CN110106978A - 一种半预制钢筋混凝土柱节点单元及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半预制钢筋混凝土柱节点单元及其应用，属于建筑技术领域以及结构工程技术领域。本发明设计的一种半预制钢筋混凝土柱节点单元预先布置了十字钢梁并在上下翼缘处布置了起到支撑和加强作用的工字钢，十字钢梁就可以充当抗侧移框架，保证了安装过程中的侧移稳定，加快了安装速度；在柱间，使用预制好的柱间连接件与上下两柱的端板使用螺栓连接，不需要进行纵筋间的套筒连接，安装过程更便捷和稳定。本发明设计的半预制钢筋混凝土柱节点单元作为一个半预制整体单元，工业化、模块化程度高，并且通过将柱间连接和梁间连接的配件标准化，使得本设计在工厂加工效率高，更符合建筑行业未来工业化发展的模式。
Description
技术领域
本发明涉及一种半预制钢筋混凝土柱节点单元及其应用，属于建筑技术领域以及结构工程技术领域。
背景技术
建筑过程当中，现浇混凝土技术的操作在我国承建事业的发展过程当中具有广泛的应用，在实际的操作过程当中，我国承建事业的发展起步相对较晚，国外先进技术以及成熟工艺的使用方式很快便传到了中国，促使了我国混凝土衔接技术的发展以及应用。我国混凝土现浇技术的使用已经经过几代人的发展以及改革逐渐地走向了技术更加优良的方向，在实际的施工过程中，混凝土现浇技术的出现为我们的经济化建设做出了宝贵的贡献。但随着现代化的发展，现浇混凝土的各种弊端也渐渐显露出来，比如需要大量的模板和人工，而且对于环境不利。所以在未来，装配式结构将是大势所趋。
装配式结构的部分组成构件都提前在工厂加工制作完成，这使得装配式建筑具有环保、节能等优点。并且预制装配式混凝土框架结构的施工周期短，装配式建筑构件预制好之后，在现场直接进行组装，湿作业较少，故能够大大减少现场制作所消耗的时间，从而缩短了施工工期。预制装配式混凝土框架结构还可以节省周转材料，预制构件的某些部分可以替代现场浇筑的模板。因此，预制装配式混凝土框架的应用在未来将会更重要。
现有的预制装配式混凝土框架结构仍旧存在以下几个很大的问题：
第一、工业化程度低，各种配件并没有形成标准化。
第二、整体性差，与全现浇模式相比装配式的整体性略低，主要体现在连接部分，且连接处的刚度比全现浇模式相比较低。
第三、连接的困难，在现场安装时，因为预制构件制造时的公差，安装人员的熟练程度，当时的环境因素等造成的连接问题。
基于以上，急需设计出一种整体性强、安装简便、刚度高的预制结构体系。
发明内容
[技术问题]
本发明要解决的技术问题是现有的预制装配式混凝土框架结构存在的整体性差、现长连接困难以及刚度低的问题。
[技术方案]
为解决上述技术问题，本发明提供了一种半预制钢筋混凝土柱节点单元及其与-型钢混凝土梁和其他土柱的连接件和连接方法。本发明设计的一种半预制钢筋混凝土柱节点单元预先布置了十字钢梁并在上下翼缘处布置了起到支撑和加强作用的工字钢，十字钢梁就可以充当抗侧移框架，保证了安装过程中的侧移稳定，加快了安装速度；在柱间，使用预制好的柱间连接件与上下两柱的端板使用螺栓连接，不需要进行纵筋间的套筒连接，安装过程更便捷和稳定。
