钢柱和混凝土梁钢筋的连接结构及连接方法技术领域
本发明涉及一种建筑施工领域，尤其涉及一种钢柱和混凝土梁钢筋的连接结构及
连接方法。
背景技术
现有技术中，钢筋混凝土结构中的柱梁节点梁钢筋与钢柱的连接处理技术有两
种：①按照钢筋锚固长度与钢柱焊接；②在钢柱上打孔穿筋。这两种方法存在以下缺陷：第
一种方法用钢筋与钢柱直接焊接，增大焊接面积，使钢结构热脆面积增大，需要后期补强措
施，不仅浪费材料，而且延长施工工期，增加了材料及人工费用的支出。第二种方法钢柱打
眼穿筋，不仅要求加工精度高，且在后期安装过程中同样要求安装精度高，否则会造成层高
的误差，且在穿筋过程中，增加改(扩)孔的几率，且打眼消弱钢柱截面影响受力性能，同样
需要后期补强措施，从而加大费用的支出，加大施工周期。
目前有一种做法是采用钢牛腿和直螺纹套筒作为钢筋混凝土梁、柱之间转接连
接，将钢牛腿焊接在钢柱上，将直螺纹套筒焊接在钢牛腿上，后期将混凝土梁钢筋拧入直螺
纹套筒中，完成钢柱与混凝土梁钢筋的连接。但是，在直螺纹套筒焊接至钢牛腿的过程中产
生的热量会导致直螺纹套筒产生变形，里面的丝牙变形后，难以拧入钢筋。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种钢柱和混凝土梁钢筋的连接结构及连接
方法，能够解决焊接热量引起的钢筋接驳器变形，无法拧入钢筋的问题。
为实现上述技术效果，本发明公开了一种钢柱和混凝土梁钢筋的连接结构，包括：
连接牛腿，固定于钢柱上；所述连接牛腿上设有对应于混凝土梁钢筋的钢筋连接
面；
预留钢筋，固定于所述钢筋连接面上并向所述混凝土梁钢筋一侧延伸形成悬挑
段，所述悬挑段上设有接驳部；以及
用于连接所述接驳部和混凝土梁钢筋的钢筋接驳器。
所述钢柱和混凝土梁钢筋的连接结构进一步的改进在于，所述连接牛腿上设有第
一钢筋连接板，所述第一钢筋连接板的顶面和/或底面对应于所述混凝土梁钢筋的面部钢
筋，形成所述钢筋连接面；所述连接牛腿上设有第二钢筋连接板，所述第二钢筋连接板的顶
面和/或底面对应于所述混凝土梁钢筋的底部钢筋，形成所述钢筋连接面。
所述钢柱和混凝土梁钢筋的连接结构进一步的改进在于，所述连接牛腿上还设有
侧部加劲板，所述侧板加劲板设于所述第一钢筋连接板和所述第二钢筋连接板的两侧侧部
之间并固定于所述钢柱；所述侧部加劲板上开设有腰筋孔。
所述钢柱和混凝土梁钢筋的连接结构进一步的改进在于，所述连接牛腿为工字型
牛腿，所述工字型牛腿的顶部翼缘板为所述第一钢筋连接板，所述工字型牛腿的底部翼缘
板为所述第二钢筋连接板；所述工字型牛腿上还设有位于所述顶部翼缘板下方的一块或多
块所述第一钢筋连接板。
所述钢柱和混凝土梁钢筋的连接结构进一步的改进在于，所述钢筋接驳器为内螺
纹套筒，所述预留钢筋上的所述接驳部为与所述内螺纹套筒匹配的第一螺纹段，所述混凝
土梁钢筋的端部设有与所述内螺纹套筒匹配的第二螺纹段。
本发明还公开了一种钢柱和混凝土梁钢筋的连接方法，包括步骤：
提供连接牛腿，于所述连接牛腿上设置对应于混凝土梁钢筋位置的钢筋连接面；
于所述钢筋连接面上固设预留钢筋，使所述预留钢筋一端延伸出所述钢筋连接
面，形成悬挑段；
于所述悬挑段上设置接驳部；
将设有所述预留钢筋的连接牛腿固设于钢柱上，使所述预留钢筋的接驳部对应于
混凝土梁钢筋的连接位置；
通过钢筋接驳器对所述预留钢筋的接驳部和对应的混凝土梁钢筋进行连接。
