CN112575908A - 用于装配式混合结构住宅的钢梁与钢筋混凝土剪力墙节点 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于装配式混合结构住宅的钢梁与钢筋混凝土剪力墙节点，包括钢筋混凝土剪力墙和钢梁；钢筋混凝土剪力墙中的连接钢筋网埋设在混凝土本体中，连接钢筋网包括多个水平平行设置的水平连接钢筋，多个水平连接钢筋的一端伸出混凝土本体并且设有螺纹；钢梁中的梁端连接板焊接在钢梁主体的端部，梁端连接板上设有多个螺栓孔，多个水平连接钢筋的一端一一对应地穿过多个螺栓孔，多个螺纹连接件一一对应地将梁端连接板紧固在钢筋混凝土剪力墙上。本发明有效地解决了钢‑混凝土混合结构中钢梁与钢筋混凝土剪力墙连接施工困难和受力复杂的问题，施工速度快，成本低、建筑适用范围广且方便更换钢梁，显著降低了结构震后修复的代价。
Description
技术领域
本发明涉及建筑结构技术领域，尤其是涉及一种用于装配式混合结构住宅的钢梁与钢筋混凝土剪力墙节点。
背景技术
钢结构建筑因具有构件可工厂预制生产，施工速度快、造价低和结构自重小等优点，使其成为符合建筑工业化发展要求的结构形式之一，并在中高层装配式住宅中广泛应用。
对于传统钢框架结构住宅，钢柱为主要的抗侧力构件，随着建筑高度的增加，通常需要在结构中增设钢支撑，同时增大钢柱截面尺寸以提高结构的刚度，从而降低结构在水平地震荷载作用下的位移，导致钢框架住宅室内出现“露梁露柱”的现象，影响了居住环境并减小了屋内的实际建筑面积。在钢框架住宅中引入预制混凝土剪力墙后形成的装配式混合结构住宅，不仅可以保留原钢框架结构空间大、施工速度快的优点，还可以极大的提高结构刚度，避免增大钢柱和钢支撑等抗侧力构件的截面尺寸；预制混凝土剪力墙作为结构的***护和主要的抗侧力构件具有良好的保温、防水、隔音和抗震性能。因此，装配式混合结构住宅集合了钢框架结构及钢筋混凝土剪力墙结构的优点，具有广阔的发展前景。
钢筋混凝土剪力墙和钢框架作为装配式混合结构住宅的核心组成部分，钢梁与钢筋混凝土剪力墙之间的有效连接是实现两个核心成分协同受力的关键，也是设计和建造装配式混合结构住宅的难点。传统钢梁与钢筋混凝土剪力墙节点常采用以下连接形式：(1)钢梁直接伸入钢筋混凝土剪力墙；(2)在钢筋混凝土剪力墙中预埋钢柱，将钢梁与预埋钢柱连接；(3)在钢筋混凝土剪力墙中设置预埋件，将钢梁与预埋件连接。以上三种连接形式主要基于钢框架-钢筋混凝土核心筒结构提出，由于构成钢筋混凝土核心筒的剪力墙厚度普遍较大，因此，采用钢梁伸入剪力墙或预埋钢柱的连接方式不会对剪力墙中的混凝土浇筑产生影响。但作为装配式混合结构住宅中使用的剪力墙，其厚度一般较小，若采用钢梁伸入剪力墙或预埋钢柱的连接方式可能会造成节点区域内混凝土浇筑时，粗骨料无法均匀分布，造成钢梁与钢筋混凝土剪力墙连接节点的性能无法达到设计要求，同时，采用钢梁伸入剪力墙或预埋钢柱的连接方式将会影响剪力墙中竖向钢筋和水平钢筋的布置，因此，需要在钢梁及预埋钢柱中开孔或将剪力墙中的竖向钢筋和水平钢筋焊接于钢梁及预埋钢柱上。从而显著影响了施工效率和施工成本。
在钢筋混凝土剪力墙中设置预埋件与钢梁连接的方法，一定程度上降低了节点区域内混凝土的浇筑难度，但钢梁与钢筋混凝土剪力墙中的预埋件通常在混凝土拆模后，采用焊接的方式连接，焊接时产生的高温可能会造成剪力墙中的混凝土开裂，影响钢梁与钢筋混凝土剪力墙连接节点的安全性和耐久性。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于装配式混合结构住宅的钢梁与钢筋混凝土剪力墙节点，有效地解决了钢-混凝土混合结构中钢梁与钢筋混凝土剪力墙连接施工困难和受力复杂的问题，施工速度快，成本低、建筑适用范围广且方便更换钢梁，显著降低了结构震后修复的代价。
根据本发明实施例的用于装配式混合结构住宅的钢梁与钢筋混凝土剪力墙节点，包括：