首先，本发明提供了一种半预制钢筋混凝土柱节点单元，包括上下两个端板4、位于上下两个端板4之间且与端板4平行的第一端板28和第二端板29、焊接在上下两个端板4且垂直穿过第一端板28和第二端板29的若干个第一纵筋2、若干个围绕第一纵筋2的第一箍筋3以及填充于上端板4、第一端板28、第一纵筋2第一和箍筋3之间、以及下端板4、第二端板28、第一纵筋2和第一箍筋3之间的混凝土1；第一端板28和第二端板29中间安装有第一钢梁5、第二钢梁6和H型钢22，其中，所述第一钢梁5和第二钢梁6呈十字形焊接，在第一钢梁5和第二钢梁6的上下翼缘交叠处的远离钢梁腹板处各焊接一个H型钢22；所述H型钢22一端与第一钢梁5或第二钢梁6焊接，另一端与第一端板28或第二端板29焊接。
在本发明的一种实施方式中，所述第一钢梁5的上翼缘和下翼缘上分别布置了若干个第一螺栓孔14；所述第二钢梁6上分别在上翼缘和下翼缘上布置了若干个第三螺栓孔23。
在本发明的一种实施方式中，所述端板4由端部钢板16和四个锚固钢筋17构成，所述锚固钢筋17锚固在混凝土1内部，在端部钢板16上布置了第二螺栓孔20。
在本发明的一种实施方式中，所述第一端板28由第一端部钢板和四个第一锚固钢筋够成，其中，所述第一锚固钢筋锚固在混凝土内部，所述第一端部钢板有若干孔容第一纵筋2穿过。
在本发明的一种实施方式中，所述第二端板29由第二端部钢板和四个第二锚固钢筋够成，其中，所述第二锚固钢筋锚固在混凝土内部，所述第二端部钢板有若干孔容第一纵筋2穿过。
在本发明的一种实施方式中，优选的，所述端板4、第一端板28和第二端板29的形状和尺寸一致。
在本发明的一种实施方式中，第一钢梁5和第二钢梁6呈十字形焊接时，第一钢梁5和第二钢梁6的尺寸不一致，尺寸较小的钢梁的上下翼板分别与尺寸较大的钢梁的上下翼板焊接且焊接在尺寸较大的钢梁的内部。
其次，本发明提供了上述半预制钢筋混凝土柱节点单元与型钢混凝土梁的连接体，所述型钢混凝土梁包括第二混凝土11和预埋于第二混凝土11内部的第三钢梁7、若干第二纵筋9、若干第二箍筋10，其中，所述第三钢梁7和第二纵筋9的端部超出第二混凝土11之外，第三钢梁7的上翼缘和下翼缘上设有若干个螺栓孔，所述第三钢梁7的上翼缘和下翼缘与所述第一钢梁5的上翼缘和下翼缘由第一连接钢板12连接，并通过第一螺栓15将第一钢梁5、第三钢梁7和第一连接钢板12连接为整体，所述第一钢梁5的腹板与第三钢梁7的腹板通过固位连接件13连接，所述第二纵筋9在与半预制钢筋混凝土柱节点单元交叉处有一段锚固长度，所述半预制钢筋混凝土柱节点单元和半预制型钢混凝土梁的连接处通过混凝土一次浇筑完成。
在本发明的一种实施方式中，所述第二纵筋9的锚固长度的尾部有一定的弯曲度。
在本发明的一种实施方式中，所述第一端板28和第二端板29之间的第一纵筋2上包围有至少两条第一箍筋3；所述第二纵筋9的锚固长度的弯曲处钩挂在所述第一箍筋3上。
在本发明的一种实施方式中，优选的，所述第二箍筋10在第二纵筋9的位置处有一个弯钩，可钩挂于第二纵筋9上，弯钩尺寸根据纵筋尺寸取值。
在本发明的一种实施方式中，所述固位连接件13焊接在第一钢梁5的腹板与第三钢梁7的腹板上；所述固位连接件13由焊接在第一钢梁5腹板上的第一角钢24、焊接第三钢梁7腹板上的第二角钢25以及直螺杆26组成，其中第一角钢24上与第一钢梁5腹板垂直的角钢面上设有若干个U型凹槽，第二角钢25上与第三钢梁7腹板垂直的角钢面上设有若干个螺栓孔，所述直螺杆26通过螺栓孔且放置在U型凹槽中。
在本发明的一种实施方式中，所述螺栓孔的数量、位置与U型凹槽一致，且螺栓孔的大小小于等于U型凹槽以便直螺杆26能够通过螺栓孔且能够放进U型凹槽中。
