一種鋼與混凝土組合結構體系的梁柱節點的製作方法

2023-10-04 16:35:49 1

專利名稱：一種鋼與混凝土組合結構體系的梁柱節點的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鋼與混凝土組合結構體系的主體結構，尤其涉及一種鋼與混凝土組合結構體系的梁柱節點。
背景技術：
鋼結構住宅採用純鋼結構，鋼構件在工廠製造，工地裝配。施工速度快，效率高。但純鋼結構防火性能差，需經除鏽並塗刷防火塗料，成本較高。我國城鎮人口眾多，目前興建的住宅大多為高層建築，如採用純鋼結構，一般造價較高，推廣難度較大。綜合我國目前鋼結構住宅的研究開發成果，現在大多採用鋼與混凝土組合結構體系，成本較低，抗火性能高。組合結構的種類繁多，從廣義上講，組合結構是指兩種或多種不同材料組成一個結構或構件而共同工作的結構(Composite Mructure)。鋼與混凝土組合結構是繼木結構、砌體結構、鋼筋混凝土結構和鋼結構之後發展興起的第五大類結構。目前，常用的鋼與混凝土組合結構的類型主要有以下五種壓型鋼板混凝土組合板；鋼與混凝土組合梁；鋼骨混凝土結構(也稱為型鋼混凝土結構或勁性混凝土結構)；鋼管混凝土結構和外包鋼混凝土結構。目前，鋼與混凝土組合結構在高層建築、橋梁工程等許多土木工程，尤其是在鋼結構住宅中得到了廣泛的應用，並取得了較好的經濟效益。在鋼與混凝土組合結構體系，其中，框架柱採用鋼管混凝土柱，即鋼管內填充混凝土，熱容量大，防火性能高；框架梁可採用預製鋼筋混凝土梁，在混凝土構件廠製造，其防火性能高。鋼與混凝土組合結構體系是在工地進行組裝，但鋼管混凝土柱與預製混凝土梁連接為混合節點。由於鋼管混凝土柱與預製混凝土梁兩種不同材料的連接，對框架梁柱節點核心區的設計要求是節點核心區不允許有過大的局部變形，梁、柱內力通過節點傳遞，要保證傳力明確，安全可靠，施工方便。若鋼與混凝土組合結構體系中，框架柱採用鋼管混凝土柱，框架梁採用預製鋼筋混凝土梁，通常梁筋在柱兩側斷開，並與柱翼緣可靠焊接，但由於節點結構較為複雜，焊接難以達到要求。

