用于钢结构变电站的型钢混凝土梁柱连接节点的制作方法

本实用新型涉及钢结构变电站型钢混凝土技术领域，特别涉及用于钢结构变电站的型钢混凝土梁柱连接节点。

背景技术：

钢结构变电站中，建筑型式通常为地下一层地上两层，在地上两层中，梁柱结构采用钢结构，地下室采用钢筋混凝土结构。上部钢结构柱子需要伸入地下室混凝土结构柱子当中，即地下室的结构柱是型钢混凝土柱。

变电站属于工业厂房，地面一层通常布置有重型电气设备，因此地面一层的楼面(即地下室顶板)梁配筋一般较大，梁上下的纵筋多为双层、甚至三层排布。

型钢混凝土结构中，混凝土梁和柱节点处，钢筋排布复杂，根据目前国标规范、图集的做法，混凝土梁与型钢柱交汇的节点处，顶面和底面的纵筋有四种连接方式：①梁纵筋从钢柱边的混凝土保护层(一般180mm至250mm厚)内绕过，并贯通；②在钢柱腹板上开孔，梁纵筋从开孔中直接穿过钢柱；③工厂加工钢柱时，在钢柱腹板上对应纵筋的位置，焊接连接套筒，现场钢筋绑扎时直接与套筒连接；④工厂加工钢柱时，在钢柱外侧对应梁的位置，焊接一个钢牛腿(一般为工字型钢)，牛腿高度略小于混凝土梁高，梁顶面和底面的纵筋可以直接搭接焊在钢牛腿上。

然而，在钢结构变电站中，以上四种方法均不可行或存在极大施工难度：

首先，钢结构变电站中一般柱子截面尺寸非常大，钢柱有0.8m至1m的截面，下方对应的型钢混凝土柱，加上保护层后，截面尺寸可达到1.2m至1.5m，混凝土梁的宽度一般最大为0.4m至0.5m，对于这种柱子大梁小的型钢混凝土结构，梁纵筋是无法绕过钢柱贯通的。

第二，在钢柱腹板上开孔会削弱钢柱截面强度，变电站梁中钢筋较多，多为双层、甚至三层排布，若在钢柱腹板开孔，会极大削弱钢柱。因此这种方法不适用于梁纵筋较多的结构。

第三，通过套筒连接，需要在工厂中就提前将梁纵筋对应的位置标出，并根据梁纵筋尺寸焊接对应尺寸的套筒。这种方式对施工精度要求极高，稍微错位，现场钢筋就会安装不上。由于变电站中梁钢筋较多，通常需要左右错位躲避不同方向的钢筋，因此本方法存在较大的施工难度。

第四，工厂加工钢柱时，在钢柱外侧对应梁的位置，焊接一个钢牛腿(一般为工字型钢)，牛腿高度略小于混凝土梁高，梁顶面和地面的纵筋可以直接搭接焊在钢牛腿上。当梁上下纵筋为两排时，工字钢牛腿上下翼缘的上下表面均需要焊接纵筋，这就会导致大量的仰焊工作，工期和质量都无法保证，因此在变电站中也不适用。

因此，需要对现有的连接方式进行改进，以克服现有技术的缺陷。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供用于钢结构变电站的型钢混凝土梁柱连接节点，实现的目的是能够简便高效地将混凝土梁纵筋与型钢混凝土柱中钢柱有效连接，整体受力。

为实现上述目的，本实用新型公开了用于钢结构变电站的型钢混凝土梁柱连接节点，包括钢柱、混凝土柱和混凝土梁。

其中，所述钢柱的两侧对应所述混凝土梁内的梁顶第一排钢筋和梁顶第二排钢筋的位置，以及对应所述混凝土梁内的梁底第一排钢筋和梁底第二排钢筋的位置均设有一个“抽屉型”钢牛腿；