第三，本发明提供了上述半预制钢筋混凝土柱节点单元与型钢混凝土梁的连接体的施工方法，所述方法为先将第三钢梁7的下翼缘、第一钢梁5的下翼缘和第一连接钢板12用第一螺栓15将三者连接，再将第三钢梁7的上翼缘、第一钢梁5的上翼缘和第一连接钢板12用第一螺栓15将三者连接，之后，将直螺杆26穿过第三钢梁7上的第二角钢25，并进行锚固，然后将直螺杆26另一侧搁置在第一钢梁5上的第一角钢24中的凹槽处，进行定位之后再进行锚固；再将第二纵筋9往节点中延伸一段锚固长度的尾端进行弯曲或者进行弯曲后钩挂在某一第一箍筋3上，最后，用混凝土一次浇筑，使得半预制钢筋混凝土柱节点单元和半预制型钢混凝土梁连接为一个整体。
第四，本发明提供了上述半预制钢筋混凝土柱节点单元柱间的连接体，当所述半预制钢筋混凝土柱节点单元的土柱之间相连接时，通过柱间连接件8连接，所述柱间连接件8位于所述端部钢板16远离锚固钢筋17的面上，所述柱间连接件8包括竖向的十字钢板18和分别焊接在十字钢板18相邻的上边缘和相邻的下边缘的八个横向三角形钢板19，所述横向三角形钢板19上设有若干个第二螺栓孔20，第二螺栓21穿过第二螺栓孔20使得柱间连接件8与预留螺栓孔的端部钢板16连接。
在本发明的一种实施方式中，所述竖向的十字钢板10是指由竖向的钢板拼接(焊接)成的十字钢板。
在本发明的一种实施方式中，当柱间连接件8连接了上下两个土柱单元后，用混凝土进行浇筑填充，使其与柱单元截面平齐。
在本发明的一种实施方式中，所述十字纲板18的尺寸根据端板4的尺寸取值，所述十字纲板18的长度小于端板5的对角线的长度。
在本发明的一种实施方式中，所述横向三角形钢板19的尺寸根据十字纲板18的尺寸取值。
第五，本发明还提供了上述半预制钢筋混凝土柱节点单元柱间的施工方法，所述方法为：将柱间连接件8使用第二螺栓21通过第二螺栓孔20与下面的土柱端板4中的端部钢板16相连，使用同样的方法将柱间连接件8与上面的土柱端板4相连，最后使用混凝土对柱间连接件8中的空隙进行填充即可。
本发明的优点和效果：
通过本发明的优化设计，本发明的半预制钢筋混凝土柱节点单元以及与钢梁和土柱之间的连接体与一般的钢筋混凝土-钢梁连接单元相比，具有以下优点：
(1)本发明设计的半预制钢筋混凝土柱节点单元作为一个半预制整体单元，工业化、模块化程度高，并且通过将柱间连接和梁间连接的配件标准化，使得本设计在工厂加工效率高，更符合建筑行业未来工业化发展的模式；本发明设计的半预制钢筋混凝土柱节点单元大部分工序在工厂完成，质量有保证且便于施工，能减少现场施工产生的建筑垃圾。本发明适用于工业化生产，符合当今装配式建筑的趋势。
(2)本发明设计的半预制钢筋混凝土柱节点单元在安装连接时通过直螺杆卡在角钢上的凹槽可以对钢梁进行定位，使得安装过程更加稳定便捷且加快了安装速度，通过直螺杆两端螺帽的锚固，以及钢梁上下翼缘钢板的螺栓连接，使得钢梁与节点形成刚性连接，让钢梁上的弯矩和剪力更好的传递到节点处，使得节点能够更好的发挥受力性能。
(3)本发明设计在节点处采取了半预制的方式，在现场安装就位之后采取一体化浇筑的方式；在柱间连接时使用了加强连接件并且用混凝土填充空隙；在梁柱连接时，节点处外伸半预制梁端和半预制梁端在上翼缘、下翼缘和腹板处通过螺栓连接，再一体化浇筑。从以上几点看出本发明设计的半预制钢筋混凝土柱-型钢混凝土梁柱节点的整体性较好。
