CN201351308Y - 配实腹钢板的混凝土异形柱——型钢混凝土梁框架节点 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种配实腹钢板的混凝土异形柱——型钢混凝土梁框架节点，包括型钢混凝土梁、型钢混凝土异形柱，其特征在于：在所述型钢混凝土异形柱中配置实腹钢板；所述型钢混凝土异形柱是T形截面、L形截面或+形截面，其中T形截面的型钢混凝土柱和型钢混凝土梁交汇形成边节点，L形截面的型钢混凝土柱和型钢混凝土梁交汇形成角节点，十形截面的型钢混凝土柱和型钢混凝土梁交汇形成中节点。该实用新型便于加工，缩减了施工工期。同时由于配置了型钢，使得节点区钢筋拥挤的情况得以缓解。同时节点抗剪承载力也有大幅度提高，能够在高层建筑以及高烈度区的建筑中得以推广应用，特别是抗震设防烈度为8度及其以上地区的高层建筑。

Description

配实腹钢板的混凝土异形柱——型钢混凝土梁框架节点

技术领域

本实用新型涉及建筑物混凝土框架节点，特别涉及异形柱框架梁柱节点。

背景技术

异形柱结构体系是近年来在我国发展起来的一种新型结构体系。它可以增加房间的实际使用面积，还可以利用保温、隔热、轻质、高效的墙体材料代替传统的粘土砖，符合国家建设节约型社会的要求，因此很受欢迎。当前工程中普遍采用的是钢筋混凝土(以下简称RC)异形柱框架结构，然而随着应用和研究的不断深入，目前该结构中梁柱节点的一些弱点及局限性逐渐暴露出来。首先，在节点处梁、柱的纵向受力钢筋相互交叉，而实际工程中柱的肢厚又较窄，使得混凝土在此处很难浇筑密实；其次在节点处，由于受到肢高肢厚比(肢高肢厚比≤4)以及肢厚宽度的限制，其有效的抗剪截面面积十分有限，抗剪承载力低；再次截面不规整，抗震及变形性能差。因此应用范围十分有限，主要适用于设防烈度8度以下地区的多层建筑中。受到以上几方面的限制，该结构体系不能够进行大面积的推广应用，这和市场的巨大需求产生了矛盾。为了解决这一问题，亟待开发出一种受力合理、传力明确、构造简单且具有较高抗剪承载力和优良抗震和变形性能的新型异形柱框架节点，适用于高层建筑以及高烈度区。

型钢混凝土(以下简称SRC)结构由于包含有较多的型钢，其抗剪承载力和抗震及变形性能均有明显提高。因此为了达到以上目的，可以通过在普通RC异形柱节点中配置型钢，形成SRC异形柱框架节点。使异形柱结构能够在高层建筑以及高烈度地区的建筑中得以推广应用。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种配实腹钢板的混凝土异形柱——型钢混凝土梁框架节点。这种通过在节点中配置实腹钢板，构成配实腹钢板的混凝土异形柱——型钢混凝土梁框架节点。该节点能够有效提高普通钢筋混凝土异形柱框架节点的抗剪承载力和抗震性能，特别适合在抗震设防烈度为8度及其以上地区的高层建筑中推广应用。

为了实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种配实腹钢板的型钢混凝土异形柱——型钢混凝土梁框架节点，包括型钢混凝土梁、型钢混凝土异形柱，其特征在于：在所述型钢混凝土异形柱中配置实腹钢板；所述型钢混凝土异形柱是T形截面、L形截面或＋形截面，其中T形截面的型钢混凝土柱和型钢混凝土梁交汇形成边节点，L形截面的型钢混凝土柱和型钢混凝土梁交汇形成角节点，十形截面的型钢混凝土柱和型钢混凝土梁交汇形成中节点。