钢筋混凝土剪力墙，所述钢筋混凝土剪力墙包括混凝土本体和连接钢筋网，所述连接钢筋网埋设在所述混凝土本体中，所述连接钢筋网包括多个水平连接钢筋，多个所述水平连接钢筋水平平行设置，多个所述水平连接钢筋的一端伸出所述混凝土本体并且设有螺纹；
钢梁，所述钢梁包括钢梁主体和梁端连接板，所述梁端连接板焊接在所述钢梁主体的端部，所述梁端连接板上设有多个螺栓孔，多个所述水平连接钢筋的一端一一对应地穿过多个所述螺栓孔，多个螺纹连接件一一对应地设置在多个所述水平连接钢筋的一端上并与对应的所述螺纹配合将所述梁端连接板紧固在所述钢筋混凝土剪力墙上。
根据本发明实施例的用于装配式混合结构住宅的钢梁与钢筋混凝土剪力墙节点，将连接钢筋网埋设在混凝土本体中，多个水平连接钢筋的设有螺纹的一端伸出混凝土本体，多个水平连接钢筋的设有螺纹的一端一一对应地穿过梁端连接板上的多个螺栓孔，再通过多个螺纹连接件一一对应地将多个水平连接钢筋和梁端连接板固定，以完成节点安装，钢梁中的载荷通过梁端连接板传递至连接钢筋网中的水平连接钢筋，最终传递至钢筋混凝土剪力墙中，传力路径简单，同时避免了焊接造成的混凝土开裂及对节点耐久性和安全性的影响，结构简单，施工方便，在钢梁损坏后，例如地震后，通过拧出多个螺纹连接件，可以方便进行钢梁的拆卸和更换。
根据本发明实施例的用于装配式混合结构住宅的钢梁与钢筋混凝土剪力墙节点，有效地解决了钢-混凝土混合结构中钢梁与钢筋混凝土剪力墙连接施工困难和受力复杂的问题，施工速度快，成本低、建筑适用范围广且方便更换钢梁，显著降低了结构震后修复代价。
根据本发明的一个实施例，所述连接钢筋网还包括多个箍筋，多个所述水平连接钢筋均穿过间隔开设置的多个所述箍筋并分别与多个所述箍筋固定连接。
根据本发明进一步的实施例，所述水平连接钢筋为U型钢筋，所述U型钢筋的开口端为所述水平连接钢筋的一端，所述U型钢筋的封闭端为所述水平连接钢筋的另一端。
根据本发明的一些实施例，所述钢筋混凝土剪力墙为现浇剪力墙或预制剪力墙的现浇边缘构件。
根据本发明的一个实施例，所述钢筋混凝土剪力墙还包括多个水平钢筋和多个竖向钢筋，多个所述水平钢筋均呈环箍状，多个所述水平钢筋呈水平设置且在上下方向上间隔开，多个所述水平钢筋分布在所述连接钢筋网的上侧、下侧或所述上侧和所述下侧之间，多个所述竖向钢筋均穿过多个所述水平钢筋并分别与多个所述水平钢筋固定，多个所述竖向钢筋中至少有部分所述竖向钢筋与所述连接钢筋网固定，多个所述水平钢筋和多个所述竖直钢筋埋设在所述混凝土本体中且不伸出所述混凝土本体。
根据本发明的一个实施例，所述钢梁还包括加劲肋，所述加劲肋分别与所述钢梁主体和所述梁端连接板焊接固定。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的用于装配式混合结构住宅的钢梁与钢筋混凝土剪力墙节点的结构示意图。
图2为本发明实施例的用于装配式混合结构住宅的钢梁与钢筋混凝土剪力墙节点的***图。
附图标记：
用于装配式混合结构住宅的钢梁与钢筋混凝土剪力墙节点1000
钢筋混凝土剪力墙1
混凝土本体11 连接钢筋网12 水平连接钢筋121 螺纹1211 箍筋122
水平钢筋13 竖向钢筋14
钢梁2
钢梁主体21 梁端连接板22 螺栓孔221 加劲肋23
螺纹连接件3
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面结合图1至图2来描述本发明实施例的用于装配式混合结构住宅的钢梁与钢筋混凝土剪力墙节点1000。
如图1至图2所示，根据本发明实施例的用于装配式混合结构住宅的钢梁与钢筋混凝土剪力墙节点1000，包括钢筋混凝土剪力墙1和钢梁2；钢筋混凝土剪力墙1包括混凝土本体11和连接钢筋网12，连接钢筋网12埋设在混凝土本体11中，连接钢筋网12包括多个水平连接钢筋121，多个水平连接钢筋121水平平行设置，多个水平连接钢筋121的一端伸出混凝土本体11并且设有螺纹1211；钢梁2包括钢梁主体21和梁端连接板22，梁端连接板22焊接在钢梁主体21的端部，梁端连接板22上设有多个螺栓孔221，多个水平连接钢筋121的一端一一对应地穿过多个螺栓孔221，多个螺纹连接件3一一对应地设置在多个水平连接钢筋121的一端上并与对应的螺纹配合将梁端连接板22紧固在钢筋混凝土剪力墙1上。
