CN109024877A - 预应力混凝土梁-型钢混凝土柱节点构件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种预应力混凝土梁‑型钢混凝土柱节点构件，包括型钢混凝土柱及预应力混凝土梁，型钢混凝土柱包括空腹型钢柱，空腹型钢柱的上下侧分别设有实腹型钢柱，每个实腹型钢柱通过连接柱连接在空腹型钢柱的端部；预应力混凝土梁包括若干纵向钢筋、沿纵向钢筋水平围绕的箍筋形成的钢筋框架结构；预应力混凝土梁内设有预应力筋。本发明节点处使用空腹型钢柱，既能充分发挥了实腹柱节点区域优良的抗震性能，也更利于施工。预应力梁中纵向钢筋、预留孔道从空腹型钢柱的柱肢空隙中穿过，解决了型钢与钢筋激烈冲突的问题，避免了节点处型钢开孔、钢板补强、牛腿焊接、套筒焊接等复杂操作，降低了钢筋工程的验收难度，更易保证工程质量。
Description
技术领域
本发明涉及结构工程领域，特别是涉及一种预应力混凝土梁-型钢混凝土柱节点构件。
背景技术
型钢混凝土柱—预应力混凝土梁框架结构具有众多钢结构所无法比拟的优点：承载高，刚度大，构件截面尺寸小；适宜的混凝土保护层提高结构的耐久性、耐火性，节约使用期间的维护成本；钢柱侧向变形受混凝土约束，受力合理。
框架节点是水平、竖向构件的结合部，是楼、屋面荷载传递的关键部位，也是框架结构中最薄弱、最易受损的部位之一。节点及其附近区域在地震作用下承受较大的内力，为实现“强节点弱构件”、“强剪弱弯”的抗震设计理念和要求，通常在这些区域需布置致密的钢筋，导致节点处钢筋冲突严重。目前采用的实腹钢柱节点形式中开孔、焊接工作繁多，施工难度大，难以保证钢筋工程的质量，增加验收工作的难度；为确保钢筋焊接时受力合理，还需布置水平加劲板，致使型钢柱中混凝土施工困难，易造成节点区混凝土浇筑不密实，影响框架节点受力性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种预应力混凝土梁-型钢混凝土柱节点构件，以克服现有技术的上述缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种预应力混凝土梁-型钢混凝土柱节点构件，包括型钢混凝土柱及设在所述型钢混凝土柱两侧的预应力混凝土梁，所述型钢混凝土柱包括空腹型钢柱，所述空腹型钢柱的上下侧分别设有实腹型钢柱，每个实腹型钢柱通过连接柱连接在所述空腹型钢柱的端部；所述预应力混凝土梁包括若干纵向钢筋、沿纵向钢筋水平围绕的箍筋形成的钢筋框架结构；所述预应力混凝土梁内设有预应力筋。
优选地，所述连接柱呈箱形。
优选地，所述连接柱的高度为所述空腹型钢柱的0.5-1倍。
优选地，所述空腹型钢柱包括四根角钢，每根角钢的两端分别与相应的连接柱连接，相邻的角钢通过多块上下分布的缀板连接。
优选地，所述纵向钢筋从一侧的预应力混凝土梁伸入并穿过所述空腹型钢柱进入另一侧的预应力混凝土梁内。
优选地，所述预应力混凝土梁内设有预留孔道，所述预应力筋位于所述预留孔道内。
优选地，所述预应力筋从一侧的预应力混凝土梁伸入并穿过所述空腹型钢柱进入另一侧的预应力混凝土梁内。
优选地，位于另一侧的预应力混凝土梁内的预留孔道呈曲线形，且端部从所述预应力混凝土梁的侧边伸出。
优选地，所述实腹型钢柱的为H型钢或带有翼缘的十字型钢。
如上所述，本发明涉及的预应力混凝土梁-型钢混凝土柱节点构件，具有以下有益效果：
