一种新型钢柱与混凝土梁的连接结构的制作方法

1.本申请涉及建筑结构领域，尤其是涉及一种新型钢柱与混凝土梁的连接结构。


背景技术：

2.在现代建筑工程中，会大量运用到钢管混凝土，尤其在大型工业和民用建筑中，如大型展馆、纪念馆、体育场等设施建设上，混凝土结构和钢框架结构应用愈加广泛。
3.在型钢混凝土组合结构中，连接节点是混凝土梁和钢柱的关键部位，节点工作的安全可靠是保证结构正常工作的前提。对于型钢混凝钢柱与混凝土梁的节点构造，一般是将混凝土梁内的钢筋通过直接焊接于固定座上，或直接焊接于型钢上的方式与钢柱连接。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：由于钢筋焊接于固定座上，而固定座焊接于型钢翼缘，导致混凝土梁与钢柱连接处的刚度过强,在地震作用下，不能产生足够的塑性变形，进而导致连接节点的耗能能力弱化，混凝土梁与钢柱之间容易发生断裂，对此有待进一步改善。


技术实现要素：

5.为了增强混凝土梁与钢柱连接处的塑性变形能力，本申请提供一种新型钢柱与混凝土梁的连接结构。
6.本申请提供的一种新型钢柱与混凝土梁的连接结构采用如下的技术方案：
7.一种新型钢柱与混凝土梁的连接结构，包括：竖直设置于地面的钢柱；水平连接于所述钢柱顶部的多个混凝土梁；以及水平设置于所述混凝土梁内的钢筋，其特征在于，所述混凝土梁与所述钢柱之间通过连接机构相连接，所述连接机构包括固定座、移动座以及第一连接板，所述固定座水平固定于所述钢柱的顶部侧壁，所述移动座水平固定于所述钢筋上，所述第一连接板设置于所述移动座与所述固定座顶部连接处，所述第一连接板上贯穿开设有第一腰型槽，所述第一腰型槽内螺纹穿插有第一螺栓，其中，所述第一连接板一端固定于所述移动座顶部，所述第一螺栓一端固定于所述固定座顶部，所述第一腰型槽的延伸方向与所述混凝土梁的延伸方向相一致。
8.采用上述技术方案，通过设置固定座、移动座、第一连接板、第一腰型槽以及第一螺栓，固定座与钢柱相固定，移动座与混凝土梁内的钢筋相固定，连接板将固定座与移动座相连接。当地震时，混凝土梁与钢柱发生水平位移，第一螺栓沿着第一腰型槽的延伸方向来回运动，使得固定座与移动座发生相对位移但不脱离。通过此方案，使得混凝土梁与钢柱之间可以发生相对位移，但不脱离，与钢筋焊接于钢柱上连接相比，增强了混凝土梁与钢柱连接处的塑性变形能力。
9.本申请进一步设置，所述固定座包括：水平固定于所述钢柱侧壁的第一工字型板；以及固定于所述第一工字型板远离所述钢柱一侧顶部的第一定位条，所述移动座包括：固定于所述钢筋上的第二工字型板；以及开设于所述第二工字型板顶部靠近所述第一工字型板一侧的第一定位槽，其中，所述第一螺栓与所述第一定位条顶部相固定，所述第一定位槽
与所述第一定位条相适配。
10.采用上述技术方案，通过设置第一工字型板、第一定位条、第二工字型板以及第一定位槽，采用工字型板可以增加固定座与移动座的稳定性，当移动座与固定座发生相对位移时，第一定位条与第一定位槽发生相对位移，减缓移动座与固定座发生位移的速度，增加移动座与固定座的稳定性。
11.本申请进一步设置，所述钢柱内竖直埋设有横截面呈“十”字型的支撑座，所述支撑座四侧端部竖直固定有底板，所述底板与所述固定座通过安装板相固定。
12.采用上述技术方案，通过设置支撑座与底板，将钢柱四侧的固定座与钢柱相连接，提高固定座的稳定性，从而提高混凝土梁连接钢柱的稳定性。
13.本申请进一步设置，所述第一工字型板靠近所述第二工字型板一侧底部开设有第二定位槽，所述第二工字型板靠近所述第一工字型板一侧底部固定有与所述第二定位槽相适配的第二定位条。
14.采用上述技术方案，通过设置第二定位槽与第二定位条，当移动座与固定座发生相对位移时，第二定位条与第二定位槽发生相对位移，与第一定位条和第一定位槽相配合，减缓移动座与固定座发生位移的速度，增加移动座与固定座的稳定性。
