圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土剪力牆的節點連接方法
2023-09-23 18:18:10 1
專利名稱：圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土剪力牆的節點連接方法
技術領域：
本發明屬於建築結構領域，特別涉及一種圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土剪力牆相 交處的節點連接方式。
背景技術：
圓鋼管混凝土柱和鋼筋混凝土剪力牆是高層建築中較常用的兩種結構構件，特別 是隨著建築物高度的增加，鋼筋混凝土剪力牆和圓鋼管混凝土框架在結構中同時採用，形 成圓鋼管混凝土框架一鋼筋混凝土剪力牆結構，或圓鋼管混凝土框架一鋼筋混凝土筒體結 構。在結構中，如何保證兩者的有效連接和共同工作是目前圓鋼管混凝土柱和鋼筋混凝土 牆體共同應用時亟待解決的問題之一。在以往的工程實踐中，通常做法是在圓鋼管混凝土 柱上焊接栓釘，或將鋼筋混凝土牆的水平分布鋼筋直接與圓鋼管混凝土柱焊接。而在罕遇 地震、颶風等自然災害作用下，結構進入彈塑性狀態或塑性狀態，此時圓鋼管混凝土柱和鋼 筋混凝土剪力牆之間的相互作用力很大，傳統的連接方式很難保證圓鋼管混凝土柱與混凝 土剪力牆的協同工作，而圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土剪力牆的連接一旦破壞，結構的抗 側剛度、延性和耗能能力將明顯降低，甚至導致整個結構的倒塌破壞。此外，傳統連接中混 凝土剪力牆中的鋼筋和圓鋼管混凝土柱中的鋼管需要在現場焊接，焊接質量不宜保證，且 現場焊接工作量大，增加了施工難度和費用。
發明內容
本發明的目的是解決圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土剪力牆連接承載力差、現場焊 接工作量大、施工複雜的問題，提出了一種採用過渡鋼板連接圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝 土剪力牆的連接方法。實現本發明的技術方案是在圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土剪力牆的交界處採用 過渡連接鋼板連接，連接鋼板設置於鋼筋混凝土牆兩外側並與圓鋼管混凝土柱在工廠內焊 接在一起；同時在工廠內完成連接鋼板內側抗剪連接件的焊接工作，該抗剪連接件在混凝 土澆筑後被嵌入鋼筋混凝土牆中；在施工現場待圓鋼管混凝土中的鋼管定位後，在兩連接 板內設置剪力牆的端部U形水平分布鋼筋，同時綁紮鋼筋混凝土剪力牆的水平分布鋼筋和 縱向分布鋼筋，然後設置澆築混凝土剪力牆的模板，最後澆築混凝土，待混凝土硬化後和圓 鋼管混凝土柱形成一個整體，共同受力。本發明提出的圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土剪力牆的節點連接方法，不僅適用於 圓鋼管混凝土框剪與鋼筋混凝土剪力牆的節點，也適用於圓鋼管混凝土框架一鋼筋混凝土 筒體結構的節點。本發明提出的圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土剪力牆的連接方法具有以下優點1.圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土剪力牆之間的剪力傳遞依靠連接鋼板範圍內的 區域完成，而非鋼管與混凝土之間的界面完成，剪力傳遞的區域更大，連接更有保障，能更 好的實現圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土剪力牆之間作用力的傳遞。
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2.在罕遇地震、颶風等自然災害作用下，抗剪連接件、連接鋼板和鋼筋混凝土剪力 牆形成了有效的整體，共同受力，使結構具有較高的抗側剛度、側向承載力、延性、變形能力 和耗能能力，顯著提高結構抵抗罕遇荷載的能力。3.鋼管與連接鋼板、鋼板與抗剪連接件之間的焊接在工廠內完成，且鋼筋混凝土 剪力牆中的鋼筋不需與鋼管或連接鋼板焊接；現場施工階段無任何焊接工作量，施工方便、 快捷，經濟效益明顯。
圖1是本發明節點連接方法的三維視2是本發明節點連接方法的俯視3是連接處設置的端部U形水平分布鋼筋圖
具體實施例方式結合
本發明的具體實施方式