本实用新型的其他一些特点是：

所述的T形截面型钢混凝土柱和型钢混凝土梁交汇形成边节点，该新型节点的柱中配置纵向钢板并通过角焊缝拼接构成实腹骨架，同时在柱中配置纵向受力钢筋；型钢混凝土梁中型钢的翼缘通过坡口焊缝与节点区的竖向钢板进行焊接连接，在节点核心区和翼缘对应的高度处焊接加劲肋，加劲肋也通过坡口焊缝和竖向钢板进行焊接连接；型钢混凝土梁中的腹板通过角焊缝与节点区的竖向钢板进行焊接连接；型钢混凝土梁角部的纵向受力钢筋从节点处竖向钢板的两侧穿过伸入节点核心区并根据锚固长度的要求，将钢筋伸入到节点的翼缘中并向上、下弯折进行锚固；节点核心区箍筋配置成为U形箍、L形箍或非封闭的矩形，在核心区的实腹钢板以及型钢混凝土梁中型钢的腹板上和箍筋对应位置处开孔，孔的直径略小于箍筋的直径，将箍筋焊接到相应的位置上。

所述的L形截面的型钢混凝土柱和型钢混凝土梁交汇形成角节点，该型节点的柱中配置纵向钢板并通过角焊缝拼接构成实腹骨架，同时在柱中配置纵向受力钢筋；型钢混凝土梁中型钢的翼缘通过坡口焊缝与节点区的竖向钢板进行焊接连接，在节点核心区和翼缘板对应的高度处焊接加劲肋，加劲肋也通过坡口焊缝和竖向钢板进行焊接连接；型钢混凝土梁中的腹板通过角焊缝与节点区的竖向钢板进行焊接连接；型钢混凝土梁角部的纵向受力钢筋，从节点处竖向钢板的两侧穿过伸入到节点核心区，并根据锚固长度的要求，将钢筋伸入到节点的翼缘中并向上、下弯折进行锚固；节点核心区箍筋设置成非封闭的矩形和L形，在核心区的实腹钢板以及型钢混凝土梁中型钢的腹板上与箍筋对应位置处开孔，孔的直径略小于箍筋的直径，将箍筋焊接相应的位置上。

所述的十形截面的型钢混凝土柱和型钢混凝土梁交汇形成中节点，该型节点的柱中配置纵向钢板并通过角焊缝拼接形成实腹骨架，同时在柱中配置纵向受力钢筋；型钢混凝土梁中型钢的翼缘通过坡口焊缝与节点区的竖向钢板进行焊接连接，在节点核心区和翼缘对应高度处焊接加劲肋，加劲肋也通过坡口焊缝和竖向钢板进行焊接连接；型钢混凝土梁中的腹板通过角焊缝与节点区的竖向钢板进行焊接连接；型钢混凝土梁角部的纵向受力钢筋，从节点处竖向钢板的两侧穿过并贯通节点区；节点核心区箍筋设置为U形或L形，在核心区的实腹钢板以及型钢混凝土梁中型钢的腹板上与箍筋对应位置处开孔，孔的直径略小于箍筋的直径，将箍筋焊接相应的位置上，同时在核心区的实腹钢板上和梁角部钢筋对应的位置开孔，孔径略大于钢筋的直径，便于钢筋顺利的通过。

本实用新型，由于节点区的型钢骨架、型钢混凝土梁中的型钢可以在施工现场或工厂中提前加工并焊接在一起，吊装到指定位置后进行连接，则整个骨架可以承受施工时的荷载，只需绑扎梁、柱中的纵向钢筋即可。并且由于配置了型钢，使得节点区钢筋拥挤的情况得以缓解。试验研究表明，通过在节点核心区配置实腹钢板，该型节点的耗能性能为RC异形柱框架节点的2～3倍，抗剪承载能力也有大幅度提高，即达到了提高普通钢筋混凝土异形柱节点的抗剪承载能力和抗震性能的目的。使异形柱结构体系能够在高层建筑以及高烈度区的建筑中得以推广应用，特别是抗震设防烈度为8度及其以上地区的高层建筑。