(4)本发明设计的半预制钢筋混凝土柱-型钢混凝土梁柱节点单元预先布置了十字钢梁并在上下翼缘处布置了起到支撑和加强作用的工字钢，而由于在安装过程中安装横向支撑梁的困难，一般预制结构无法像钢框架那样快速安装。在本发明中十字钢梁就可以充当抗侧移框架，保证了安装过程中的侧移稳定，加快了安装速度；在柱间，使用预制好的柱间连接件与上下两柱的端板使用螺栓连接，因为各柱的纵筋截止并且焊接在端板上，所以不需要进行纵筋间的套筒连接；在钢梁与本发明设计的节点单元连接时先安装下连接钢板为钢梁提供一个搁置位置使安装过程更便捷和稳定。综上本发明在安装时体现了一定的优势。
(5)本发明设计的半预制钢筋混凝土柱-型钢混凝土梁柱节点单元在节点处采取半预制的方式，再进行一体化浇筑，加强了节点的刚度；半预制的钢梁与节点单元在上下翼缘和腹板处螺栓连接并且一体化浇筑，加强了梁端的刚度；柱间连接件和填充在柱间的混凝土加强了柱间的连接。以上说明了本发明设计的预制钢筋混凝土柱-型钢混凝土梁柱节点单元能有效地加强各连接处的刚度，使各连接处有了更好的受力性能和变形能力。
附图说明
图1为本发明半预制钢筋混凝土柱节点单元的剖面结构示意图。
图2为本发明半预制钢筋混凝土柱节点单元与半预制钢梁连接的整体结构示意图。
图3为本发明的端板和柱间连接件示意图。
图4为本发明的梁间固位连接件示意图。
图5为本发明的节点处H型钢与钢梁的连接示意图。
图中，1—第一混凝土；2—第一纵筋；3—第一箍筋；4—端板；5—第一钢梁；6—第二钢梁；7—第三钢梁；8—柱间连接件；9—第二纵筋；10—第二箍筋；11—第二混凝土；12—第一连接钢板；13—固位连接件；14—第一螺栓孔；15—第一螺栓；16—端部钢板；17—锚固钢筋；18—十字钢板；19—三角形钢板；20—第二螺栓孔；21—第二螺栓；22—H型钢；23—第三螺栓孔；24—第一角钢；25—第二角钢；26—直螺杆；27—螺帽；28—第一端板；29—第二端板。
具体实施方式
下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明：
为了对本发明的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图以及实施例对本发明进行进一步的阐述：
下述实施例中涉及的普通混凝土为C40混凝土，每1m3所述混凝土中含有水185kg、水泥420kg、沙572kg、石子1273kg。
下述实施例中涉及的检测方法如下：
节点极限承载力检测方法：
对半预制钢筋混凝土梁柱节点单元进行极限承载力试验研究，采用拟静力加载实验。柱头和柱脚均采用平面铰连接方式模拟反弯点边界条件。利用安装在柱顶位置的竖向千斤顶对试件预压两次，然后分两级施加竖向轴压力至预定荷载，分别为0.5N、1.0N。每级荷载施加完毕后，保持荷载1min，采集数据。竖向预定轴力施加完毕后再安装梁端支座，确保在施加轴力的过程中梁端不会引入额外内力，梁端也采用铰接的连接方式。最后在柱端施加低周往复荷载直至试件失效，整个加载过程中柱顶轴力保持恒定。加载采用位移控制，位移转角为1/1000、1/800、1/500、1/400、1/300每级循环一次；位移角为1/200、1/150、1/100、1/75、1/50、1/35、1/30、1/25、1/20时每级循环3次。
试件柱顶、梁端分别布置1个位移计，以测得加载过程中的位移；节点区域各纵筋、箍筋沿长度方向布置1个应变片，工字钢和钢梁每个侧面沿纵横向布置2个应变片，节点表面沿对角线方向布置3个应变花。