每一所述“抽屉型”钢牛腿均包括近端水平板、远端水平板，以及两块平行设置的侧板；

每一块所述侧板均竖直设置，一端与所述钢柱固定连接，另一端沿所述混凝土梁的长度方向延伸；

每一所述“抽屉型”钢牛腿的两块所述侧板靠近所述钢柱的一端的上部边缘处均设有与两块所述侧板垂直的所述近端水平板；

所述近端水平板与所述钢柱固定连接；

每一所述“抽屉型”钢牛腿的两块所述侧板远离所述钢柱的另一端的下部边缘处均设有与两块所述侧板垂直的所述远端水平板；

每一对应所述梁顶第一排钢筋和所述梁顶第二排钢筋的所述“抽屉型”钢牛腿的所述近端水平板的上面，以及相应的两块侧板靠近上部边缘处的位置均与所述梁顶第一排钢筋固定；

每一对应所述梁顶第一排钢筋和所述梁顶第二排钢筋的所述“抽屉型”钢牛腿的所述远端水平板的上面，以及相应的两块侧板靠近下部边缘处的位置均与所述梁顶第二排钢筋固定；

每一对应所述梁底第一排钢筋和所述梁底第二排钢筋的所述“抽屉型”钢牛腿的所述近端水平板的上面，以及相应的两块侧板靠近上部边缘处的位置均与所述梁底第一排钢筋固定；

每一对应所述梁底第一排钢筋和所述梁底第二排钢筋的所述“抽屉型”钢牛腿的所述远端水平板的上面，以及相应的两块侧板靠近下部边缘处的位置均与所述梁底第二排钢筋固定。

优选的，所述钢柱和所述“抽屉型”钢牛腿均采用q355b级钢材制成。

优选的，每一所述“抽屉型”钢牛腿的两块所述侧板与相应的所述近端水平板，以及所述远端水平板之间均采用等强焊接方式固定。

优选的，所述梁顶第一排钢筋和所述梁底第一排钢筋与相应的所述近端水平板之间，以及所述梁顶第二排钢筋和所述梁底第二排钢筋与相应的所述远端水平板之间均采用焊接方式固定。

优选的，每一所述“抽屉型”钢牛腿的两块所述侧板和相应的所述近端水平板与所述钢柱之间均采用等强焊接方式固定。

优选的，所述钢柱每一侧的两个所述“抽屉型”钢牛腿和相应的所述梁顶第一排钢筋、所述梁顶第二排钢筋、所述梁底第一排钢筋和所述梁底第二排钢筋外沿所述混凝土梁的长度方向设有若干道牛腿箍筋。

优选的，所述钢柱内对应每一所述近端水平板和每一所述远端水平板的水平位置均设有横向加劲肋。

优选的，每一所述“抽屉型”钢牛腿的两块所述侧板的高度为所述梁顶第一排钢筋、所述梁顶第二排钢筋、所述梁底第一排钢筋和所述梁底第二排钢筋中纵筋直径的10倍。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的新型节点加工方便，工厂中即可拼装完成，工地现场只需要焊接钢筋即可完成有效连接。

本实用新型保证了混凝土梁钢筋较多时(两排)，所有钢筋不会出现仰焊，全部为平焊，并且都能够与钢结构有效连接，形成整体受力。

本实用新型构造简单，大大简化型钢混凝土梁柱节点的复杂程度，同时还能保证混凝土柱的钢筋方便穿行，混凝土浇灌密实。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1示出本实用新型一实施例的侧面结构示意图。

图2示出本实用新型一实施例的正面结构示意图。

图3示出本实用新型一实施例中“抽屉型”钢牛腿的结构示意图。

具体实施方式

实施例

如图1至图3所示，用于钢结构变电站的型钢混凝土梁柱连接节点，包括钢柱1、混凝土柱3和混凝土梁9。

其中，钢柱1的两侧对应混凝土梁9内的梁顶第一排钢筋5和梁顶第二排钢筋6的位置，以及对应混凝土梁9内的梁底第一排钢筋7和梁底第二排钢筋8的位置均设有一个“抽屉型”钢牛腿2；

每一“抽屉型”钢牛腿2均包括近端水平板202、远端水平板203，以及两块平行设置的侧板201；

每一块侧板201均竖直设置，一端与钢柱1固定连接，另一端沿混凝土梁9的长度方向延伸；

每一“抽屉型”钢牛腿2的两块侧板201靠近钢柱1的一端的上部边缘处均设有与两块侧板201垂直的近端水平板202；

近端水平板202与钢柱1固定连接；

每一“抽屉型”钢牛腿2的两块侧板201远离钢柱1的另一端的下部边缘处均设有与两块侧板201垂直的远端水平板203；

每一对应梁顶第一排钢筋5的“抽屉型”钢牛腿2的近端水平板202的上面，以及相应的两块侧板201靠近上部边缘处的位置均与梁顶第一排钢筋5固定；

每一对应梁顶第二排钢筋6的“抽屉型”钢牛腿2的远端水平板203的上面，以及相应的两块侧板201靠近下部边缘处的位置均与梁顶第二排钢筋6固定；

每一对应梁底第一排钢筋7的“抽屉型”钢牛腿2的近端水平板202的上面，以及相应的两块侧板201靠近上部边缘处的位置均与梁底第一排钢筋7固定；

每一对应梁底第二排钢筋8的“抽屉型”钢牛腿2的远端水平板203的上面，以及相应的两块侧板201靠近下部边缘处的位置均与梁底第二排钢筋8固定。

在实际应用中，“抽屉型”钢牛腿2的宽度要小于混凝土梁9的截面尺寸，其外边沿距离混凝土梁9外皮的距离，需要扣除混凝土梁保护层厚度、箍筋10直径、焊接余量，以及梁顶第一排钢筋5、梁顶第二排钢筋6、梁底第一排钢筋7和梁底第二排钢筋8这四排钢筋中直径最大的值。