附图说明

图1由型钢混凝土梁和配实腹钢板的T形截面柱交汇形成的框架边节点示意图

图2由型钢混凝土梁和配实腹钢板的L形截面柱交汇形成的框架角节点示意图

图3由型钢混凝土梁和配实腹钢板的十形截面柱交汇形成的框架中节点示意图

图1中各部件说明如下：1、2、3、4、5-节点中竖向钢板，6、型钢混凝土梁角部的纵向钢筋，7、型钢混凝土梁中型钢翼缘，8、加劲肋，9、坡口焊缝，10、型钢混凝土梁中型钢腹板，11、角焊缝，12、T形截面型钢混凝土柱中纵向钢筋，13、节点核心区箍筋，14、型钢混凝土梁中的混凝土，15、T形截面柱中的混凝土。

图2中各部件说明如下：1′、2′、3′、4′、5′-节点中竖向钢板，6′、型钢混凝土梁角部的纵向钢筋，7′、型钢混凝土梁中型钢翼缘，8′、加劲肋，9′、坡口焊缝，10′、型钢混凝土梁中型钢腹板，11′、角焊缝，12′、节点核心区箍筋，13′、L形截面型钢混凝土柱中纵向钢筋，14′、型钢混凝土梁中的混凝土，15′、L形截面柱中的混凝土。

图3中各部件说明如下：1″、2″、3″、4″、5″、6″、7″-节点中竖向钢板，8″、型钢混凝土梁角部的纵向钢筋，9″、型钢混凝土梁中型钢翼缘，10″、加劲肋，11″、型钢混凝土梁中型钢腹板，12″、节点核心区箍筋，13″、＋形截面型钢混凝土柱中纵向钢筋，14″、型钢混凝土梁中的箍筋，15″、型钢混凝土梁中的混凝土，16″、＋形截面柱中的混凝土。

以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施方式

参见图1～图3，一种配实腹钢板的混凝土异形柱——型钢混凝土梁框架节点，包括型钢混凝土梁、型钢混凝土异形柱，其特征在于：在所述型钢混凝土异形柱中配置实腹钢板；所述型钢混凝土异形柱是T形截面、L形截面或＋形截面，其中T形截面的型钢混凝土柱和型钢混凝土梁交汇形成边节点，L形截面的型钢混凝土柱和型钢混凝土梁交汇形成角节点，十形截面的型钢混凝土柱和型钢混凝土梁交汇形成中节点。

所述的T形截面型钢混凝土柱和型钢混凝土梁交汇形成边节点，(参见图1)该新型节点的柱中配置纵向钢板(1、2、3、4、5)，并通过角焊缝拼接构成实腹骨架，同时在柱中配置纵向钢筋12；型钢混凝土梁中型钢的翼缘7通过坡口焊缝9与节点区的竖向钢板1进行焊接连接，在节点核心区和翼缘板对应的高度处焊接加劲肋8，加劲肋8也通过坡口焊缝9和竖向钢板1进行焊接连接；型钢混凝土梁中的腹板10通过角焊缝11与节点区的竖向钢1板进行焊接连接；型钢混凝土梁角部的纵向受力钢筋6从节点处竖向钢板1的两侧穿过伸入节点核心区，根据锚固长度的要求，将钢筋伸入到节点的翼缘7中并向上、下弯折进行锚固；节点核心区箍筋13配置成为U形箍、L形箍或非封闭的矩形，在核心区的实腹钢板(2、3)以及梁中腹板10上和箍筋13对应位置处开孔，孔的直径略小于箍筋13的直径，将箍筋13焊接到相应的位置上。