具体地，钢筋混凝土剪力墙1包括混凝土本体11和连接钢筋网12，连接钢筋网12埋设在混凝土本体11中，连接钢筋网12包括多个水平连接钢筋121，多个水平连接钢筋121水平平行设置，多个水平连接钢筋121的一端伸出混凝土本体11并且设有螺纹1211。可以理解的是，通过连接钢筋网12替代现有技术中的预埋件或预埋钢柱，可以避免钢筋混凝土剪力墙1浇筑效果差，保证钢筋混凝土剪力墙1的性能，多个水平连接钢筋121的一端可以方便与混凝土本体11外部的梁端连接板22进行固定。
钢梁2包括钢梁主体21和梁端连接板22，梁端连接板22焊接在钢梁主体21的端部，梁端连接板22上设有多个螺栓孔221，多个水平连接钢筋121的一端一一对应地穿过多个螺栓孔221，多个螺纹连接件3一一对应地设置在多个水平连接钢筋121的一端上并与对应的螺纹配合将梁端连接板22紧固在钢筋混凝土剪力墙1上。具体地，梁端连接板22和钢梁主体21可以为钢板和型钢构件，这样，可以通过工业化方式进行加工，加工效率高，梁端连接板22在加工时预留用于与多个水平钢筋13一一对应设置的多个螺栓孔221，并在加工时将梁端连接板22与钢梁主体21焊接，避免在节点施工现场进行焊接，从而保证钢筋混凝土剪力墙1的性能，通过多个螺纹连接件3一一对应地将多个水平连接钢筋121和梁端连接板22固定，以完成节点安装，钢梁2中的载荷通过梁端连接板22传递至连接钢筋网12中的水平连接钢筋121，最终传递至钢筋混凝土剪力墙1中，传力路径简单，结构简单，施工方便，在钢梁2损坏后，例如地震后，通过拧出多个螺纹连接件3，可以方便进行钢梁2的拆卸和更换。
根据本发明实施例的用于装配式混合结构住宅的钢梁与钢筋混凝土剪力墙节点1000，将连接钢筋网12埋设在混凝土本体11中，多个水平连接钢筋121的设有螺纹1211的一端伸出混凝土本体11，多个水平连接钢筋121的设有螺纹1211的一端一一对应地穿过梁端连接板22上的多个螺栓孔221，再通过多个螺纹连接件3一一对应地将多个水平连接钢筋121和梁端连接板22固定，以完成节点安装，钢梁2中的载荷通过梁端连接板22传递至连接钢筋网12中的水平连接钢筋121，最终传递至钢筋混凝土剪力墙1中，传力路径简单，避免了焊接造成的混凝土开裂及对节点耐久性和安全性的影响，结构简单，施工方便，在钢梁2损坏后，例如地震后，通过拧出多个螺纹连接件3，可以方便进行钢梁2的拆卸和更换。
根据本发明实施例的用于装配式混合结构住宅的钢梁与钢筋混凝土剪力墙节点1000，有效地解决了钢-混凝土混合结构中钢梁2与钢筋混凝土剪力墙1连接施工困难和受力复杂的问题，施工速度快，成本低、建筑适用范围广且方便更换钢梁2，显著降低了结构震后修复代价。
根据本发明的一个实施例，连接钢筋网12还包括多个箍筋122，多个水平连接钢筋121均穿过间隔开设置的多个箍筋122并分别与多个箍筋122固定连接。可以理解的是，通过多个箍筋122将多个水平连接钢筋121固定，进而固定多个水平连接钢筋121在混凝土本体11中的位置。
根据本发明进一步的实施例，水平连接钢筋121为U型钢筋，U型钢筋的开口端为水平连接钢筋121的一端，U型钢筋的封闭端为水平连接钢筋121的另一端。可以理解的是，U型钢筋的开口端伸出混凝土本体11并且设有螺纹1211，以方便与梁端连接板22通过螺纹连接件3固定，U型钢筋的结构合理、方便固定且可以提高钢筋混凝土剪力墙1的结构稳定性。
根据本发明的一些实施例，钢筋混凝土剪力墙1为现浇剪力墙或预制剪力墙的现浇边缘构件。这样，可以根据实际情况选择适合方式制作钢筋混凝土剪力墙1，适用范围大，施工效率高且施工成本低。
