本實(shí)用新型涉及地鐵施工中的鋼管柱環(huán)梁施工領(lǐng)域，特別涉及一種鋼管柱與結(jié)構(gòu)梁的連接結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

鋼管混凝土結(jié)構(gòu)是由混凝土填入鋼管而形成一種新型組合結(jié)構(gòu)。由于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)能夠有效地發(fā)揮鋼材和混凝土兩種材料各自的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了鋼管結(jié)構(gòu)容易發(fā)生局部屈曲的缺點(diǎn)，近年來(lái)在一些大跨度施工的場(chǎng)合使用非常廣泛。鋼管柱在施工時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)鋼管柱與其他結(jié)構(gòu)梁的連接以及剪力的傳遞，需要在鋼管柱外部設(shè)置鋼管柱環(huán)梁。

施工時(shí)，首先要將鋼管柱吊裝至現(xiàn)場(chǎng)并安插，澆筑混凝土；然后在地面制作環(huán)梁鋼筋，即，將直徑約為28㎜的多根鋼筋用機(jī)械的方式彎曲成若干直徑不同的圓弧狀，焊接端部形成環(huán)形筋，并將全部的環(huán)形筋相互綁扎或焊接加上箍筋形成環(huán)梁鋼筋籠，然后將其整體吊裝至鋼管柱外部，澆筑形成結(jié)構(gòu)梁。

在上述施工過(guò)程中，形成環(huán)形筋的鋼筋直徑較大，機(jī)械加工過(guò)程困難，而環(huán)形筋的加工精度又難以保證，因此通常環(huán)梁的施工耗時(shí)很長(zhǎng)，且結(jié)構(gòu)精度不高，需要改善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種鋼管柱與結(jié)構(gòu)梁的連接結(jié)構(gòu)，其通過(guò)對(duì)環(huán)梁結(jié)構(gòu)的改變，以鋼板替代環(huán)形筋，在保證環(huán)梁強(qiáng)度的同時(shí)，省去環(huán)形筋的預(yù)制過(guò)程，以節(jié)約這部分工時(shí)。

本實(shí)用新型的上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：一種鋼管柱與結(jié)構(gòu)梁的連接結(jié)構(gòu)，包括有鋼管柱，所述鋼管柱上沿其軸線方向由上至下套設(shè)有抗拉鋼板以及抗剪鋼板，所述抗拉鋼板和抗剪鋼板與鋼管柱套接處焊接固定，所述抗拉鋼板和抗剪鋼板上于鋼管柱的兩端均焊接固定有若干相互平行的第一主筋和第二主筋，每根第一主筋與一根第二主筋共線分布，抗拉鋼板上的第一主筋與抗剪鋼板上的第一主筋之間通過(guò)箍筋形成第一鋼筋籠；抗拉鋼板上的第二主筋與抗剪鋼板上的第二主筋之間通過(guò)箍筋形成第二鋼筋籠，第一鋼筋籠和第二鋼筋籠內(nèi)澆筑混凝土形成結(jié)構(gòu)梁。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，區(qū)別于用鋼筋完成環(huán)形做環(huán)梁，本方案中以抗拉鋼板和抗剪鋼板作為結(jié)構(gòu)梁的鋼筋籠與鋼管柱的接合點(diǎn)，取代現(xiàn)有的鋼筋結(jié)構(gòu)的環(huán)梁與結(jié)構(gòu)梁的主筋的鉚接形式，在不影響鋼管柱與結(jié)構(gòu)梁之間的連接關(guān)系的前提下，取消了環(huán)形筋的加工；鋼板的切割相比于彎曲若干環(huán)形筋，加工省時(shí)且精度可控性稍高，因此，加工環(huán)梁的時(shí)間有所縮短且精度有所提升。

