[发明专利]箱形钢骨混凝土柱与钢筋混凝土梁的钢筋连接结构及方法

说明书

本发明箱形钢骨混凝土柱与钢筋混凝土梁的钢筋连接结构及方法，涉及建筑结构技术领域，针对横筋和纵筋在梁柱节点位置交错设置，导致混凝土保护层的厚度无法保证且削弱了钢牛腿承载能力的问题。箱形钢骨混凝土柱内的型钢上连接钢牛腿，钢牛腿翼缘表面至梁表面的距离大于等于混凝土保护层厚度与两倍钢筋直径之和，Z形钢筋接头和直钢筋接头的一端连接在上、下翼缘上，其另一端与梁内纵筋连接，钢筋混凝土梁的横筋则经钢牛腿外侧通过型钢。施工方法：在钢牛腿上、下翼缘上分别固接Z形钢筋接头、直钢筋接头，使纵筋与上述钢筋接头螺纹连接，横筋经钢牛腿上、下翼缘的外侧通过型钢。

技术领域

本发明涉及建筑结构技术领域，特别涉及一种箱形钢骨混凝土柱与钢筋混凝土梁的钢筋连接结构及其连接方法。

背景技术

劲性结构是由型钢外包钢筋混凝土形成的一种新型建筑结构,与钢筋混凝土结构相比，劲性结构有效地减小了构件的截面尺寸，增大了建筑物的使用空间；与钢结构相比，劲性结构节约了钢材用量，降低了造价，改善了防火和防腐性能。随着建筑物高度的增加以及人防地下工程使用性能的不断提高，劲性结构作为一种高效的结构体系，得到了更为广泛的推广和应用。

然而，由于现有劲性结构中型钢材料的多样性，造成梁柱节点构造极为复杂，尤其是钢筋的排布和连接，相比传统的钢筋混凝土结构要复杂许多。如国家建筑标准设计图集12SG904-1《型钢混凝土结构施工钢筋排布规则与构造详图》所记载，箱型钢骨混凝土柱和钢筋混凝土梁有三种连接方式：柱型钢设置钢牛腿与梁纵筋焊接、柱型钢采用套筒与梁纵筋连接和柱型钢设置短钢梁与梁纵筋搭接。其中，在“柱型钢设置钢牛腿与梁纵筋焊接”的排布构造中，如图1(a)所示，钢筋混凝土梁1内纵筋4a、横筋4b在靠近柱型钢2内钢管3的位置水平自然弯曲，绕开钢管3并贯通节点区，如图1(b)所示，纵筋4a和横筋4b交错设置时，位于下部的横筋4b需贯穿钢牛腿5的腹板。

上述钢筋的排布和连接方式存在以下两个缺陷：

1、若柱型钢2已到顶，节点区的纵筋4a和横筋4b若按照图1(b)的方式排布，即纵筋4a架于横筋4b之上，导致混凝土保护层不足甚至纵筋4a露出混凝土保护层表面，严重影响施工质量；

2、由于节点区横筋4b需穿过钢牛腿5的腹板，导致钢结构加工时必然需要在钢牛腿5的腹板上开洞，虽然箍筋和拉筋等贯穿腹板时也需要开洞，但这毕竟增加了腹板上开洞的数量，从而削弱了钢牛腿5整体的承载能力。

发明内容

针对现有劲性结构的梁柱节点施工中，钢筋混凝土梁内横筋和纵筋在梁柱节点位置交错设置，位于下部的横筋需贯穿钢牛腿的腹板，导致梁柱节点位置混凝土保护层的厚度无法保证而影响施工质量，且削弱了钢牛腿承载能力的问题，本发明的目的是提供一种箱形钢骨混凝土柱与钢筋混凝土梁的钢筋连接结构及方法，使得横筋能够在钢牛腿上方和/或下方通过型钢，纵筋通过钢筋接头连接在钢牛腿的上、下翼板上，避免两者交错设置，从而保证了钢牛腿整体的承载能力以及混凝土保护层的厚度，提高了施工质量。

本发明解决其技术问题所采用的箱形钢骨混凝土柱与钢筋混凝土梁的钢筋连接结构，所述箱形钢骨混凝土柱内的型钢上连接钢牛腿，所述钢牛腿包括上翼缘、下翼缘及位于两者之间的腹板，所述上翼缘上表面至所述钢筋混凝土梁上表面的距离d1，及所述下翼缘下表面至所述钢筋混凝土梁下表面的距离d2均大于等于混凝土保护层的厚度与两倍钢筋直径之和，所述上翼缘和所述下翼缘上各连接若干Z形钢筋接头和若干直钢筋接头，所述Z形钢筋接头的另一端与所述钢筋混凝土梁的外侧的纵筋连接，所述直钢筋接头的另一端与所述钢筋混凝土梁的内侧的纵筋连接，所述钢筋混凝土梁的横筋则经所述钢牛腿外侧通过所述型钢。

优选的，所述Z形钢筋接头和直钢筋接头与上翼缘和下翼缘是焊接固定。

优选的，所述Z形钢筋接头和所述直钢筋接头的另一端固接有直螺纹套筒一，所述纵筋通过所述直螺纹套筒一与所述Z形钢筋接头和所述直钢筋接头固接。