。首先在連接鋼板1的內側焊接抗剪連接件2，抗剪連接件2沿連接鋼板1縱向至少 設置一列，抗剪連接件2可採用Q235或Q345鋼製作的栓釘、槽鋼或彎筋構件。然後將焊有 抗剪連接件2的連接鋼板1和圓鋼管混凝土柱的鋼管3採用焊縫連接。在施工現場，圓鋼 管混凝土柱中的鋼管3安裝定位後，進行鋼筋混凝土剪力牆中縱向鋼筋4、端部U形水平分 布鋼筋5和非節點處水平分布鋼筋6的布置，並對鋼筋進行綁紮定位，然後支護澆築混凝土 的模板，最後澆築鋼管中的混凝土 7和剪力牆中的混凝土 8，待混凝土完全硬化後，兩者形 成整體，共同工作受力。本發明中所使用材料的材質如下圓鋼管可以是焊接或軋制鋼管，鋼材的屈服強度可採用Q235鋼材、Q345鋼材、 Q390鋼材或Q420鋼材。連接鋼板的鋼材可採用Q235鋼材、Q345鋼材、Q390鋼材或Q420鋼材。鋼筋混凝土剪力牆中的縱向鋼筋、端部U形水平分布鋼筋和非節點處水平分布鋼 筋，可採用HRB235鋼筋、HRB335鋼筋、HRB400鋼筋或RRB400鋼筋其中的一種。混凝土可以是普通混凝土、輕骨料混凝土或高性能混凝土，其強度等級為 C30-C80。圓鋼管混凝土柱中鋼管的鋼材可採用Q235鋼材、Q345鋼材、Q390鋼材或Q420鋼 材中的一種製成。
權利要求
1.一種圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土剪力牆的節點連接方法，其特徵在於圓鋼管混 凝土柱與鋼筋混凝土牆的交界處採用過渡的連接鋼板連接，連接鋼板設置於鋼筋混凝土牆 兩外側並與圓鋼管混凝土柱焊接；連接鋼板內側設置抗剪連接件，在連接鋼板內設置剪力 牆的端部U形水平分布鋼筋；澆築混凝土後，鋼管混凝土柱和剪力牆形成一個整體，共同工 作受力。
2.根據權利1所述的圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土剪力牆的節點連接方法，其特徵在 於該圓鋼管混凝土框架一鋼筋混凝土剪力牆結構的節點適用於圓鋼管混凝土框架一鋼筋 混凝土筒體結構的節點。
3.根據權利1所述的圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土剪力牆的節點連接方法，其特徵在 於所述的連接鋼板(1)與圓鋼管混凝土柱的鋼管(3)採用焊縫連接；連接鋼板(1)可採用 Q235鋼材、Q345鋼材、Q390鋼材或Q420鋼材其中的一種製成。
4.根據權利1所述的圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土剪力牆的節點連接方法，其特徵在 於所述的連接鋼板(1)內側設置抗剪連接件( 與連接鋼板(1)焊接連接，抗剪連接件 (2)沿連接鋼板(1)縱向至少設置一列。
5.根據權利1所述的圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土牆的節點連接方法，其特徵在於 所述的連接鋼板(1)內側設置抗剪連接件(2)可採用Q235或Q345鋼製作成栓釘或槽鋼或 彎筋構件。根據權利1所述的圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土剪力牆的節點連接方法，其特 徵在於所述的鋼筋混凝土剪力牆中的縱向鋼筋G)、端部U形水平分布鋼筋(5)和非節點 處水平分布鋼筋(6)可採用HRB235鋼筋、HRB335鋼筋、HRB400鋼筋或RRB400鋼筋其中的 一種。
6.根據權利1所述的圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土剪力牆的節點連接方法，其特徵在 於所述的圓鋼管混凝土柱中的混凝土(7)和鋼筋混凝土剪力牆中的混凝土( 混凝土可 以是普通混凝土、輕骨料混凝土或高性能混凝土中的一種，其強度等級為C30-C80。
7.根據權利1所述的圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土剪力牆的節點連接方法，其特徵在 於所述的圓鋼管混凝土柱中鋼管的鋼材可採用Q235鋼材、Q345鋼材、Q390鋼材或Q420鋼 材其中的一種製成。
8.根據權利1所述的圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土剪力牆的節點連接方法，其特徵在 於鋼管與連接鋼板、鋼板與抗剪連接件之間的焊接在工廠內完成。
全文摘要
圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土剪力牆的節點連接方法，屬於建築結構領域，主要解決傳統的圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土牆兩者相連時不能有效協同工作的問題。該方法是在圓鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土剪力牆的連接部位，在圓鋼管混凝土柱上焊接連接鋼板，並在連接板內部焊接抗剪連接件，在鋼筋混凝土剪力牆的端部設置U形水平分布鋼筋，澆築混凝土後抗剪連接件、連接鋼板和鋼筋混凝土剪力牆端部的U形鋼筋及混凝土能夠共同工作，協同受力。本發明能提高結構體系的承載力和耗能能力，從而避免結構在罕遇荷載作用下的破壞。在施工階段無任何焊接工作量、施工方便、快捷，具有較好的經濟效益。
文檔編號E04C3/34GK102102396SQ20101060832
公開日2011年6月22日 申請日期2010年12月28日 優先權日2010年12月28日
發明者劉界鵬, 李江, 甘丹, 郭蘭慧 申請人:哈爾濱工業大學