所述钢柱和混凝土梁钢筋的连接方法进一步的改进在于，于连接牛腿上设置钢筋
连接面及于钢筋连接面上固设预留钢筋的步骤，包括：
于连接牛腿上设置第一钢筋连接板，使所述第一钢筋连接板的顶面和/或底面对
应于混凝土梁钢筋的面部钢筋，形成混凝土梁钢筋的面部钢筋的钢筋连接面；
于连接牛腿上设置第二钢筋连接板，使所述第二钢筋连接板的顶面和/或底面对
应于混凝土梁钢筋的底部钢筋，形成混凝土梁钢筋的底部钢筋的钢筋连接面；
于混凝土梁钢筋的面部钢筋的钢筋连接面上焊接对应于面部钢筋的连接位置的
预留钢筋；
于混凝土梁钢筋的底部钢筋的钢筋连接面上焊接对应于底部钢筋的连接位置的
预留钢筋。
所述钢柱和混凝土梁钢筋的连接方法进一步的改进在于，所述预留钢筋与所述钢
筋连接面的焊接长度大于等于5倍预留钢筋的直径，且所述预留钢筋与所述钢柱之间留有
一定间距。
所述钢柱和混凝土梁钢筋的连接方法进一步的改进在于，所述连接牛腿为工字型
牛腿，通过以下步骤设定混凝土梁钢筋的面部钢筋及底部钢筋的钢筋连接面及于钢筋连接
面上焊接预留钢筋：
将所述连接牛腿的顶部翼缘板的顶面作为混凝土梁钢筋的第一层面部钢筋的钢
筋连接面，于第一层面部钢筋的钢筋连接面上焊接一排预留钢筋；
于所述连接牛腿上固设位于所述顶部翼缘板下方的第一钢筋连接板，将所述第一
钢筋连接板的顶面作为混凝土梁钢筋的第二层面部钢筋的钢筋连接面，将所述第一钢筋连
接板的底面作为混凝土梁钢筋的第三层面部钢筋的钢筋连接面，于第二层面部钢筋的钢筋
连接面和第三层面部钢筋的钢筋连接面上分别焊接一排预留钢筋；
将所述连接牛腿的底部翼缘板的顶面作为混凝土梁钢筋的底部钢筋的钢筋连接
面，于底部钢筋的钢筋连接面焊接一排预留钢筋。
所述钢柱和混凝土梁钢筋的连接方法进一步的改进在于，所述钢筋接驳器为内螺
纹套筒，所述预留钢筋上的所述接驳部为与所述内螺纹套筒匹配的第一螺纹段，所述混凝
土梁钢筋的端部设有与所述内螺纹套筒匹配的第二螺纹段；通过钢筋接驳器对预留钢筋的
接驳部和对应的混凝土梁钢筋进行连接的步骤包括：
将内螺纹套筒的一端套设并螺合于预留钢筋的第一螺纹段上；
将对应的混凝土梁钢筋拧入内螺纹套筒的另一端。
本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
(1)避免了现场直接焊接钢筋，减少了现场的焊接工作量，钢筋直接拧入内螺纹套
筒，施工速度快捷；
(2)以前的做法有直螺纹套筒焊接在牛腿上，焊接过程中产生的热量会导致直螺
纹套筒产生变形，里面的丝牙变形后，难以拧入钢筋，而本发明避免了直接在牛腿上焊接螺
纹套筒，采用一截预留钢筋焊接在连接牛腿上，端部开丝，现场拧螺纹套筒，有效解决了焊
接热量带来的问题；
(3)预留钢筋与连接牛腿的焊接，在钢柱加工厂进行焊接施工，焊接质量容易控
制，成型质量好。
附图说明
图1为本发明钢柱和混凝土梁钢筋的连接结构的平面示意图。
图2为图1的A-A剖面图。
图3为本发明钢柱和混凝土梁钢筋的连接方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
首先，参阅图1和图2所示，本发明一种钢柱和混凝土梁钢筋的连接结构主要由连
接牛腿11、预留钢筋12及钢筋接驳器13组成。连接牛腿11对应于混凝土梁钢筋、固定于钢柱
10上，在连接牛腿11上设有对应于混凝土梁钢筋的纵向钢筋的钢筋连接面。多根预留钢筋
