一种新增钢梁与既有混凝土柱可调整连接结构

本技术涉及钢梁与混凝土柱连接，尤其是涉及一种新增钢梁与既有混凝土柱可调整连接结构。

背景技术：

1、随着近年来楼房改善的不断推行，对于建筑物的增加夹层改造的需求日益增多，目前常见的增加夹层做法主要分为新增混凝土梁板结构以及新增钢梁与组合楼板两种。新增混凝土结构由于自重较大会对既有结构产生较大的影响，同时其湿作业工作量大，从而对工期产生较大影响、另外混凝土构件截面通常较大，对增加夹层后的使用净高产生不利影响。

2、目前更为常见的做法是采用钢梁与原结构柱采用铰接的连接方式，具体为在原有柱上通过化学螺栓设置连接板及牛腿，钢梁与连接板牛腿采用高强螺栓进行连接。该连接方式的优点在于安装简便快速，没有湿作业，同时钢梁截面较小，有利于空间净高，但是由于梁柱间采用铰接的连接方式，当受到水平左右的地震力时，新增钢梁会对既有混凝土柱产生水平力，从而改变既有混凝土柱的受力模式，产生不必要的水平剪力，形成原有混凝土与现有钢梁混合抗侧力的模式，传力路径与刚度分配模糊，不利于计算分析；不仅如此，当现场柱间距与钢梁长度存在误差时，连接板无法调节二者尺寸，因此需要现场对柱间距进行实测后对钢梁长度进行下料，从而导致工作量大，施工效率低。

3、专利cn217782399u公开了一种钢梁与混凝土柱连接结构，包括带有钢套筒的混凝土柱，所述钢套筒在所述混凝土柱上的位置与要连接的所述钢梁的连接端对应，所述钢套筒与混凝土柱浇筑成一体，所述钢套筒的横截面与所述混凝土柱的横截面一致均为矩形状，其用于与所述钢梁连接的侧板的外侧面上安装连接有用于与所述钢梁进行螺栓连接的连接板，所述连接板与所述外侧面垂直。但是不具有使用较小尺寸的钢梁实现抗震作用的技术效果。

技术实现思路

1、本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种新增钢梁与既有混凝土柱可调整连接结构，能够用于结构局部加层中新增梁与既有混凝土柱的连接，通过可调整连接的方式，释放既有混凝土柱与新增钢梁间的相对变形，从而释放地震过程中既有混凝土柱传递给钢梁的地震力，使得钢梁仅受竖向力的作用进而可大幅度减小钢梁的截面尺寸，具有很好的经济性，同时便于现场施工安装，具有很大的推广应用价值。

2、本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、本实用新型提供一种新增钢梁与既有混凝土柱可调整连接结构，包括钢梁、混凝土柱，还包括t形钢连接板，钢梁和混凝土柱通过t形钢连接板连接；

4、t形钢连接板包括t形连接板翼缘板和垂直于t形连接板翼缘板的t形连接板腹板，t形连接板翼缘板和t形连接板腹板焊接连接；

5、t形连接板翼缘板上设有锚栓孔，后锚固连接元件穿过锚栓孔将t形连接板翼缘板固定于混凝土柱上；

6、t形连接板腹板上设有长圆孔，长圆孔上设有螺栓，t形连接板腹板通过长圆孔、螺栓与钢梁可调整连接。

7、进一步的，后锚固连接元件为m20倒锥形化学锚栓，m20倒锥形化学锚栓为具有m20螺纹(直径为20mm的螺纹)的倒锥形化学锚栓，用于混凝土或砌体等基材中起到固定和支撑的作用，其由金属制成，具有倒锥形的外形，倒锥形化学锚栓通过将化学物质注入预先钻好的孔洞中，使其与周围的混凝土材料发生化学反应，形成牢固的连接。

8、进一步的，长圆孔设有两个，分别设于t形连接板腹板居中沿高度的1/3和2/3处。

9、进一步的，长圆孔的长度为100mm，高度为24mm。

10、进一步的，锚栓孔设有四个，分别设于t形连接板翼缘板的四角。

11、进一步的，锚栓孔的直径为22mm。

12、进一步的，t形连接板翼缘板和t形连接板腹板通过全熔透坡口焊接，在焊接过程中，通过将坡口两侧的母材完全熔化，并加入适当的填充材料，实现焊接接头的连接，焊缝等级为一级。

13、进一步的，t形连接板翼缘板为200x300x16mm 的t形连接板翼缘板，即长度为200mm，宽度为300mm，厚度为16mm，t形连接板腹板为190x240x12mmt形连接板腹板，即长度为190mm，宽度为240mm，厚度为12mm。

