本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領域，涉及一種建筑工程和組合結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著我國鋼材產(chǎn)量的不斷增加和鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的不斷發(fā)展完善，鋼結(jié)構(gòu)得到了迅速的發(fā)展，在工業(yè)和民用建筑中的應用越來越多，在一些新建廠房和大跨度場館，還有一些改造項目的擴建和加層施工中，出現(xiàn)越來越多的鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的連接，例如混凝土柱和鋼柱的連接、鋼柱和混凝土梁的連接、鋼梁和混凝土柱的連接，這些連接大多通過化學錨栓或膨脹螺栓連接。

其中，傳統(tǒng)的鋼梁與混凝土柱的連接方式為門式剛架(圖1)或排架結(jié)構(gòu)(圖2)，但這兩種方式，在施工速度、造價、保溫防水效果以及抗壓性能等方面不太理想；故近年來，長三角地區(qū)較多的單層工業(yè)廠房采用鋼筋砼柱人字形鋼梁的結(jié)構(gòu)形式，由于這種結(jié)構(gòu)既非門式剛架(圖1)，又非傳統(tǒng)的排架結(jié)構(gòu)(圖2)，一方面，現(xiàn)有的鋼筋砼柱人字形鋼梁的連接節(jié)點的處理方式是鋼梁一端與砼柱鉸接，另一端與柱滑動鉸接，但該種方法比較麻煩，施工復雜；另一方面，雖然這種鋼筋砼柱人字形鋼梁的結(jié)構(gòu)充分利用了混凝土柱的抗壓性能和鋼梁的抗彎性能，但是國家規(guī)范尚未對這種節(jié)點的計算和施工做出相應標準的規(guī)定，也沒有現(xiàn)成的規(guī)范或圖籍可以直接引用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種立柱與鋼梁的連接節(jié)點結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的立柱與鋼梁連接節(jié)點的立柱的受力性能類似于排架，但鋼梁的受力性能類似于拱，存在水平力，因而受力性能與排架稍有不同，本發(fā)明設計的連接節(jié)點受力明確，可操作性強，已在大量工程中應用，實踐證明其安全可靠，類似項目可以借鑒,特別適用于單層工業(yè)廠房的立柱與鋼梁的連接節(jié)點結(jié)構(gòu)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：

提供一種立柱與鋼梁的連接節(jié)點結(jié)構(gòu)，包括立柱和固定于所述立柱上方的鋼梁，所述鋼梁的末端的底面為平面，且鋼梁的末端具有前側(cè)面和后側(cè)面，還包括錨栓、鋼板、角鋼和螺母，所述錨栓至少設有四個，螺母數(shù)量與錨栓數(shù)量相同，所述角鋼至少設有兩個；

所述錨栓的下端埋入所述立柱的上部；

所述鋼板的下表面的中間部位具有一槽鋼，所述鋼板及其槽鋼埋入所述立柱的上端；

所述鋼板具有與所述錨栓對應的通孔，所述鋼梁的末端的底面具有與所述錨栓對應的開孔，所述錨栓的上端穿過所述鋼板的通孔和所述鋼梁的開孔，并通過與錨栓對應的螺母擰于錨栓將所述鋼板和所述鋼梁連接固定；

每個所述角鋼由相互垂直的側(cè)板和底板構(gòu)成，一個所述角鋼的底板與所述鋼板的上表面焊接且側(cè)板與所述鋼梁的前側(cè)面焊接，另一個所述角鋼的底板與所述鋼板的上表面焊接且側(cè)板與所述鋼梁的后側(cè)面焊接；