实施例1：一种半预制钢筋混凝土梁柱节点单元
如图1，一种半预制钢筋混凝土梁柱节点单元，包括上下两个端板4、位于上下两个端板4之间且与端板4平行的第一端板28和第二端板29、焊接在上下两个端板4且垂直穿过第一端板28和第二端板29的若干个第一纵筋2、若干个围绕第一纵筋2的第一箍筋3以及填充于上端板4、第一端板28、第一纵筋2第一和箍筋3之间、以及下端板4、第二端板28、第一纵筋2和第一箍筋3之间的混凝土1；第一端板28和第二端板29中间安装有第一钢梁5、第二钢梁6和H型钢22，其中，所述第一钢梁5和第二钢梁6呈十字形焊接，在第一钢梁5和第二钢梁6的上下翼缘交叠处的远离钢梁腹板处各焊接一个H型钢22；所述H型钢22一端与第一钢梁5或第二钢梁6焊接，另一端与第一端板28或第二端板29焊接。
优选的，所述第一钢梁5的上翼缘和下翼缘上分别布置了若干个第一螺栓孔14；所述第二钢梁6上分别在上翼缘和下翼缘上布置了若干个第三螺栓孔23。
优选的，所述端板4由端部钢板16和四个锚固钢筋17构成，所述锚固钢筋17锚固在混凝土1内部，在端部钢板16上布置了第二螺栓孔20。
优选的，所述第一端板28由第一端部钢板和四个第一锚固钢筋够成，其中，所述第一锚固钢筋锚固在混凝土内部，所述第一端部钢板有若干孔容第一纵筋2穿过。
优选的，所述第二端板29由第二端部钢板和四个第二锚固钢筋够成，其中，所述第二锚固钢筋锚固在混凝土内部，所述第二端部钢板有若干孔容第一纵筋2穿过。
优选的，所述端板4、第一端板28和第二端板29的形状和尺寸一致。
优选的，第一钢梁5和第二钢梁6呈十字形焊接时，第一钢梁5和第二钢梁6的尺寸不一致，尺寸较小的钢梁的上下翼板分别与尺寸较大的钢梁的上下翼板焊接且焊接在尺寸较大的钢梁的内部。
本发明的一种半预制钢筋混凝土梁柱节点单元通过在节点处增加过第一端板28和第二端板29，且将第一纵筋2穿过此两个钢板，增加了土柱的整体性能，使得其内部受力更加均匀和分散。
实施例2：一种半预制型钢混凝土梁柱节点单元与半预制型钢混凝土梁的连接体及其施工方法
如图2，实施例1的半预制钢筋混凝土柱节点单元与型钢混凝土梁的连接体，所述型钢混凝土梁包括第二混凝土11和预埋于第二混凝土11内部的第三钢梁7、若干第二纵筋9、若干第二箍筋10，其中，所述第三钢梁7和第二纵筋9的端部超出第二混凝土11之外，第三钢梁7的上翼缘和下翼缘上设有若干个螺栓孔，所述第三钢梁7的上翼缘和下翼缘与所述第一钢梁5的上翼缘和下翼缘由第一连接钢板12连接，并通过第一螺栓15将第一钢梁5、第三钢梁7和第一连接钢板12连接为整体，所述第一钢梁5的腹板与第三钢梁7的腹板通过固位连接件13连接，所述第二纵筋9在与半预制钢筋混凝土柱节点单元交叉处有一段锚固长度，所述半预制钢筋混凝土柱节点单元和半预制型钢混凝土梁的连接处通过混凝土一次浇筑完成。
优选的，所述第二纵筋9的锚固长度的尾部有一定的弯曲度。
优选的，所述第一端板28和第二端板29之间的第一纵筋2上包围有至少两条第一箍筋3；所述第二纵筋9的锚固长度的弯曲处钩挂在所述第一箍筋3上。
优选的，所述第二箍筋10在第二纵筋9的位置处有一个弯钩，可钩挂于第二纵筋9上，弯钩尺寸根据纵筋尺寸取值。
优选的，所述固位连接件13焊接在第一钢梁5的腹板与第三钢梁7的腹板上；所述固位连接件13由焊接在第一钢梁5腹板上的第一角钢24、焊接第三钢梁7腹板上的第二角钢25以及直螺杆26组成，其中第一角钢24上与第一钢梁5腹板垂直的角钢面上设有若干个U型凹槽，第二角钢25上与第三钢梁7腹板垂直的角钢面上设有若干个螺栓孔，所述直螺杆26通过螺栓孔且放置在U型凹槽中。