根据本发明的一个实施例，钢筋混凝土剪力墙1还包括多个水平钢筋13和多个竖向钢筋14，多个水平钢筋13均呈环箍状，多个水平钢筋13呈水平设置且在上下方向上间隔开，多个水平钢筋13分布在连接钢筋网12的上侧、下侧或上侧和下侧之间，多个竖向钢筋14均穿过多个水平钢筋13并分别与多个水平钢筋13固定，多个竖向钢筋14中至少有部分竖向钢筋14与连接钢筋网12固定，多个水平钢筋13和多个竖直钢筋埋设在混凝土本体11中且不伸出混凝土本体11。可以理解的是，多个竖向钢筋14均穿过多个水平钢筋13并分别与多个水平钢筋13固定，多个水平钢筋13与多个竖向钢筋14相互定位，通过多个竖向钢筋14可以将连接钢筋网12固定，结构稳定可靠。
根据本发明的一个实施例，钢梁2还包括加劲肋23，加劲肋23分别与钢梁主体21和梁端连接板22焊接固定。可以理解的是，在钢梁主体21和梁端连接板22连接处设置加劲肋23并将加劲肋23分别与钢梁主体21和梁端连接板22焊接固定，这样可以提高钢梁主体21和梁端连接板22连接处的刚度和承载力，提高结构可靠性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种用于装配式混合结构住宅的钢梁与钢筋混凝土剪力墙节点，其特征在于，包括：
钢筋混凝土剪力墙，所述钢筋混凝土剪力墙包括混凝土本体和连接钢筋网，所述连接钢筋网埋设在所述混凝土本体中，所述连接钢筋网包括多个水平连接钢筋，多个所述水平连接钢筋水平平行设置，多个所述水平连接钢筋的一端伸出所述混凝土本体并且设有螺纹；
钢梁，所述钢梁包括钢梁主体和梁端连接板，所述梁端连接板焊接在所述钢梁主体的端部，所述梁端连接板上设有多个螺栓孔，多个所述水平连接钢筋的一端一一对应地穿过多个所述螺栓孔，多个螺纹连接件一一对应地设置在多个所述水平连接钢筋的一端上并与对应的所述螺纹配合将所述梁端连接板紧固在所述钢筋混凝土剪力墙上。
2.根据权利要求1所述的用于装配式混合结构住宅的钢梁与钢筋混凝土剪力墙节点，其特征在于，所述连接钢筋网还包括多个箍筋，多个所述水平连接钢筋均穿过间隔开设置的多个所述箍筋并分别与多个所述箍筋固定连接。
3.根据权利要求2所述的用于装配式混合结构住宅的钢梁与钢筋混凝土剪力墙节点，其特征在于，所述水平连接钢筋为U型钢筋，所述U型钢筋的开口端为所述水平连接钢筋的一端，所述U型钢筋的封闭端为所述水平连接钢筋的另一端。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的用于装配式混合结构住宅的钢梁与钢筋混凝土剪力墙节点，其特征在于，所述钢筋混凝土剪力墙为现浇剪力墙或预制剪力墙的现浇边缘构件。
5.根据权利要求1所述的用于装配式混合结构住宅的钢梁与钢筋混凝土剪力墙节点，其特征在于，所述钢筋混凝土剪力墙还包括多个水平钢筋和多个竖向钢筋，多个所述水平钢筋均呈环箍状，多个所述水平钢筋呈水平设置且在上下方向上间隔开，多个所述水平钢筋分布在所述连接钢筋网的上侧、下侧或所述上侧和所述下侧之间，多个所述竖向钢筋均穿过多个所述水平钢筋并分别与多个所述水平钢筋固定，多个所述竖向钢筋中至少有部分所述竖向钢筋与所述连接钢筋网固定，多个所述水平钢筋和多个所述竖直钢筋埋设在所述混凝土本体中且不伸出所述混凝土本体。
6.根据权利要求1所述的用于装配式混合结构住宅的钢梁与钢筋混凝土剪力墙节点，其特征在于，所述钢梁还包括加劲肋，所述加劲肋分别与所述钢梁主体和所述梁端连接板焊接固定。
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2020
- 2020-12-21 CN CN202011520232.1A patent/CN112575908A/zh active Pending
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