如梁截面是400mm(宽)x900mm(高)，梁顶第一排纵筋5和梁顶第二排纵筋6均为5根直径20mm的hrb400钢筋，梁底第一排纵筋7和梁底第二排纵筋8均为5根直径20mm的hrb400钢筋，箍筋10直径10mm，钢筋保护层厚度20mm，焊接余量取5mm，那么“抽屉型”钢牛腿2的宽度就是400-20x2-10x2-20x2-5x2＝290mm。

根据钢筋等强代换原则，“抽屉型”钢牛腿2与钢柱通过两块侧板201和近端水平板202焊接在钢柱1上，其焊缝强度及这三块板材的截面强度需要与所连接的梁顶第一排钢筋5和梁顶第二排钢筋6或者梁底第一排钢筋7和梁底第二排钢筋8等强，根据计算，“抽屉型”钢牛腿2的板材厚度均取20mm。

“抽屉型”钢牛腿2与钢筋焊接的焊缝同样也需要等强，焊缝长度取纵筋直径10倍即可，也就是20x10＝200mm，即“抽屉型”钢牛腿水平板202长度取200mm。

“抽屉型”钢牛腿2的高度取100mm。

“抽屉型”钢牛腿2在上下定位时，对应于混凝土梁9的上下部钢筋分别各有一个“抽屉型”钢牛腿2，上部钢牛腿顶部距离混凝土梁顶面的距离为混凝土梁保护层厚度、牛腿箍筋10直径、梁顶第一排钢筋5的直径和焊接余量之和，上下方向的焊接余量取7mm，即20+10+20+7＝57mm。下部钢牛腿底部距离混凝土梁9底面的距离为混凝土梁保护层厚度、箍筋直径和焊接余量之和，即20+10+7＝37mm。

如图1所示，左侧的“抽屉型”钢牛腿2尺寸、定位确定好之后，再确定钢柱1右侧。混凝土梁9截面尺寸不同，梁顶部一般齐平，因此梁顶的“抽屉型”钢牛腿2在同一高度，底部“抽屉型”钢牛腿2在不同高度。“抽屉型”钢牛腿2由钢结构厂家在加工钢柱1的时候，将“抽屉型”钢牛腿2直接等强焊接在钢柱1上。

在某些实施例中，钢柱1和“抽屉型”钢牛腿2均采用q355b级钢材制成。

在某些实施例中，每一“抽屉型”钢牛腿2的两块侧板201与相应的近端水平板202，以及远端水平板203之间均采用焊接方式固定。

在某些实施例中，梁顶第一排钢筋5和梁底第一排钢筋7与相应的近端水平板202之间，以及梁顶第二排钢筋6和梁底第二排钢筋8与相应的远端水平板203之间均采用焊接方式固定。

在某些实施例中，每一“抽屉型”钢牛腿2的两块侧板201和相应的近端水平板202与钢柱1之间均采用焊接方式固定。

在某些实施例中，钢柱1每一侧的两个“抽屉型”钢牛腿2和相应的梁顶第一排钢筋5、梁顶第二排钢筋6、梁底第一排钢筋7和梁底第二排钢筋8外沿混凝土梁9的长度方向设有若干道牛腿箍筋10。

在某些实施例中，钢柱1内对应每一近端水平板202和每一远端水平板203的水平位置均设有横向加劲肋4。

在某些实施例中，每一“抽屉型”钢牛腿2的两块侧板201的高度为梁顶第一排钢筋5、梁顶第二排钢筋6、梁底第一排钢筋7和梁底第二排钢筋8中纵筋直径的10倍。

本实用新型还提供用于钢结构变电站的型钢混凝土梁柱连接节点的施工方法，步骤如下：

步骤1、将每一“抽屉型”钢牛腿2的近端水平板202、远端水平板203，以及两块平行设置的侧板201通过等强焊缝焊接为一个整体；

步骤2、所有“抽屉型”钢牛腿2按照预先计算好的位置，在钢柱1工厂加工时，通过等强焊接在钢柱1上；同时在钢柱1内设置若干横向加劲肋4；每一横向加劲肋4均采用等强焊接在钢柱1；

步骤3、将钢柱1运输至现场进行吊装，现场绑扎钢筋时，将梁顶第一排钢筋5、梁顶第二排钢筋6、梁底第一排钢筋7和梁底第二排钢筋8搭接焊在相应的“抽屉型”钢牛腿2上；

步骤4、在钢柱1每一侧的两个“抽屉型”钢牛腿2和相应的梁顶第一排钢筋5、梁顶第二排钢筋6、梁底第一排钢筋7和梁底第二排钢筋8外沿混凝土梁9的长度方向设有若干道牛腿箍筋10；绑扎混凝土柱3节点处的纵筋和箍筋。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除