优选的，所述螺栓孔的数量、位置与U型凹槽一致，且螺栓孔的大小小于等于U型凹槽以便直螺杆26能够通过螺栓孔且能够放进U型凹槽中。
其连接方法的具体步骤如下：
先将第三钢梁7的下翼缘、第一钢梁5的下翼缘和第一连接钢板12用第一螺栓15将三者连接，再将第三钢梁7的上翼缘、第一钢梁5的上翼缘和第一连接钢板12用第一螺栓15将三者连接，之后，将直螺杆26穿过第三钢梁7上的第二角钢25，并进行锚固，然后将直螺杆26另一侧搁置在第一钢梁5上的第一角钢24中的凹槽处，进行定位之后再进行锚固；再将第二纵筋9往节点中延伸一段锚固长度的尾端进行弯曲或者进行弯曲后钩挂在某一第一箍筋3上，最后，用混凝土一次浇筑，使得半预制钢筋混凝土柱节点单元和半预制型钢混凝土梁连接为一个整体。
实施例3：一种半预制钢筋混凝土柱节点单元柱间的连接体及其施工方法
如图3，当实施例1所述半预制钢筋混凝土柱节点单元的土柱之间相连接时，通过柱间连接件8连接，所述柱间连接件8位于所述端部钢板16远离锚固钢筋17的面上，所述柱间连接件8包括竖向的十字钢板18和分别焊接在十字钢板18相邻的上边缘和相邻的下边缘的八个横向三角形钢板19，所述横向三角形钢板19上设有若干个第二螺栓孔20，第二螺栓21穿过第二螺栓孔20使得柱间连接件8与预留螺栓孔的端部钢板16连接。
优选的，当柱间连接件8连接了上下两个土柱单元后，用混凝土进行浇筑填充，使其与柱单元截面平齐。
优选的，所述十字纲板18的尺寸根据端板4的尺寸取值，所述十字纲板18的长度小于端板5的对角线的长度。
优选的，所述横向三角形钢板19的尺寸根据十字纲板18的尺寸取值。
实施例1所述半预制钢筋混凝土柱节点单元柱间的连接方法，所述方法的具体步骤如下：将柱间连接件8使用第二螺栓21通过第二螺栓孔20与下面的土柱端板4中的端部钢板16相连，使用同样的方法将柱间连接件8与上面的土柱端板4相连，最后使用混凝土对柱间连接件8中的空隙进行填充即可。
实施例4：一种半预制型钢混凝土梁柱节点单元的检测
具体步骤如下：
柱中纵筋选取12根直径为16mm的钢筋，梁中纵筋选取上下均为2根20mm直径的钢筋并弯曲一定长度，纵筋采用HRB400钢筋，对称布置；柱中箍筋采用直径为6mm的HPB235级光圆钢筋，箍筋间距为200mm，柱端加密区为100mm；梁中箍筋采用直径为6mm的HPB235级光圆钢筋，箍筋间距为200mm，梁端加密区为100mm，箍筋在上部纵筋处根据纵筋直径弯起一定长度。端板采用Q345钢板，截面尺寸为500mm×500mm×10mm。按实施例1，制备得到一种半预制钢筋混凝土梁柱节点单元高度为3000mm，柱截面尺寸为400mm×400mm，梁截面尺寸为300mm×400mm，钢梁的截面尺寸为300mm×300mm×10mm×10mm,钢梁的截面尺寸为280mm×300mm×10mm×10mm，工字钢的钢梁的截面尺寸为250mm×250mm×10mm×10mm。按实施例2，与半预制型钢混凝土梁相连。混凝土采用C40普通混凝土进行一体化浇筑。
进行试验，检测结果为：柱端极限承载力为136.3kN、极限位移为88.9mm。
对比例1：现有钢筋混凝土梁柱节点的施工方法及检测
具体步骤如下：