12固定于钢筋连接面上，预留钢筋12的排布对应于所在平面的混凝土梁钢筋的纵向钢筋的
排布方式，每根预留钢筋12对应于一根混凝土梁钢筋的纵向钢筋。该预留钢筋12的一端向
混凝土梁钢筋一侧延伸出所在的钢筋连接面而形成悬挑段，在每根预留钢筋12的悬挑段上
设有接驳部，该接驳部一般设置在预留钢筋12的悬挑端部，便于后期利用钢筋接驳器13与
混凝土梁钢筋进行连接。
在本实施例中，钢筋接驳器13为内螺纹套筒，可为直螺纹套筒，便于连接使用。预
留钢筋12端部的接驳部为与该内螺纹套筒匹配的第一螺纹段，对应的混凝土梁钢筋的端部
设有与该内螺纹套筒匹配的第二螺纹段，从而采用螺纹连接的方式，可以很方便地通过钢
筋接驳器13对预留钢筋12和混凝土梁钢筋进行匹配连接，实现钢柱与混凝土梁钢筋的连
接。
相对于以往的将直螺纹套筒直接焊接在钢柱牛腿上的做法中所存在的：在焊接过
程中产生的热量会导致直螺纹套筒产生变形，里面的丝牙变形后，难以拧入钢筋等问题。本
发明通过在制作连接牛腿时，在连接牛腿上设置预留钢筋，之后再将连接牛腿焊接至钢柱；
而后，在连接混凝土梁钢筋时，才将钢筋接驳器安装到预留钢筋端部的接驳部上，再利用该
钢筋接驳器对混凝土梁钢筋进行连接，避免了直接在牛腿上焊接螺纹套筒，有效解决了焊
接热量带来的螺纹套筒变形而导致钢筋无法拧入的问题。
混凝土梁纵向钢筋主要包含面部钢筋、底部钢筋及腰筋，其中面部钢筋和底部钢
筋为混凝土梁的纵向主筋，起主要承载及保护作用，因此，本发明主要研究的就是混凝土梁
的面部钢筋及底部钢筋与钢柱的连接。腰筋是建筑结构中的一种钢筋构造，又称“腹筋”、
“抗扭筋”，一般设置在梁两侧中间部位，是梁中部构造钢筋，当梁高达到一定高度时，就需
要在梁箍筋中部加设腰筋，可在梁施工过程中起到抗扭作用，也可梁施工完成后，防止由于
温度变形及砼收缩等的原因在梁中部产生竖向裂缝。
一般混凝土梁钢筋的面部钢筋和底部钢筋都具有多层，因此，在连接牛腿11上设
置第一钢筋连接板111，使该第一钢筋连接板111的顶面和/或底面对应于混凝土梁钢筋的
面部钢筋21，形成钢筋连接面。在连接牛腿上设置第二钢筋连接板112，使该第二钢筋连接
板112的顶面和/或底面对应于混凝土梁钢筋的底部钢筋22，形成钢筋连接面。通过在连接
牛腿11上设置对应于混凝土梁钢筋的各第一钢筋连接板111和第二钢筋连接板112，利用第
一钢筋连接板111和第二钢筋连接板112的顶面和/或底面作为钢筋连接面，来安装预留钢
筋12，以便通过钢筋接驳器13与相应的混凝土梁钢筋接驳固定。通过连接牛腿11、第一连接
板111、第二连接板112、预留钢筋12及钢筋接驳器13装配形成钢柱11与混凝土梁钢筋之间
的连接结构。
进一步的，连接牛腿11上还设有侧部加劲板113，该侧板加劲板113设于第一钢筋
连接板111和第二钢筋连接板112的两侧侧部之间并固定于钢柱10，一方面可以加强连接牛
腿11与钢柱10的连接强度，另一方面，在该侧部加劲板113上可开设有腰筋孔1131，供混凝
土梁钢筋的腰筋勾设安装，进一步提高混凝土梁钢筋的抗扭能力。
在本实施例中，连接牛腿11为工字型牛腿，可采用工字钢制作，包括与钢柱10焊接
固定的中间腹板、顶部翼缘板及底部翼缘板，顶部翼缘板设于中间腹板的顶部，底部翼缘板
设于中间腹板的底部。现将该工字型牛腿的顶部翼缘板直接可作为第一钢筋连接板111，将