所述錨栓埋入所述立柱內(nèi)的深度為所述錨栓直徑的20-30倍；

所述錨栓的直徑為24mm，所述鋼板的厚度為16mm，所述槽鋼的高度為100mm，所述槽鋼的壁厚為10mm。

進一步地說，所述立柱的上端面的尺寸大于所述鋼板的尺寸，所述鋼板的前后距離大于所述鋼梁的末端的前后距離。

進一步地說，所述鋼梁為人字形鋼梁，所述立柱為鋼筋混凝土砼柱。

進一步地說，還包括檁條，所述檁條固定于所述鋼梁與屋頂彩鋼板之間。

進一步地說，所述鋼梁的開孔為Φ25.5mm×50mm的長圓孔。

進一步地說，所述錨栓設有四個，所述角鋼設有兩個。

本發(fā)明還提供了一種所述的立柱與鋼梁的連接節(jié)點結(jié)構(gòu)的施工方法，按照下述步驟進行：

S1.澆筑鋼筋混凝土砼柱，同時預埋四個錨栓，初凝2-8h；

S2.將鋼板套于錨栓上，并將鋼板及其槽鋼壓入鋼筋混凝土砼柱內(nèi)，之后對鋼板和錨栓之間的空隙進行塞焊；

S3.凝結(jié)7天，使鋼筋混凝土砼柱的強度達到設計強度的75％；

S4.將鋼梁套于錨栓上，并擰螺母將鋼梁固定于鋼板上表面；

S5.在鋼板的上表面和鋼梁的前后側(cè)面焊接角鋼。

本發(fā)明的有益效果是：

第一、本發(fā)明的鋼梁的底面開設有長圓孔，主要是安裝方便，由于錨栓終擰前鋼梁及鋼板等在自重作用下會有水平拉伸變形，這一方面會使立柱頂端的水平推力減小，對立柱有利；另一方面會使鋼梁跨中彎矩和撓度均增大；因這種水平力較小，所以這種影響也較小，設計鋼梁時可通過起拱解決撓度問題，而強度余量滿足要求；

第二、立柱與鋼梁之間的水平力是通過鋼梁與立柱間的摩擦力傳遞的，若該摩擦力不夠，則須設抗剪鍵，因為錨栓是不能傳遞水平力的，又因為本發(fā)明的鋼梁底部開設有長圓孔，會使立柱頂水平推力減小，即摩擦力減小，不需要設置抗剪鍵，就能滿足設計要求，施工相對簡單，工期相對較短，容易實現(xiàn)；

第三、本發(fā)明的立柱頂端的鋼板與鋼梁之間焊接有角鋼，用于傳遞節(jié)點處的水平力和剪切力，增強節(jié)點的強度和鋼梁的抗彎性能；

第四、本發(fā)明的立柱與鋼梁之間的連接方式使得使用PKPM等軟件建模時容易實現(xiàn)，能夠預先計算各參數(shù)，保證設計的準確性以及工程的安全性和穩(wěn)定性；

第五、本發(fā)明的鋼筋砼柱與人字形鋼梁連接節(jié)點的施工速度快，造價小，保溫、防水效果較好，目前應用越來越廣泛；

第六、本發(fā)明的連接節(jié)點的鋼板的底部具有一槽鋼，能夠傳遞鋼梁與立柱之間的剪力，增強鋼梁的承重能力和鋼梁的抗彎性能；

本發(fā)明的立柱與鋼梁連接節(jié)點的立柱的受力性能類似于排架，但鋼梁的受力性能類似于拱，存在水平力，因而受力性能與排架稍有不同，梁柱連接節(jié)點做法現(xiàn)在還沒有現(xiàn)成的規(guī)范或圖籍，本發(fā)明設計的連接節(jié)點受力明確，可操作性強，已在大量工程中應用，實踐證明其安全可靠，類似項目可以借鑒。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖3是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的平面圖；

圖5是本發(fā)明的側(cè)剖圖；

附圖中各部分標記如下：

立柱1、鋼梁2、開孔21、錨栓3、鋼板4、槽鋼41、角鋼5、螺母6、檁條7、墻體8和屋頂彩鋼板9。

具體實施方式

以下通過特定的具體實施例說明本發(fā)明的具體實施方式，本領域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的優(yōu)點及功效。本發(fā)明也可以其它不同的方式予以實施，即，在不背離本發(fā)明所揭示的范疇下，能予不同的修飾與改變。

實施例：一種立柱與鋼梁的連接節(jié)點結(jié)構(gòu)，如圖3-5所示，包括立柱1和固定于所述立柱1上方的鋼梁2，所述鋼梁2的末端的底面為平面，且鋼梁的末端具有前側(cè)面和后側(cè)面，還包括錨栓3、鋼板4、角鋼5和螺母6，所述錨栓3至少設有四個，螺母數(shù)量與錨栓數(shù)量相同，所述角鋼5至少設有兩個；

所述錨栓3的下端埋入所述立柱1的上部；

所述鋼板4的下表面的中間部位具有一槽鋼41，所述鋼板4及其槽鋼41埋入所述立柱1上端；

所述鋼板4具有與所述錨栓3對應的通孔，所述鋼梁2的末端的底面具有與所述錨栓對應的開孔21，所述錨栓的上端穿過所述鋼板的通孔和所述鋼梁2的開孔21，并通過與錨栓3對應的螺母6擰于錨栓將所述鋼板4和所述鋼梁2連接固定；