所述的L形截面的型钢混凝土柱和型钢混凝土梁交汇形成角节点，(参见图2)该新型节点的柱中配置纵向钢板(1′、2′、3′、4′、5′、)，并通过角焊缝拼接构成实腹骨架，同时在柱配置纵向钢筋13′；型钢混凝土梁中型钢的翼缘7′通过坡口焊缝10′与节点区的竖向钢板1′进行焊接连接，在节点核心区和翼缘7′对应的高度处焊接加劲肋8′，加劲肋8′也通过坡口焊缝9′和竖向钢板1′进行焊接连接；型钢混凝土梁中腹板10′通过角焊缝11′与节点区的竖向钢板1′进行焊接连接；型钢混凝土梁角部的纵向受力钢筋6′，从节点处竖向钢板1′的两侧穿过并伸入节点核心区，并根据锚固长度的要求，将钢筋伸入到节点的翼缘7′中向上、下弯折进行锚固；节点核心区箍筋12′设置成非封闭的矩形和L形，在核心区的实腹钢板(4′、5′)以及与梁中腹板10′上与箍筋12′对应位置处开孔，孔的直径略小于箍筋的直径，将箍筋12′焊接相应的位置上。

所述的十形截面的型钢混凝土柱和型钢混凝土梁交汇形成中节点(参见图3)，该新型节点的柱中配置纵向钢板(1″、2″、3″、4″、5″、6″、7″)，并通过角焊缝拼接形成实腹骨架，同时在柱中配置纵向钢筋13″；型钢混凝土梁中型钢的翼缘9″通过坡口焊缝与节点区的竖向钢板1″进行焊接连接，在节点核心区和翼缘9″对应的高度处焊接加劲肋10″，加劲肋10″也通过坡口焊缝和竖向钢板1″进行焊接连接；型钢混凝土梁中的腹板11″通过角焊缝与节点区的竖向钢1″板进行焊接连接；型钢混凝土梁角部的纵向受力钢筋8″，从节点处竖向钢板1″的两侧穿过并贯通节点区；节点核心区箍筋14″设置为U形或L形，在核心区的实腹钢板(3″、4″、7″)以及梁中腹板11″上与箍筋14″对应位置处开孔，孔的直径略小于箍筋14″的直径，将箍筋14″焊接相应的位置上，同时在核心区的实腹钢板上(7″)和梁角部钢筋8″对应的位置开孔，孔径略大于钢筋的直径，便于钢筋顺利的通过。

本实用新型的工作原理是：

型钢混凝土梁和配实腹钢板的混凝土异形柱形成的框架节点，梁中角部的纵向受力钢筋从竖向钢板的两侧穿过并伸入到节点核心区，梁中型钢的翼缘通过坡口焊缝和节点区的竖向钢板进行焊接连接，同时在节点核心区和翼缘对应的高度处设置加劲肋，这样能够使梁中所受的力顺利地传到节点区，达到传力明确的要求。由于节点核心区配置了实腹钢板，使得该型节点的抗剪承载力及抗震性能得到极大的改善。

以下以边节点为例对本实用新型的施工工艺进行说明：

节点中的实腹钢板按照设计要求进行选择。实腹骨架可以在施工现场加工亦可以在专业的钢构公司加工。首先按照设计图纸的要求通过角焊缝将各种规格的钢板焊接为一体，然后在指定的高度处焊接梁中的型钢，为了保证焊缝的质量，梁中型钢的翼缘必须用坡口焊缝和节点区的竖向钢板进行焊接连接，在节点核心区和梁中型钢翼缘对应的高度处焊接加劲肋，加劲肋的厚度要大于等于加劲板的厚度，同时加劲肋也必须坡口后和竖向钢板进行焊接；其次是开孔，在节点区的实腹钢板及型钢混凝土梁中型钢的腹板上和箍筋对应的位置处以及梁中纵向钢筋穿过的位置(针对中节点)开孔，开孔后将节点区的箍筋焊接到对应的位置上；再次把梁柱中的型钢骨架吊装到指定的位置进行固定，将柱中的纵向钢筋从节点区的箍筋中穿过并绑扎，同时绑扎梁中的纵向钢筋；最后支模浇筑型钢混凝土梁中的混凝土(图1中的14、图2中的14′和图3中的15″)和T形截面柱中的混凝土(图1中的15)、L形截面柱中的混凝土(图2中的15′)以及＋形截面柱中的混凝土(图3中的16″)。

Claims (4)