该工字型牛腿的底部翼缘板直接作为第二钢筋连接板112，在第一钢筋连接板111和第二钢
筋连接板112的顶面和/或底面焊接预留钢筋12，以供与混凝土梁钢筋的面部钢筋和底部钢
筋进行连接。由于混凝土梁钢筋的面部承受的载荷较大，通过增加面部钢筋的钢筋层数对
面部钢筋做强化处理，相应地，在该工字型牛腿上可再设置一块或多块第一钢筋连接板来
提高钢筋连接面，供混凝土梁钢筋的面板钢筋进行连接，该额外设置在工字型牛腿上的一
块或多块第一钢筋连接板位于工字型牛腿的顶部翼缘板的下方，并将该一块或多块第一钢
筋连接板的顶面和/或底面作为钢筋连接面。因此，配合混凝土梁钢筋实际需要连接的纵向
钢筋的分布情况，只需在连接牛腿11上配置相应的第一钢筋连接板和第二钢筋连接板，形
成对应的钢筋连接面，来焊接预留钢筋即可，操作简便，适配性强。
配合图3所示，本发明的钢柱和混凝土梁钢筋的连接方法，主要包括以下步骤：
S001：提供连接牛腿，于连接牛腿上设置对应于混凝土梁钢筋位置的钢筋连接面；
S002：于钢筋连接面上固设预留钢筋，使预留钢筋一端延伸出钢筋连接面，形成悬
挑段；
S003：于悬挑段上设置接驳部；
S004：将设有预留钢筋的连接牛腿固设于钢柱上，使预留钢筋的接驳部对应于混
凝土梁钢筋的连接位置；
S005：通过钢筋接驳器对预留钢筋的接驳部和对应的混凝土梁钢筋进行连接。
其中，于连接牛腿上设置钢筋连接面及于钢筋连接面上固设预留钢筋的步骤，进
一步可包括：
于连接牛腿上设置第一钢筋连接板，使第一钢筋连接板的顶面和/或底面对应于
混凝土梁钢筋的面部钢筋，形成混凝土梁钢筋的面部钢筋的钢筋连接面；
于连接牛腿上设置第二钢筋连接板，使第二钢筋连接板的顶面和/或底面对应于
混凝土梁钢筋的底部钢筋，形成混凝土梁钢筋的底部钢筋的钢筋连接面；
于混凝土梁钢筋的面部钢筋的钢筋连接面上焊接对应于面部钢筋的连接位置的
预留钢筋；
于混凝土梁钢筋的底部钢筋的钢筋连接面上焊接对应于底部钢筋的连接位置的
预留钢筋。
其中，预留钢筋与钢筋连接面的焊接长度大于等于5倍预留钢筋的直径，且预留钢
筋与钢柱之间留有一定间距，以确保预留钢筋与钢筋连接面之间焊接稳固，并避免焊接损
坏预留钢筋端部的接驳部。
在本实施例中，连接牛腿为工字型牛腿，因此，可通过以下步骤设定混凝土梁钢筋
的面部钢筋及底部钢筋的钢筋连接面及于钢筋连接面上焊接预留钢筋：
将连接牛腿的顶部翼缘板的顶面作为混凝土梁钢筋的第一层面部钢筋的钢筋连
接面，于第一层面部钢筋的钢筋连接面上焊接一排预留钢筋；
于连接牛腿上固设位于顶部翼缘板下方的第一钢筋连接板，将第一钢筋连接板的
顶面作为混凝土梁钢筋的第二层面部钢筋的钢筋连接面，将第一钢筋连接板的底面作为混
凝土梁钢筋的第三层面部钢筋的钢筋连接面，于第二层面部钢筋的钢筋连接面和第三层面
部钢筋的钢筋连接面上分别焊接一排预留钢筋；
将连接牛腿的底部翼缘板的顶面作为混凝土梁钢筋的底部钢筋的钢筋连接面，于
底部钢筋的钢筋连接面焊接一排预留钢筋。
其中，钢筋接驳器为内螺纹套筒，预留钢筋上的接驳部为与内螺纹套筒匹配的第
一螺纹段，混凝土梁钢筋的端部设有与内螺纹套筒匹配的第二螺纹段；通过钢筋接驳器对
预留钢筋的接驳部和对应的混凝土梁钢筋进行连接的步骤包括：
将内螺纹套筒的一端套设并螺合于预留钢筋的第一螺纹段上；
将对应的混凝土梁钢筋拧入内螺纹套筒的另一端。
配合图2所示，下面以一具体实施例来说明本发明钢柱和混凝土梁钢筋的连接方