每個所述角鋼5由相互垂直的側(cè)板和底板構(gòu)成，一個所述角鋼的底板與所述鋼板4的上表面焊接且側(cè)板與所述鋼梁2的前側(cè)面焊接，另一個所述角鋼5的底板與所述鋼板4的上表面焊接且側(cè)板與所述鋼梁2的后側(cè)面焊接；

所述錨栓3埋入所述立柱內(nèi)的深度為所述錨栓直徑的20-30倍；

優(yōu)選的，所述錨栓3的直徑為24mm，所述鋼板的厚度為16mm，所述槽鋼的高度為100mm，所述槽鋼的壁厚為10mm。

所述立柱1的上端面的尺寸大于所述鋼板4的尺寸，所述鋼板4的前后距離大于所述鋼梁2的末端的前后距離。

所述鋼梁2為人字形鋼梁，所述立柱1為鋼筋混凝土砼柱。

還包括檁條7，所述檁條7固定于所述鋼梁2與屋頂彩鋼板9之間。所述立柱的一側(cè)與墻體8連接。

所述鋼梁2的開孔21為Φ25.5mm×50mm的長圓孔。

所述錨栓3設有四個，所述角鋼5設有兩個。

一種所述的立柱與鋼梁的連接節(jié)點結(jié)構(gòu)的施工方法，按照下述步驟進行：

S1.澆筑鋼筋混凝土砼柱，同時預埋四個錨栓，初凝2-8h；

S2.將鋼板套于錨栓上，并將鋼板及其槽鋼壓入鋼筋混凝土砼柱內(nèi)，之后對鋼板和錨栓之間的空隙進行塞焊；

S3.凝結(jié)7天，使鋼筋混凝土砼柱的強度達到設計強度的75％；

S4.將鋼梁套于錨栓上，并擰螺母將鋼梁固定于鋼板上表面；

S5.在鋼板的上表面和鋼梁的前后側(cè)面焊接角鋼。

本發(fā)明的工作原理和工作過程如下：

鋼梁底部開設有長圓孔，主要是安裝方便，由于錨栓終擰前鋼梁及鋼板等在自重作用下會有水平拉伸變形，這一方面會使立柱頂端的水平推力減小，對立柱有利；另一方面會使鋼梁跨中彎矩和撓度均增大；因這種水平力較小，所以這種影響也較小，設計鋼梁時可通過起拱解決撓度問題，而強度余量滿足要求；

立柱與鋼梁之間的水平力是通過鋼梁與立柱間的摩擦力傳遞的，若該摩擦力不夠，則須設抗剪鍵，因為錨栓是不能傳遞水平力的，又因為本發(fā)明的鋼梁底部開設有長圓孔，會使立柱頂水平推力減小，即摩擦力減小，不需要設置抗剪鍵，就能滿足設計要求，施工相對簡單，工期相對較短，容易實現(xiàn)；

本發(fā)明的立柱頂端的鋼板與鋼梁之間焊接有角鋼，用于傳遞節(jié)點處的水平力和剪切力，增強節(jié)點的強度和鋼梁的抗彎性能；

立柱與鋼梁之間的連接方式使得使用PKPM等軟件建模時容易實現(xiàn)，能夠預先計算各參數(shù)，保證設計的準確性以及工程的安全性和穩(wěn)定性；

鋼筋砼柱與人字形鋼梁連接節(jié)點的施工速度快，造價小，保溫、防水效果較好，目前應用越來越廣泛；

連接節(jié)點的鋼板的底部具有一槽鋼，能夠傳遞鋼梁與立柱之間的剪力，增強鋼梁的承重能力和鋼梁的抗彎性能。

本發(fā)明的立柱與鋼梁連接節(jié)點的立柱的受力性能類似于排架，但鋼梁的受力性能類似于拱，存在水平力，因而受力性能與排架稍有不同，梁柱連接節(jié)點做法現(xiàn)在還沒有現(xiàn)成的規(guī)范或圖籍，本發(fā)明設計的連接節(jié)點受力明確，可操作性強，已在大量工程中應用，實踐證明其安全可靠，類似項目可以借鑒。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)，或直接或間接運用在其他相關的技術(shù)領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。