在工厂加工预制和预制梁，在工厂中先布置预设钢筋和箍筋，钢筋长度一般要超出柱长一段距离，用于柱间套筒连接使用，然后布置模板，浇筑而成，将预制钢筋混凝土柱搬运到现场，之后将上下柱段外伸的钢筋通过套筒连接，使得两个柱相连，如果需要和梁相连，则将梁的纵筋钩挂在突出的柱的钢筋上，或者与相对的梁的纵筋之间通过套筒连接，再在节点处(各个纵筋连接处)现场浇筑成一个整体。
梁截面尺寸为250mm×400mm，柱截面尺寸为400mm×400mm，纵筋采用HRB400级钢筋，采用对称配筋，梁中配筋上下均为2根20mm直径的钢筋，柱中截面为4根22mm直径的钢筋。柱中箍筋采用直径为6mm的HPB235级光圆钢筋，箍筋间距为200mm，柱端加密区为100mm；梁中箍筋采用直径为6mm的HPB235级光圆钢筋，箍筋间距为200mm，梁端加密区为100mm，箍筋在上部纵筋处根据纵筋直径弯起一定长度。端板采用Q345钢板，截面尺寸为500mm×500mm×10mm。试件高度为3000mm，混凝土采用C40普通混凝土。
进行试验，检测结果为：节点滞回曲线荷载峰值为111.3kN、位移峰值为81.5mm。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (10)
1.一种半预制钢筋混凝土柱节点单元，其特征在于，包括上下两个端板(4)、位于上下两个端板(4)之间且与端板(4)平行的第一端板(28)和第二端板(29)、焊接在上下两个端板(4)且垂直穿过第一端板(28)和第二端板(29)的若干个第一纵筋(2)、若干个围绕第一纵筋(2)的第一箍筋(3)，所述节点单元还包括填充于上端板(4)、第一端板(28)、第一纵筋(2)和第一箍筋(3)之间的混凝土(1)，以及填充于下端板(4)、第二端板(28)、第一纵筋(2)和第一箍筋(3)之间的混凝土(1)；第一端板(28)和第二端板(29)中间安装有第一钢梁(5)、第二钢梁(6)和H型钢(22)，其中，所述第一钢梁(5)和第二钢梁(6)呈十字形焊接，在第一钢梁(5)和第二钢梁(6)的上下翼缘交叠处的远离钢梁腹板处各焊接一个H型钢(22)；所述H型钢(22)一端与第一钢梁(5)或第二钢梁(6)焊接，另一端与第一端板(28)或第二端板(29)焊接。
2.根据权利要求1所述的一种半预制钢筋混凝土柱节点单元，其特征在于，所述第一钢梁(5)的上翼缘和下翼缘上分别布置了若干个第一螺栓孔(14)；所述第二钢梁(6)上分别在上翼缘和下翼缘上布置了若干个第三螺栓孔(23)。
3.根据权利要求1或2所述的一种半预制钢筋混凝土柱节点单元，其特征在于，所述端板(4)由端部钢板(16)和四个锚固钢筋(17)构成，所述锚固钢筋(17)锚固在混凝土(1)内部，在端部钢板(16)上布置了第二螺栓孔(20)；所述第一端板(28)由第一端部钢板和四个第一锚固钢筋够成，其中，所述第一锚固钢筋锚固在混凝土内部；所述第二端板(29)由第二端部钢板和四个第二锚固钢筋够成，所述第二锚固钢筋锚固在混凝土内部。
4.一种半预制钢筋混凝土柱节点单元与型钢混凝土梁的连接体，其特征在于，所述半预制钢筋混凝土柱节点单元为权利要求1～3任一所述的半预制钢筋混凝土柱节点单元，所述型钢混凝土梁包括第二混凝土(11)和预埋于第二混凝土(11)内部的第三钢梁(7)、若干第二纵筋(9)、若干第二箍筋(10)，其中，所述第三钢梁(7)和第二纵筋(9)的端部超出第二混凝土(11)之外，第三钢梁(7)的上翼缘和下翼缘上设有若干个螺栓孔，所述第三钢梁(7)的上翼缘和下翼缘与所述第一钢梁(5)的上翼缘和下翼缘由第一连接钢板(12)连接，并通过第一螺栓(15)将第一钢梁(5)、第三钢梁(7)和第一连接钢板(12)连接为整体，所述第一钢梁(5)的腹板与第三钢梁(7)的腹板通过固位连接件(13)连接，所述第二纵筋(9)在与半预制钢筋混凝土柱节点单元交叉处有一段锚固长度，所述半预制钢筋混凝土柱节点单元和半预制型钢混凝土梁的连接处通过混凝土一次浇筑完成。