14、进一步的，t形钢连接板为q355b钢板，具有高强度和良好的可焊性。

15、进一步的，螺栓为8.8级m22普通螺栓，即符合8.8级强度等级和m22螺纹规格，8.8级表示螺栓的强度等级，代表其最小拉伸强度为800mpa，m22表示螺栓的直径为22mm。

16、现场施工步骤为：

17、s1：将t形连接板翼缘板置于混凝土柱上，在锚栓孔中向混凝土柱内部分别打入4根m20倒锥形化学锚栓，将t形钢连接板与混凝土柱完全固定。

18、s2：将钢梁的腹板与长圆孔位置处对位，并采用8.8级m22普通螺栓将钢梁的腹板与t形连接板腹板进行连接。最终形成钢梁与混凝土柱可调整连接的形式。

19、由于该连接方式采用长圆孔及普通螺栓将新增钢梁与t形钢连接板连接，当结构受到地震作用，梁与柱间在长圆孔处可发生滑移变形，形成滑动铰支座的形式，可完全释放地震对于新增钢梁的水平力，进而可认为钢梁仅承受竖向作用力，可进一步减小梁高，提升下层空间净高。同时由于长圆孔的存在，当既有混凝土柱间距与新增钢梁长度存在误差时，可通过长圆孔调节螺栓定位，消化误差，进而提升钢梁安装效率。

20、与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

21、(1)本实用新型施工可操作性佳，通过在t形连接钢板上开设长圆孔，可调整连接的方式，释放既有混凝土柱与新增钢梁间的相对变形，从而释放地震过程中既有混凝土柱传递给钢梁的地震力，使得钢梁仅受竖向力的作用进而可大幅度减小钢梁的截面尺寸，具有很好的经济性，同时可进一步减小梁高，提升下层空间净高。

22、(2)由于长圆孔的存在，可调节新增钢梁与既有混凝土柱间的尺寸误差，便于现场施工安装，通过长圆孔调节螺栓定位，提升钢梁安装效率，具有很大的推广应用价值。

技术特征：

1.一种新增钢梁与既有混凝土柱可调整连接结构，包括钢梁、混凝土柱(1)，其特征在于，还包括t形钢连接板(3)，所述钢梁和混凝土柱(1)通过所述t形钢连接板(3)连接；

2.根据权利要求1所述的一种新增钢梁与既有混凝土柱可调整连接结构，其特征在于，所述后锚固连接元件为m20倒锥形化学锚栓(41)。

3.根据权利要求1所述的一种新增钢梁与既有混凝土柱可调整连接结构，其特征在于，所述长圆孔(33)设有两个，分别设于所述t形连接板腹板(32)居中沿高度的1/3和2/3处。

4.根据权利要求1所述的一种新增钢梁与既有混凝土柱可调整连接结构，其特征在于，所述长圆孔(33)的长度为100mm，高度为24mm。

5.根据权利要求1所述的一种新增钢梁与既有混凝土柱可调整连接结构，其特征在于，所述锚栓孔(34)设有四个，分别设于所述t形连接板翼缘板(31)的四角。

6.根据权利要求1所述的一种新增钢梁与既有混凝土柱可调整连接结构，其特征在于，所述锚栓孔(34)的直径为22mm。

7.根据权利要求1所述的一种新增钢梁与既有混凝土柱可调整连接结构，其特征在于，所述t形连接板翼缘板(31)和t形连接板腹板(32)通过全熔透坡口焊接。

8.根据权利要求1所述的一种新增钢梁与既有混凝土柱可调整连接结构，其特征在于，所述t形连接板翼缘板(31)为200x300x16mm 的t形连接板翼缘板，所述t形连接板腹板(32)为190x240x12mmt形连接板腹板。

9.根据权利要求1所述的一种新增钢梁与既有混凝土柱可调整连接结构，其特征在于，所述t形钢连接板(3)为q355b钢板。

10.根据权利要求1所述的一种新增钢梁与既有混凝土柱可调整连接结构，其特征在于，所述螺栓(5)为8.8级m22普通螺栓。

技术总结
本技术涉及一种新增钢梁与既有混凝土柱可调整连接结构，能够用于结构局部加层中新增梁与既有混凝土柱的连接，通过在原结构柱上用倒锥形化学锚栓将T形连接钢板与既有混凝土柱进行连接，T形连接钢板腹板部位开长圆孔并与H型钢梁的腹板采用普通连接螺栓进行连接。与现有技术相比，本技术通过可调整连接的方式，释放既有混凝土柱与新增钢梁间的相对变形，从而释放地震过程中既有混凝土柱传递给钢梁的地震力，使得钢梁仅受竖向力的作用进而可大幅度减小钢梁的截面尺寸，具有很好的经济性，同时便于现场施工安装，具有很大的推广应用价值。

技术研发人员：柴祖尧
受保护的技术使用者：同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司
技术研发日：20231116
技术公布日：2024/7/11