進(jìn)一步地所述抗拉鋼板與鋼管柱的外壁之間焊接固定有若干支撐板，支撐板的側(cè)面沿鋼管柱的軸線方向焊接于其外壁上、頂面焊接至抗拉鋼板的下表面。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，抗拉鋼板與抗剪鋼板之間不像現(xiàn)有的鋼筋制成的環(huán)梁，抗拉鋼板與抗剪鋼板之間僅通過(guò)箍筋扎緊固定，抗拉鋼板處容易出現(xiàn)局部的受力弱點(diǎn)，通過(guò)支撐板的焊接，在抗拉鋼板與鋼管柱外壁之間形成支撐加強(qiáng)的肋板，以提升抗拉鋼板與鋼管柱之間的接合強(qiáng)度和剛度。

進(jìn)一步地，全部的支撐板分為兩組，分別對(duì)應(yīng)與第一主筋和第二主筋分布，每組支撐板沿鋼管柱的外壁方向等角度分布。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，第一主筋和第二主筋是結(jié)構(gòu)梁的鋼筋籠在經(jīng)過(guò)鋼管柱時(shí)斷開(kāi)形成的兩段主筋，由于鋼結(jié)構(gòu)的斷開(kāi)，這個(gè)位置強(qiáng)度比起整根主筋有所下降，將支撐板對(duì)應(yīng)于這個(gè)位置分布，可以在不采用過(guò)分多的支撐板的同時(shí)，保證抗拉鋼板與主筋的接合強(qiáng)度足夠。

進(jìn)一步地，所述抗剪鋼板與鋼管柱的外壁之間焊接固定有若干輔助抗剪板，輔助抗剪板的側(cè)面沿鋼管柱的軸線方向焊接于其外壁上、底面焊接至抗拉鋼板的上表面。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，抗剪鋼板需要承受結(jié)構(gòu)梁傳遞至這個(gè)位置的剪力，利用輔助抗剪板的焊接，可以增加抗剪鋼板與鋼管柱之間的接合強(qiáng)度與抗剪剛度，以保證抗剪鋼板可以承受來(lái)自結(jié)構(gòu)梁傳遞的剪力。

進(jìn)一步地，全部的輔助抗剪板分為兩組，分別對(duì)應(yīng)與第一主筋和第二主筋分布，每組輔助抗剪板沿鋼管柱的外壁方向等角度分布。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，結(jié)構(gòu)梁的主筋在經(jīng)過(guò)鋼管柱處斷開(kāi)，并焊接至抗剪鋼板表面，斷開(kāi)的主筋承力的能力要略弱于整根主筋，因此，將輔助抗剪板對(duì)應(yīng)于這個(gè)位置設(shè)置，可以在不使用過(guò)多的輔助抗剪板的同時(shí)，保證抗剪鋼板附近的結(jié)構(gòu)梁的鋼筋籠具有足夠的強(qiáng)度。

進(jìn)一步地，所述鋼管柱包括至少兩根上下對(duì)接且直徑相同的鋼管拼接形成，且上下相鄰的鋼管通過(guò)連接法蘭相互固定。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在地鐵施工時(shí)，鋼管柱的長(zhǎng)度往往很長(zhǎng)達(dá)到幾十米，采用一根鋼管不利于施工，利用多根鋼管通過(guò)連接法蘭固定，可以便于鋼管柱的安裝過(guò)程。

進(jìn)一步地，所述抗拉鋼板上設(shè)置有若干沿鋼管柱軸線方向穿透抗拉鋼板的透氣孔。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，結(jié)構(gòu)梁的鋼筋籠在澆筑時(shí)，混凝土需要排除物料內(nèi)部的氣體，而抗拉鋼板本身不像環(huán)形筋組成的環(huán)梁，它是一塊鋼板，因此，增加的透氣孔可以作為混凝土的排氣之用。

進(jìn)一步地，所述抗剪鋼板呈八邊形板體設(shè)置。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，抗剪鋼板位于中縱梁內(nèi)部，受到中縱梁的結(jié)構(gòu)限制，其尺寸不宜過(guò)大，八邊形結(jié)構(gòu)可以在避讓中縱梁、不與之發(fā)生干涉的同時(shí)，保持抗剪鋼板具有足夠的面度，以保證其強(qiáng)度。