本发明节点处使用空腹型钢柱，既能充分发挥了实腹柱节点区域优良的抗震性能，也更利于施工。预应力梁中纵向钢筋、预留孔道从空腹型钢柱的柱肢空隙中穿过，解决了型钢与钢筋激烈冲突的问题，避免了节点处型钢开孔、钢板补强、牛腿焊接、套筒焊接等复杂操作，降低了钢筋工程的验收难度，更易保证工程质量。同时，梁中纵向钢筋在钢柱处不截断，钢柱内无需设置水平加劲板，便于节点区域混凝土的浇筑和振捣，利于保证节点区域的受力性能。
附图说明
图1本发明第一种实施例的剖视图。
图2为发明第一种实施例的侧面剖视图。
图3为本发明第二种实施例的剖视图。
图4为发明第二种实施例的侧面剖视图。
图5为图1中A-A向型钢柱第一种实施例的截面断面示意图。
图6为图1中A-A向型钢柱第二种实施例的截面断面示意图。
图7为图1中B-B向型钢柱截面断面示意图。
图8为图1中C-C向型钢柱截面断面示意图。
元件标号说明
1 预应力筋
2 纵向钢筋
3 预留孔道
4 箍筋
5 实腹型钢柱
51 翼缘
6 连接柱
7 空腹型钢柱
71 角钢
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1至图4所示，本发明提供一种预应力混凝土梁-型钢混凝土柱节点构件，包括型钢混凝土柱及设在所述型钢混凝土柱两侧的预应力混凝土梁，所述型钢混凝土柱包括空腹型钢柱7，所述空腹型钢柱7的上下侧分别设有实腹型钢柱5，每个实腹型钢柱5通过连接柱6连接在所述空腹型钢柱7的端部，更具体而言，所述空腹型钢柱7的上端与一根连接柱6的底部焊接，该连接柱6与一根实腹型钢柱5焊接，所述空腹型钢柱7的下端与另一根连接柱6的顶部焊接，该连接柱6与另一根实腹型钢柱5焊接。所述预应力混凝土梁包括若干纵向钢筋2、沿纵向钢筋2水平围绕的箍筋4形成的钢筋框架结构；所述预应力混凝土梁内设有预应力筋1，从而可以充分利用高强度材料，弥补混凝土与钢筋拉应变之间的差距。
如图1-4、图7所示，优选地，所述连接柱6为中空的箱形结构，所述连接柱6不能过短或过长，所述连接柱6的高度为所述空腹型钢柱7的0.5-1倍，从而保证各构件连接的可靠性。
如图1-4、图8所示，优选地，所述空腹型钢柱7选用角钢或槽钢形式，以下给出了角钢实施方式，所述空腹型钢柱7包括四根角钢，每根角钢的两端分别与相应的连接柱6连接，相邻的角钢71通过多块上下分布的缀板71连接，相邻所述缀板71的间距由梁中纵向钢筋和预应力筋1的位置确定。
如图2和图4所示，优选地，所述纵向钢筋2从一侧的预应力混凝土梁伸入并穿过所述空腹型钢柱7进入另一侧的预应力混凝土梁内，所述纵向钢筋2从两根缀板71之间穿过所述空腹型钢柱7，无需截断，避免了节点处型钢开孔、钢板补强、牛腿焊接、套筒焊接等复杂操作，降低了钢筋工程的验收难度，更易保证工程质量。
优选地，所述预应力混凝土梁内设有预留孔道3，所述预应力筋1位于所述预留孔道3内。所述预留孔道3从一侧的预应力混凝土梁伸入并穿过所述空腹型钢柱7进入另一侧的预应力混凝土梁内，从而所述预应力筋1从一侧的预应力混凝土梁伸入并穿过所述空腹型钢柱7进入另一侧的预应力混凝土梁内。如图3和图4所示，优选地，位于另一侧的预应力混凝土梁内的预留孔道3呈曲线形，且端部从所述预应力混凝土梁的侧边伸出，所述预应力筋1张拉出来的位置根据混凝土梁的受力位置确定。
如图5和图6所示，优选地，所述实腹型钢柱5的为H型钢或带有翼缘51的十字型钢，H型钢或十字型钢的翼缘51采用三角焊缝方式连接，焊接在钢腹板上。