15.本申请进一步设置，所述第一工字型板与所述第二工字型板底部连接处设置有第二连接板，所述第二连接板上开设有第二腰型槽，所述第二腰型槽内螺纹穿插有第二螺栓，其中，所述第二连接板一侧固定与所述第一工字型板相固定，所述第二腰型槽的延伸方向与所述混凝土梁的延伸方向相一致，所述第二螺栓一端与所述第二定位条相固定。
16.采用上述技术方案，通过设置第二连接板、第二腰型槽以及第二螺栓，当发生地震时，固定座与移动座发生水平位移，第二螺栓沿第二腰型槽的延伸方向来回运动，使得固定座与移动座发生相对位移但不脱离，同时，连接板可以对移动座和固定座起支撑作用。
17.本申请进一步设置，所述底板靠近所述钢柱的一侧连接有第一支撑片，所述第一支撑片靠近所述支撑座的一侧连接有第二支撑片，其中，所述第二支撑片与所述第一支撑片相垂直。
18.采用上述技术方案，通过设置第一支撑片和第二支撑片，可以进一步提高底板与支撑座的连接稳定性。
19.本申请进一步设置，所述底板与所述支撑座之间均水平固定有三角板，且所述三角板位于所述第一支撑片与所述第二支撑片底部。
20.采用上述技术方案，通过设置三角板，使得支撑座与支撑片形成稳定的三角形架构，增强支撑片的稳定性。
21.本申请进一步设置，所述第一支撑片与所述第二支撑片连接处为弧形倒角。
22.采用上述技术方案，使第一支撑片与第二支撑片之间具有一定的形变能力，增强支撑座的塑性变形能力。
23.综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
24.1.通过设置固定座、移动座、第一连接板、第一腰型槽以及第一螺栓，在自然状态下，可以将固定座与移动座稳固连接。当地震时，可以使固定座与移动座发生相对位移但不脱离。通过此方案，使得混凝土梁与钢柱之间可以发生相对位移，但不脱离，与钢筋焊接于钢柱上连接相比，增强了混凝土梁与钢柱连接处的塑性变形能力；
25.2.通过设置第二连接板、第二腰型槽以及第二螺栓，当发生地震时，固定座与移动座发生相对位移，第二连接板与第一连接板相互配合，分别在顶部和底部连接固定座与移动座，使固定座与移动座不发生脱离。
附图说明
26.图1是本申请整体结构示意图；
27.图2是混凝土梁与支撑座结构示意图；
28.图3是固定座与移动座的拆分示意图。
29.附图标记说明：10、钢柱；20、混凝土梁；21、钢筋；30、支撑座；31、底板；32、第一支撑片；33、第二支撑片；34、三角板；4、固定座；40、安装板；41、第一工字型板；42、第一定位条；43、第一连接板；44、第一腰型槽；45、第一螺栓；5、移动座；51、第二工字型板；52、第一定位槽；60、第二定位条；61、第二定位槽；63、第二连接板；64、第二腰型槽；65、第二螺栓。
具体实施方式
30.以下结合附图1
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3对本申请作进一步详细说明。
31.本申请实施例公开一种新型钢柱与混凝土梁的连接结构。参照图1和图2，新型钢柱10与混凝土梁20的连接结构包括钢柱10以及多个混凝土梁20，钢柱10竖直安装在地面，在本实施例中，钢柱10为方形柱，四个混凝土梁20通过连接机构分别固定在钢柱10四侧，且位于钢柱10靠近顶部位置，在混凝土梁20内水平固定有钢筋21。在地震发生时，通过连接机构的连接作用，使钢柱10与混凝土可以发生一段相对位移，但不会发生脱离。
32.在钢柱10顶部通过水泥浇筑固定有支撑座30，支撑座30由四块相互垂直固定、横截面呈“十”字型的板组成，支撑座30的中心与钢柱10的中心位于同一轴线，在支撑座30四侧端部竖直固定有底板31，每一底板31均与钢柱10侧壁相平行。