綜上所述，本實(shí)用新型具有以下有益效果：區(qū)別于用鋼筋完成環(huán)形做環(huán)梁，本方案中以抗拉鋼板和抗剪鋼板作為結(jié)構(gòu)梁的鋼筋籠與鋼管柱的接合點(diǎn)，取代現(xiàn)有的鋼筋結(jié)構(gòu)的環(huán)梁與結(jié)構(gòu)梁的主筋的鉚接形式，在不影響鋼管柱與結(jié)構(gòu)梁之間的連接關(guān)系的前提下，取消了環(huán)形筋的加工；鋼板的切割相比于彎曲若干環(huán)形筋，加工省時(shí)且精度可控性稍高，因此，加工環(huán)梁的時(shí)間有所縮短且精度有所提升。

附圖說(shuō)明

圖1是鋼管柱與結(jié)構(gòu)梁連接結(jié)構(gòu)視圖；

圖2是為顯示上下相鄰的鋼管柱之間的連接關(guān)系而做的圖1的A部放大圖；

圖3是為顯示鋼筋籠結(jié)構(gòu)而做的圖1的B部放大圖；

圖4是抗拉鋼板、支撐板以及第一主筋和第二主筋連接關(guān)系圖；

圖5是抗剪鋼板、輔助抗剪板以及主筋之間的連接關(guān)系圖；

圖6是為顯示支撐板與抗拉鋼板之間的固定關(guān)系而做的圖1的C部放大圖；

圖7是為顯示輔助抗剪板與抗剪鋼板之間的固定關(guān)系而做的圖1的D部放大圖。

圖中，1、鋼管柱；2、連接法蘭；20、上法蘭盤(pán)；21、下法蘭盤(pán)；22、肋板；23、連接螺栓；3、鋼筋籠；30、主筋；30a和30c、第一主筋；30b和30d、第二主筋；31、箍筋；4、中縱梁；5、抗拉結(jié)構(gòu)；50、抗拉鋼板；51、透氣孔；52a、第一支撐板；52b、第二支撐板；6、抗剪結(jié)構(gòu)；61、抗剪鋼板；62、輔助抗剪板；62a、第一輔助抗剪板；62b、第二輔助抗剪板。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例

一種鋼管柱與結(jié)構(gòu)梁的連接結(jié)構(gòu)，如圖1中所示，包括鋼筋混凝土澆筑形成的中縱梁4以及沿中縱梁4的水平延伸方向排布的多根鋼管柱1，多跟鋼管柱1之間通過(guò)鋼筋綁扎焊接形成鋼筋籠3，將鋼筋籠3內(nèi)進(jìn)行混凝土澆筑即可形成結(jié)構(gòu)梁。

具體來(lái)說(shuō)，如圖1和圖2中所示，每根鋼管柱1都包括多根鋼管，上下鄰接的鋼管通過(guò)連接法蘭2相互固定，連接法蘭2包括上法蘭盤(pán)20、下法蘭盤(pán)21以及穿射于兩個(gè)法蘭盤(pán)之間的的連接螺栓23。為了提升兩個(gè)法蘭盤(pán)與鋼管外壁之間的連接強(qiáng)度與剛度，每個(gè)法蘭盤(pán)與鋼管外壁之間焊接固定有肋板22，全部的肋板22沿鋼管的圓周方向均布。

如圖3中所示，鋼筋籠3包括沿水平方向延伸的主筋30以及環(huán)繞于主筋30外形成截面為矩形的籠狀結(jié)構(gòu)的箍筋31，箍筋31與主筋30交叉的位置按照現(xiàn)有方式進(jìn)行綁扎或焊接固定。