5.根据权利要求4所述的一种半预制钢筋混凝土柱节点单元与型钢混凝土梁的连接体，其特征在于，所述固位连接件(13)焊接在第一钢梁(5)的腹板与第三钢梁(7)的腹板上；所述固位连接件(13)由焊接在第一钢梁(5)腹板上的第一角钢(24)、焊接第三钢梁(7)腹板上的第二角钢(25)以及直螺杆(26)组成，其中第一角钢(24)上与第一钢梁(5)腹板垂直的角钢面上设有若干个U型凹槽，第二角钢(2)5上与第三钢梁7腹板垂直的角钢面上设有若干个螺栓孔，所述直螺杆(26)通过螺栓孔且放置在U型凹槽中。
6.权利要求4或5所述的一种半预制钢筋混凝土柱节点单元与型钢混凝土梁的连接体的施工方法，所述方法为先将第三钢梁(7)的下翼缘、第一钢梁(5)的下翼缘和第一连接钢板(12)用第一螺栓(15)将三者连接，再将第三钢梁(7)的上翼缘、第一钢梁(5)的上翼缘和第一连接钢板(12)用第一螺栓(15)将三者连接，之后，将直螺杆(26)穿过第三钢梁(7)上的第二角钢(25)，并进行锚固，然后将直螺杆(26)另一侧搁置在第一钢梁(5)上的第一角钢(24)中的凹槽处，进行定位之后再进行锚固；再将第二纵筋(9)往节点中延伸一段锚固长度的尾端进行弯曲或者进行弯曲后钩挂在某一第一箍筋(3)上，最后，用混凝土一次浇筑，使得半预制钢筋混凝土柱节点单元和半预制型钢混凝土梁连接为一个整体。
7.一种半预制钢筋混凝土柱节点单元柱间的连接体，其特征在于，所述半预制钢筋混凝土柱节点单元为权利要求1～3任一所述的半预制钢筋混凝土柱节点单元，当所述半预制钢筋混凝土柱节点单元的土柱之间相连接时，通过柱间连接件(8)连接，所述柱间连接件(8)位于所述端部钢板(16)远离锚固钢筋(17)的面上，所述柱间连接件(8)包括竖向的十字钢板(18)和分别焊接在十字钢板(18)相邻的上边缘和相邻的下边缘的八个横向三角形钢板(19)，所述横向三角形钢板(19)上设有若干个第二螺栓孔(20)，第二螺栓(21)穿过第二螺栓孔(20)使得柱间连接件(8)与预留螺栓孔的端部钢板(16)连接。
8.根据权利要求7所述的一种半预制钢筋混凝土柱节点单元柱间的连接体，其特征在于，当柱间连接件(8)连接了上下两个半预制钢筋混凝土柱节点单元后，用混凝土进行浇筑填充，使其与柱单元截面平齐。
9.权利要求7或8所述的半预制钢筋混凝土柱节点单元柱间连接体的施工方法，所述方法为：将柱间连接件(8)使用第二螺栓(21)通过第二螺栓孔(20)与下面的土柱端板(4)中的端部钢板(16)相连，使用同样的方法将柱间连接件(8)与上面的土柱端板(4)相连，最后使用混凝土对柱间连接件(8)中的空隙进行填充即可。
10.权利要求1～3任一所述的一种半预制钢筋混凝土柱节点单元或权利要求4或5所述的一种半预制钢筋混凝土柱节点单元与型钢混凝土梁的连接体或权利要求7或8所述的半预制钢筋混凝土柱节点单元柱间连接体在建筑领域的应用。
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