33.在底板31靠近钢柱10的一侧通过螺栓固定有第一支撑片32，第一支撑片32的板面与底板31相贴合，在第一支撑片32靠近支撑座30的一侧固定有第二支撑片33，第二支撑片33与第一支撑片32相垂直，且板面与支撑座30的侧板相贴合，第一支撑片32与第二支撑片33连接处为弧形倒角。
34.另外，在底板31与支撑座30之间水平固定有三角板34，三角板34位于第一支撑片32与第二支撑片33底部，其中，三角板34的两侧边分别与底板31以及支撑座30侧壁相贴合，三角板34可以加强底板31与支撑座30之间的稳定性。
35.参照图2和图3，本实施例中的连接机构包括：固定座4、移动座5以及第一连接板43，固定座4一侧水平安装在钢柱10侧壁，通过安装板40与底板31相固定，移动座5一侧与钢筋21相固定，第一连接板43位于移动座5与固定座4的顶部，并使移动座5与固定座4活动连接。
36.本实施例中的固定座4包括：第一工字型板41和第一定位条42，其中，第一工字型板41的顶面与底面均与混凝土梁20相平行，第一定位条42固定于第一工字型板41顶面，且远离钢柱10的一侧，第一定位条42的延伸方向与混凝土梁20的延伸方向相一致。
37.本实施例中的移动座5包括：第二工字型板51和第一定位槽52，其中，第二工字型板51的顶面与底面均与混凝土梁20相平行，第一定位槽52开设于第二工字型板51顶面，且
靠近钢柱10的一侧，第一定位槽52的尺寸与第一定位条42的尺寸相适配。第一定位槽52与第一定位条42相对设置，在自然状态下，第一定位条42穿插在第一定位槽52内。
38.第一连接板43远离钢柱10的一侧底部，与第二工字型板51相固定，在第一连接板43上贯穿开设有第一腰型槽44，在第一腰型槽44内穿插有第一螺栓45，其中，第一螺栓45的直径与第一腰型槽44中部位置大小相适配，第一螺栓45底端与第一定位条42相固定。
39.当发生地震时，钢柱10与混凝土梁20之间会产生一定的水平位移，此时，第一定位条42与第一定位槽52发生相对位移，移动座5与固定座4之间产生一定间隙，第一螺栓45沿第一腰型槽44的延伸方向进行位移，同时，在第一连接板43的连接作用下，固定座4与移动座5不发生脱离，混凝土梁20与钢柱10仍稳固连接。
40.在第二工字型板51靠近钢柱10的一侧底面还固定有第二定位条60，第二定位条60的延伸方向与混凝土梁20的延伸方向相一致，另外，在第一工字型板41远离钢柱10的一侧底面开设有第二定位槽61，第二定位槽61的尺寸与第二定位条60的尺寸相适配。在自然状态下，第二定位条60穿插在第二定位槽61内。
41.在第一工字型板41与第二工字型板51底部连接处设置有第二连接板63，第二连接板63一侧固定在第一工字型板41底面，在第二连接板63上贯穿开设有第二腰型槽64，第二腰型槽64的延伸方向与混凝土梁20的延伸方向相一致。在第二腰型槽64内穿插有第二螺栓65，其中，第二螺栓65的直径与第二腰型槽64中部位置大小相适配，第二螺栓65顶端与第二定位条60相固定，第一定位条42与第二定位条60使固定座4与移动座5分别从顶部和底部相互卡接，且第一定位条42与第二定位条60错位设置，使固定座4与移动座5的卡接呈稳定的“z”字型，增强固定座4与移动座5的连接关系。
42.当发生地震时，钢柱10与混凝土梁20之间会产生一定的水平位移，此时，第一定位条42与第一定位槽52发生相对位移，第二定位条60与第二定位槽61发生相对位移，移动座5与固定座4之间产生一定间隙，第一螺栓45沿第一腰型槽44的延伸方向进行位移，同时，在第一二连接板的连接作用下，固定座4与移动座5不发生脱离，混凝土梁20与钢柱10仍稳固连接。
43.以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。