本发明的实腹型钢柱5、空腹型钢柱7、过渡段的连接柱6均在工厂内完成加工，空腹型钢柱7上缀板71的位置需考虑到梁中纵向钢筋2和预留孔道3的标高，适当加大缀板71间距，避免因施工误差发生冲突，并在空腹型钢柱7需连接实腹型钢柱5的方向焊接好过渡段连接柱6，质量检查合格后运到施工现场。
实腹型钢柱5固定好后，将空腹型钢柱7和连接柱6吊装、校正，位置无误后将连接柱6与实腹型钢柱5进行焊接，型钢柱内纵筋树立后，绑扎箍筋形成钢筋骨架；梁中纵向钢筋2、预留孔道3穿过空腹型钢柱7的空隙进行布置，模板工程完成后进行混凝土的浇筑。待混凝土养护到设计强度的100％时，进行预应力筋1的张拉，张拉到位后可靠锚固并灌浆。
本发明节点处使用空腹型钢柱，既能充分发挥了实腹柱节点区域优良的抗震性能，也更利于施工。预应力梁中纵向钢筋、预留孔道从空腹型钢柱的柱肢空隙中穿过，解决了型钢与钢筋激烈冲突的问题，避免了节点处型钢开孔、钢板补强、牛腿焊接、套筒焊接等复杂操作，降低了钢筋工程的验收难度，更易保证工程质量。同时，梁中纵向钢筋在钢柱处不截断，钢柱内无需设置水平加劲板，便于节点区域混凝土的浇筑和振捣，利于保证节点区域的受力性能，使用空腹柱钢材性能指标相应地提高1-2级，保证“强节点”。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种预应力混凝土梁-型钢混凝土柱节点构件，其特征在于，包括型钢混凝土柱及设在所述型钢混凝土柱两侧的预应力混凝土梁，所述型钢混凝土柱包括空腹型钢柱(7)，所述空腹型钢柱(7)的上下侧分别设有实腹型钢柱(5)，每个实腹型钢柱(5)通过连接柱(6)连接在所述空腹型钢柱(7)的端部；所述预应力混凝土梁包括若干纵向钢筋(2)、沿纵向钢筋(2)水平围绕的箍筋(4)形成的钢筋框架结构；所述预应力混凝土梁内设有预应力筋(1)。
2.根据权利要求1所述的预应力混凝土梁-型钢混凝土柱节点构件，其特征在于：所述连接柱(6)呈箱形。
3.根据权利要求2所述的预应力混凝土梁-型钢混凝土柱节点构件，其特征在于：所述连接柱(6)的高度为所述空腹型钢柱(7)的0.5-1倍。
4.根据权利要求1所述的预应力混凝土梁-型钢混凝土柱节点构件，其特征在于：所述空腹型钢柱(7)包括四根角钢，每根角钢的两端分别与相应的连接柱(6)连接，相邻的角钢通过多块上下分布的缀板(71)连接。
5.根据权利要求1所述的预应力混凝土梁-型钢混凝土柱节点构件，其特征在于：所述纵向钢筋(2)从一侧的预应力混凝土梁伸入并穿过所述空腹型钢柱(7)进入另一侧的预应力混凝土梁内。
6.根据权利要求1所述的预应力混凝土梁-型钢混凝土柱节点构件，其特征在于：所述预应力混凝土梁内设有预留孔道(3)，所述预应力筋(1)位于所述预留孔道(3)内。
7.根据权利要求6所述的预应力混凝土梁-型钢混凝土柱节点构件，其特征在于：所述预应力筋(1)从一侧的预应力混凝土梁伸入并穿过所述空腹型钢柱(7)进入另一侧的预应力混凝土梁内。
8.根据权利要求7所述的预应力混凝土梁-型钢混凝土柱节点构件，其特征在于：位于另一侧的预应力混凝土梁内的预留孔道(3)呈曲线形，且端部从所述预应力混凝土梁的侧边伸出。
9.根据权利要求1所述的预应力混凝土梁-型钢混凝土柱节点构件，其特征在于：所述实腹型钢柱(5)的为H型钢或带有翼缘(51)的十字型钢。
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