鋼管柱1沿其軸線方向上下布置有抗拉結(jié)構(gòu)5和抗剪結(jié)構(gòu)6，其中抗拉結(jié)構(gòu)5露出中縱梁4，抗剪結(jié)構(gòu)6位于中縱梁4之間。具體來(lái)說(shuō)，結(jié)合圖4與圖6，抗拉結(jié)構(gòu)5包括一圓形的抗拉鋼板50，鋼管柱1于抗拉鋼板50的中央穿出，兩者在鋼管柱1穿出的位置進(jìn)行焊接固定。為增加抗拉鋼板50的抗拉強(qiáng)度，抗拉鋼板50的下表面與鋼管柱1之間焊接有支撐板52，支撐板52的一側(cè)邊焊接固定至鋼管柱1的側(cè)壁上、與這個(gè)邊垂直的側(cè)邊焊接固定至抗拉鋼板50的底面上，兩個(gè)邊直接斜面連接，焊接固定于抗拉鋼板50下表面的邊的邊長(zhǎng)大于自鋼管柱1沿其徑向向外延伸的邊的邊長(zhǎng)，以使支撐板52上形成一斜邊。

與抗拉鋼板50等高的主筋30在經(jīng)過(guò)鋼管柱1的位置斷開(kāi)為第一主筋30a和第二主筋30b，且第一主筋30a和第二主筋30b的端部焊接固定至抗拉鋼板50上，以固定鋼筋籠3與鋼管柱1。位于抗拉鋼板50邊緣的主筋30不斷開(kāi)，直接沿抗拉鋼板50的上表面經(jīng)過(guò)即可。

對(duì)應(yīng)于第一主筋30a與第二主筋30b，支撐板52分為第一支撐板52a和第二支撐板52b，第一支撐板52a的分布的扇形面積與全部的第一主筋30a在抗拉鋼板50上的分布寬度相同；相似地，第二支撐板52b的分布的扇形面積與全部的第二主筋30b在抗拉鋼板50上的分布寬度相同。全部的第一支撐板52a和第二支撐板52b在其分布區(qū)域內(nèi)沿圓周方向均布。

在抗拉鋼板50上海設(shè)置有多個(gè)透氣孔51，用于在鋼筋籠4澆筑時(shí)排出混凝土內(nèi)的氣體，使養(yǎng)護(hù)后的混凝土結(jié)構(gòu)更加密實(shí)。

與之類似的，接合圖5與圖7中所示，抗剪結(jié)構(gòu)6包括抗剪鋼板61，以及焊接固定于抗剪鋼板61上表面與鋼管柱1之間的輔助抗剪板62。輔助抗剪板62按照支撐板52的分組方式分為第一輔助抗剪板62a和第二輔助抗剪板62b。與抗剪鋼板61等高的主筋30在經(jīng)過(guò)抗剪鋼板61的位置處斷開(kāi)形成第一主筋30c和第二主筋30d，兩者的端部焊接固定至抗剪鋼板61的上表面。為了增加抗剪鋼板61的抗剪能力，第一主筋30c和第二主筋30d焊接至抗剪鋼板61上前可以進(jìn)行端部的彎曲處理，以使其按照?qǐng)D5中的樣式進(jìn)行焊接，以將中縱梁4上的剪力分成多個(gè)方向，防止單一方向的剪力過(guò)大。

抗剪鋼板61位于中縱梁4之間，因此，其安裝空間受到極大的限制，本方案中采用八邊形板體結(jié)構(gòu)以減小抗剪鋼板61的占用空間，以避讓中縱梁4。

第一主筋30a和30c與環(huán)繞于其外部的箍筋31形成第一鋼筋籠；第二主筋30b和30d與環(huán)繞于其外部的箍筋31形成第二鋼筋籠。兩個(gè)鋼筋籠通過(guò)位于抗拉鋼板50邊緣的不斷開(kāi)的主筋30，以及經(jīng)過(guò)抗剪鋼板61的不斷開(kāi)的主筋30連接成一體。斷開(kāi)部分通過(guò)抗拉鋼板50和抗剪鋼板61固定，并共同固定至鋼管柱1上，澆筑后的鋼筋籠4形成結(jié)構(gòu)梁，結(jié)構(gòu)梁與鋼管柱1固定可靠，取代現(xiàn)有的鋼管柱1外的環(huán)梁。

本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的解釋，其并不是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說(shuō)明書(shū)后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒(méi)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。