1、一种配实腹钢板的混凝土异形柱——型钢混凝土梁框架节点，包括型钢混凝土梁、型钢混凝土异形柱，其特征在于：在所述型钢混凝土异形柱中配置实腹钢板；所述型钢混凝土异形柱是T形截面、L形截面或+形截面，其中T形截面的型钢混凝土柱和型钢混凝土梁交汇形成边节点，L形截面的型钢混凝土柱和型钢混凝土梁交汇形成角节点，十形截面的型钢混凝土柱和型钢混凝土梁交汇形成中节点。

2、如权利要求1所述的一种配实腹钢板的混凝土异形柱——型钢混凝土梁框架节点，其特征在于：所述的T形截面型钢混凝土柱和型钢混凝土梁交汇形成边节点，该新型节点的柱中配置纵向钢板并通过角焊缝拼接构成实腹骨架，同时在柱中配置纵向钢筋；型钢混凝土梁中型钢的翼缘通过坡口焊缝与节点区的竖向钢板进行焊接连接，在节点核心区和翼缘对应的高度处焊接加劲肋，加劲肋也通过坡口焊缝和竖向钢板进行焊接连接；梁中的腹板通过角焊缝与节点区的竖向钢板进行焊接连接；型钢混凝土梁角部的纵向受力钢筋从节点处竖向钢板的两侧穿过伸入节点核心区，并根据锚固长度的要求，将钢筋伸入到节点的翼缘中向上、下弯折进行锚固；节点核心区箍筋配置成为U形箍、L形箍或非封闭的矩形，在核心区的实腹钢板以及与翼缘板连接的腹板上和箍筋对应高度处开孔，孔的直径略小于箍筋的直径，将箍筋焊接到相应的位置上。

3、如权利要求1所述的一种配实腹钢板的混凝土异形柱——型钢混凝土梁框架节点，其特征在于：所述的L形截面型钢混凝土柱和型钢混凝土梁交汇形成角节点，该型节点的柱中配置纵向钢板，并通过角焊缝拼接构成实腹骨架，同时在柱中配置纵向钢筋；型钢混凝土梁中型钢的翼缘通过坡口焊缝与节点区的竖向钢板进行焊接连接，在节点核心区和翼缘对应的高度处焊接加劲肋，加劲肋也通过坡口焊缝和竖向钢板进行焊接连接；梁中的腹板通过角焊缝与节点区的竖向钢板进行焊接连接；型钢混凝土梁角部的纵向受力钢筋，从节点处竖向钢板的两侧穿过伸入节点核心区，并根据锚固长度的要求，将钢筋伸入到节点的翼缘中向上、下弯折进行锚固；节点核心区箍筋设置成非封闭的矩形和L形，在核心区的实腹钢板以及梁中型钢的腹板上与箍筋对应高度处开孔，孔的直径略小于箍筋的直径，将箍筋焊接相应的位置上。

4、如权利要求1所述的一种配实腹钢板的混凝土异形柱——型钢混凝土梁框架节点，其特征在于：所述的十形截面型钢混凝土柱和型钢混凝土梁交汇形成中节点，该型节点的柱中配置纵向钢板，并通过角焊缝拼接形成实腹骨架，同时在柱中配置纵向钢筋；型钢混凝土梁中型钢的翼缘通过坡口焊缝与节点区的竖向钢板进行焊接连接，在节点核心区和翼缘对应的高度处焊接加劲肋，加劲肋也通过坡口焊缝和竖向钢板进行焊接连接；梁中的腹板通过角焊缝与节点区的竖向钢板进行焊接连接；型钢混凝土梁角部的纵向受力钢筋，从节点处竖向钢板的两侧穿过并贯通节点区；节点核心区箍筋设置为U形或L形，在核心区的实腹钢板以及梁中型钢的腹板上与箍筋对应位置处开孔，孔的直径略小于箍筋的直径，将箍筋焊接到相应的位置上，同时在核心区的实腹钢板上和梁角部纵向钢筋对应的位置开孔，孔径略大于钢筋的直径，便于钢筋顺利的通过。

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