法的深化设计，参阅如下：
1、根据设计图纸，将与钢柱连接的混凝土梁均找出，根据混凝土梁的配筋，标注出
配筋的信息。并根据配筋信息，标识出有几排面部钢筋，几排底部钢筋。在连接牛腿顶部的
第一层第一钢筋连接板的顶面双面焊接对应于混凝土梁钢筋的第一排面部钢筋的第一排
预留钢筋，第一排预留钢筋与第一层第一钢筋连接板的焊接长度不小于5d(5倍钢筋直径)，
实际作业中，第一排预留钢筋与第一层第一钢筋连接板的接触长度取190mm(最大梁钢筋直
径为32mm，双面焊接长度为160mm，预留30mm作为焊接变形后的调整值)，距离连接牛腿端部
60mm，总长250mm。
2、在连接牛腿的第二层第一钢筋连接板的顶面双面焊接对应于混凝土梁钢筋的
第二排面部钢筋的第二排预留钢筋，焊接长度不小于5d(5倍钢筋直径)，实际作业中，第二
排预留钢筋与第二层第一钢筋连接板的接触长度取190mm，距离连接牛腿端部60mm，总长
250mm。为便于焊接，第二层第一钢筋连接板与第一层第一钢筋连接板的端部错开5d(5倍钢
筋直径)。
3、在连接牛腿的第二层第一钢筋连接板的底面双面焊接对应于混凝土梁钢筋的
第三排面部钢筋的第三排预留钢筋，焊接长度为不小于5d(5倍钢筋直径)，实际作业中，第
三排预留钢筋与第二层第一钢筋连接板的接触长度取250mm(预留90mm作为焊接变形后的
调整值与工厂焊接困难的调整值)，距离连接牛腿端部100mm(与第二排的预留钢筋错开
40mm，避免内螺纹套筒在同一截面位置，导致两根预留钢筋间距变大)，总长350mm。
4、在连接牛腿底部的第二钢筋连接板的底面双面焊接对应于混凝土梁钢筋的第
一排(从下往上数)底部钢筋的倒数第一排预留钢筋，做法同上述第一排预留钢筋。
5、混凝土梁底部的第二排、第三排底部钢筋22’，从连接牛腿端部开始计算，锚入
一个锚固长度即可，不用与连接牛腿焊接。
6、腰筋(抗扭筋)直接勾在连接牛腿两侧的侧部加劲板上，在该侧部加劲板上开设
腰筋孔，以供腰筋勾设。
7、深化设计图纸经过施工各方确认后，发给钢柱加工厂和施工现场。
进一步的，在上述深化设计中完成预留钢筋后，在现场一端开丝，形成接驳段，并
套上保护套；将预留钢筋打包运输至钢柱加工厂，进行工厂焊接；
工厂焊接完成，钢柱进场前，核对预留钢筋的焊接数量、规格是否正确；
现场施工，将螺纹保护套取出，在预留钢筋上拧入内螺纹套筒；
将混凝土梁钢筋直接拧入内螺纹套筒，与预留钢筋进行连接。
本发明避免了现场直接焊接钢筋，减少了现场的焊接工作量，钢筋直接拧入内螺
纹套筒，施工速度快捷；以前的做法有直螺纹套筒焊接在牛腿上，焊接过程中产生的热量会
导致直螺纹套筒产生变形，里面的丝牙变形后，难以拧入钢筋，而本发明避免了直接在牛腿
上焊接螺纹套筒，采用一截预留钢筋焊接在连接牛腿上，端部开丝，现场拧螺纹套筒，有效
解决了焊接热量带来的问题；预留钢筋与连接牛腿的焊接，在钢柱加工厂进行焊接施工，焊
接质量容易控制，成型质量好。
以上结合附图及实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据
上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，
本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。