附图13和附图14，在本实施例中，h型柱1翼缘板上设置有螺栓通孔13，其位置对应于左限位连接件12.1和右限位连接件12.2上的螺栓通孔13；左限位连接件12.1和右限位连接件12.2中部对应上钢筋锚固板11和下钢筋锚固板6的位置焊接有横向钢板3；左限位连接件12.1和右限位连接件12.2通过双头螺栓7和h型柱1的翼缘板进行固定；在出厂之前完成横向钢板3以及螺栓通孔13的设置。
65.本实施例的施工方法如下：
66.步骤一：在节点区域，将h型柱1左右两侧翼缘板外壁焊接钢板卡槽2，在出厂之前完成h型柱1翼缘板上焊接钢板卡槽2的工作；
67.步骤二：将左限位连接件12.1和右限位连接件12.2放置在h型柱1上，左限位连接件12.1和右限位连接件12.2上端的空腔19与h型柱1翼缘板位置对应，下端钢板插入钢板卡槽2内；
68.步骤三：将左限位连接件12.1的竖向钢板8与右限位连接件12.2的竖向钢板8通过双头螺栓7相连，并用双头螺栓7将左限位连接件12.1和右限位连接件12.2与h型柱1的翼缘板固定；
69.步骤四：将钢筋混凝土梁17上排的梁纵筋9穿过上钢筋锚固板11上的钢筋锚固器5后用螺栓锚头4固定，下排的梁纵筋9穿过下钢筋锚固板6上的钢筋锚固器5后用螺栓锚头4固定，后浇筑节点区域混凝土和梁内混凝土形成混凝土保护层15，构成完整的梁柱连接构造。
70.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
71.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构，包括：h型柱(1)和钢筋混凝土梁(17)；其特征在于，所述h型柱(1)的外侧以其腹板为对称分割面分别连接有左限位连接件(12.1)和右限位连接件(12.2)；所述h型柱(1)的翼缘板外侧壁上固定有钢板卡槽(2)，所述左限位连接件(12.1)和所述右限位连接件(12.2)的底面固定有插入所述钢板卡槽(2)的下端钢板，所述左限位连接件(12.1)和所述右限位连接件(12.2)形成有与所述h型柱(1)的翼缘板插接的空腔(19)；所述左限位连接件(12.1)和所述右限位连接件(12.2)的顶部和底部均固定有钢筋锚固器(5)；所述左限位连接件(12.1)和所述右限位连接件(12.2)位于所述h型柱(1)翼缘板外侧的部分通过螺栓紧固连接；所述钢筋混凝土梁(17)连接在所述h型柱(1)的翼缘板外侧，所述钢筋混凝土梁(17)的梁纵筋(9)与所述钢筋锚固器(5)紧固连接。2.根据权利要求1所述的一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构，其特征在于，所述h型柱(1)的翼缘板外侧壁固定有连接钢板(14)，所述连接钢板(14)夹持在所述左限位连接件(12.1)和所述右限位连接件(12.2)之间，螺栓穿过所述左限位连接件(12.1)、所述连接钢板(14)和所述右限位连接件(12.2)紧固连接。3.根据权利要求1所述的一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构，其特征在于，所述左限位连接件(12.1)和所述右限位连接件(12.2)通过所述空腔(19)与所述h型柱(1)的翼缘板插接的位置外侧通过螺栓穿过，并紧固连接。4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构，其特征在于，所述螺栓的紧固连接结构均采用双头螺栓结构。5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构，其特征在于，所述h型柱(1)为h型柱或h型钢混凝土柱。6.根据权利要求1所述的一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构，其特征在于，所述钢板卡槽(2)的卡槽空腔(18)的宽度不小于所述下端钢板的宽度。7.根据权利要求1所述的一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构，其特征在于，所述空腔(19)的宽度不小于所述h型柱(1)翼缘板的厚度，且大于所述h型柱(1)翼缘板厚度的部分不超过5mm。8.根据权利要求1-3和6-7中任一项所述的一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构，其特征在于，所述左限位连接件(12.1)和所述右限位连接件(12.2)向所述h型柱(1)的翼缘板外侧延伸有竖向钢板(8)，所述竖向钢板(8)用于所述左限位连接件(12.1)和所述右限位连接件(12.2)之间的紧固连接，所述竖向钢板(8)的顶沿和底沿分别固定有上钢筋锚固板(11)和下钢筋锚固板(6)，所述上钢筋锚固板(11)和所述下钢筋锚固板(6)用于固定所述钢筋锚固器(5)。9.根据权利要求8所述的一种h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构，其特征在于，所述上钢筋锚固板(11)和所述下钢筋锚固板(6)与所述左限位连接件(12.1)或所述右限位连接件(12.2)连接折角处倒圆角(20)。10.一种权利要求1-9中任一项所述的h型柱与钢筋混凝土梁的连接结构的施工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：s1、在节点区域，将h型柱(1)左右两侧翼缘板外壁焊接钢板卡槽(2)，在出厂之前完成
翼缘板上焊接钢板卡槽(2)的工作；s2、将左限位连接件(12.1)和右限位连接件(12.2)放置在h型柱(1)上，左限位连接件(12.1)和右限位连接件(12.2)的空腔与h型柱(1)翼缘板位置对应，下端钢板插入钢板卡槽(2)内；s3、将左限位连接件(12.1)和右限位连接件(12.2)连接，并与h型柱(1)连接；s4、将钢筋混凝土梁(17)的梁纵筋(9)与钢筋锚固器(5)固定，后浇筑节点区域混凝土和梁内混凝土形成完整的梁柱连接构造。

技术总结
本发明公开了一种H型柱与钢筋混凝土梁的连接结构及其施工方法，涉及结构工程技术领域，包括H型柱和钢筋混凝土梁；H型柱的外侧连接有左限位连接件和右限位连接件；H型柱的翼缘板外侧壁上固定有钢板卡槽，左限位连接件和右限位连接件的底面固定有插入钢板卡槽的下端钢板，左限位连接件和右限位连接件形成有与H型柱的翼缘板插接的空腔；左限位连接件和右限位连接件的顶部和底部均固定有钢筋锚固器；左限位连接件和右限位连接件位于H型柱翼缘板外侧的部分通过螺栓紧固连接；钢筋混凝土梁连接在H型柱的翼缘板外侧，钢筋混凝土梁的梁纵筋与钢筋锚固器紧固连接。此施工方法避免了现场焊接工作，很大程度上提高了节点构造的施工效率。效率。效率。


技术研发人员：陈云 赵威
受保护的技术使用者：海南大学
技术研发日：2023.07.03
技术公布日：2023/9/20