[發明專利]一種嵌套式鋼柱-混凝土柱連接結構

在審

• 申請號: 202110282063.0
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN112854482A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 祝文畏;楊學林;王立虎;朱晟熙;王寬;岳燕玲
• 申請（專利權）人: 浙江省建筑設計研究院
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58;E04C3/32;E04C3/34
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 賈玉霞

本發明公開一種嵌套式鋼柱?混凝土柱連接結構，其包括上下連接的鋼柱和混凝土柱，所述鋼柱包括外部的鋼管以及位于鋼管內部澆筑的混凝土和縱筋；所述鋼管的內部四周固定栓釘，所述縱筋貫穿下部的混凝土柱和中部的鋼柱；所述混凝土柱還包括圍繞縱筋的箍筋，且鋼柱內部的混凝土和混凝土柱同時澆筑；定義所述鋼柱的外徑為D1，混凝土柱的直徑為D2，則D1≤D2＜D1+200mm。本發明的結構巧妙利用混凝土芯柱與鋼柱的擠壓傳遞彎矩。同時，在鋼管內設置承托裝置，利用加勁肋和柱腳板倒置傳遞軸力。該結構形式新穎獨特、構造簡單、受力明確。

技術領域

本發明涉及鋼結構技術領域，尤其涉及一種嵌套式鋼柱-混凝土柱連接結構。

背景技術

鋼結構建筑因其自重輕、強度大、施工快的優點在工業和民用建筑中被大量應用。為了使地上部分鋼結構與地下室鋼筋混凝土結構形成合理的傳力體系，《高鋼規》第3.4.2條規定：鋼框架柱應至少延伸至計算嵌固端以下一層。如圖1～2所示，鋼柱往下延伸時截面需要擴大，樓面梁鋼筋與鋼骨會產生沖突。此時，根據規范要求，鋼框架柱的延伸部分需外包200mm的混凝土，即下部混凝土柱單邊必須外擴200mm，導致地下室的混凝土柱截面增大，影響地下室的空間及車位布置。當鋼柱嵌固樓層為地上結構樓層時，混凝土柱截面的增大還會影響建筑的外觀及使用效果等。另外，鋼柱嵌固層的梁配筋往往會很大，梁鋼筋與柱內型鋼沖突，如果采用現有的埋入式鋼柱柱腳，必須設計復雜的節點來避免下插鋼骨對梁鋼筋的影響.如圖2所示，梁內鋼筋被下部柱內鋼骨打斷，鋼骨上必須焊接套筒或者鋼牛腿以及連接加勁板與梁內鋼筋進行連接。這種做法不僅用鋼量大，也對施工造成很大困難。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出一種嵌套式鋼柱-混凝土柱連接結構，巧妙利用混凝土芯柱與鋼柱的擠壓以及鋼管內壁與混凝土之間粘結傳遞彎矩。同時，在鋼管內設置承托裝置，利用加勁肋和柱腳板倒置傳遞軸力。該結構形式新穎獨特、構造簡單、受力明確。

本發明的目的通過如下的技術方案來實現：

一種嵌套式鋼柱-混凝土柱連接結構，該結構包括上下連接的鋼柱和混凝土柱，所述鋼柱包括外部的鋼管以及位于鋼管內部澆筑的混凝土和縱筋；所述鋼管的內部四周固定栓釘，所述縱筋貫穿下部的混凝土柱和中部的鋼柱；所述混凝土柱還包括圍繞縱筋的箍筋，且鋼柱內部的混凝土和混凝土柱同時澆筑；

定義所述鋼柱的外徑為D1，混凝土柱的直徑為D2，則D1≤D2＜D1+200mm。

進一步地，該嵌套式鋼柱-混凝土柱連接結構還包括連接在所述鋼柱上部的承托裝置。

進一步地，所述承托裝置包括承托板，以及固定在承托板上的加勁肋，所述承托板的四周固定在所述鋼管上。

進一步地，所述鋼柱和混凝土柱之間設置一環形板。

進一步地，所述環形板由柔性材料制成。

進一步地，所述承托板上的中部開設混凝土澆筑孔，承托板上還開設排氣孔。

進一步地，所述承托板為多塊；所述加勁肋為多個，且沿周向均勻分布。

本發明的有益效果如下：

1.本發明受力明確，利用鋼管內設置的承托裝置傳遞軸力，利用混凝土芯柱和鋼柱的擠壓傳遞彎矩；

2.采用本發明時，不必嚴格按照標準增大下部混凝土柱的截面，可使下部結構有更大的空間。

3.采用本發明可避免下插鋼骨對梁鋼筋的影響，在簡化鋼筋混凝土梁柱節點設計與施工的同時大幅度減少埋入式鋼骨的型鋼用量。

附圖說明

圖1為現有技術中的鋼柱-混凝土轉換節點的俯視示意圖；

圖2為現有技術中的鋼柱-混凝土轉換節點的剖視示意圖；