實用新型內容針對上述現有技術，本實用新型提供一種鋼與混凝土組合結構體系的梁柱節點， 解決了現有技術中鋼管混凝土柱與預製鋼筋混凝土梁之間焊接質量不穩定的技術問題。為了解決上述技術問題，本實用新型一種鋼與混凝土組合結構體系的梁柱節點予以實現的技術方案是鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土梁連接，所述鋼筋混凝土梁中，貼近鋼筋混凝土梁的上下面均設有主筋，鋼筋混凝土梁的兩側面均設有箍筋，所述鋼筋混凝土梁的梁端設有「工」字形鋼牛腿，所述鋼牛腿的端部設有外露於所述鋼筋混凝土梁的梁端的裸露部；所述鋼管混凝土柱上在位於柱梁連接處的上端設有上加強環，所述上加強環上設有沿徑向放射狀的伸臂段，所述伸臂段與所述鋼筋混凝土梁重合；在位於柱梁連接處的下端設有下加強環；沿所述鋼管混凝土柱的軸向上，在所述上加強環與所述下加強環之間連接有加勁板；所述「工」字形鋼牛腿的腹板與所述鋼管混凝土柱的鋼管壁焊接，所述上加強環的伸臂段與所述「工」字形鋼牛腿的上翼緣圍焊，所述「工」字形鋼牛腿的下翼緣與所述下加強環滿焊連接；所述「工」字形鋼牛腿的上翼緣與所述鋼筋混凝土梁內上面的主筋焊接， 所述「工」字形鋼牛腿的下翼緣與所述鋼筋混凝土梁內下面的主筋焊接；所述鋼筋混凝土梁的梁端與所述鋼管混凝土柱的鋼管壁之間澆築細石混凝土。本實用新型鋼與混凝土組合結構體系的梁柱節點，其中，所述下加強環的底部設有混凝土保護層，所述混凝土保護層的厚度為大於等於25mm。所述上加強環和所述下加強環的幾何形狀為多邊形或圓形。所述上加強環與所述下加強環之間的加勁板基本上為其兩側相鄰的所述鋼筋混凝土梁的對稱面。所述鋼牛腿端部的裸露部長度為50-70mm。所述上加強環和所述下加強環的厚度一般為15-25mm。所述上加強環的伸臂段的長度一般為 150-170mm。與現有技術相比，本實用新型鋼與混凝土組合結構體系的梁柱節點的有益效果是本實用新型的梁柱節點構造設計合理、可靠性高。安裝時，預製混凝土梁插入上、 下加強環之間，鋼牛腿伸至鋼管混凝土柱邊，鋼牛腿的腹板與鋼管壁焊接。上加強環的伸臂段與鋼牛腿上翼緣圍焊，下翼緣與下加強環滿焊連接，後在節點區澆築細石混凝土，從而形成一剛性混合節點。經工程應用，其節點連接處的焊接可靠，抗彎抗剪性能均好，且施工方便。

圖1是本實用新型鋼與混凝土組合結構體系的梁柱節點中上加強環部位的示意圖； 圖2是本實用新型鋼與混凝土組合結構體系的梁柱節點中下加強環部位的示意圖； 圖3是圖1或圖2中A-A所示剖切位置的剖面圖； 圖4是圖3中B-B所示剖切位置的剖面圖。 圖中100——鋼筋混凝土梁 200——鋼管混凝土柱 1——加勁板 2——上加強環3——伸臂段4——下加強環5——後澆細石混凝土 6——主筋7——「工」字形鋼牛腿 8——箍筋9——混凝土保護層10——主筋與鋼牛腿上下翼緣焊接處11——裸露部
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細地描述。 如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型一種鋼與混凝土組合結構體系的梁柱節點，鋼
管混凝土柱200與鋼筋混凝土梁100連接，所述鋼筋混凝土梁100中，貼近鋼筋混凝土梁的
上下面均設有主筋6，鋼筋混凝土梁的兩側面均設有箍筋8，如圖3和圖4所示， 所述鋼筋混凝土梁100的梁端設有「工」字形鋼牛腿7，所述「工」字形鋼牛腿7的
端部設有外露於所述鋼筋混凝土梁100的梁端的裸露部11，所述「工」字形鋼牛腿7端部的裸露部長度為50-70mm，最好為60mm，如圖1所示；所述鋼管混凝土柱200上在位於柱梁連接處的上端設有上加強環2，所述上加強環2上設有沿徑向放射狀的伸臂段3，所述伸臂段 3的長度為150-170mm，最好為160mm，所述伸臂段與所述鋼筋混凝土梁100重合，如圖1所示；在位於柱梁連接處的下端設有下加強環4，所述上加強環2和所述下加強環的幾何形狀為多邊形或圓形，最好為圓形，如圖1和圖2所示；所述上加強環2和所述下加強環4的厚度為15-25mm，最好為20mm ；沿所述鋼管混凝土柱200的軸向上，在所述上加強環2與所述下加強環4之間連接有加勁板1，所述上加強環2與所述下加強環4之間的加勁板1基本上為其兩側相鄰的所述鋼筋混凝土梁100的對稱面，如圖1和圖2所示。另外，所述下加強環 4的底部設有混凝土保護層9，所述混凝土保護層9的厚度大於等於25mm，如圖4所示。所述「工」字形鋼牛腿7的腹板與所述鋼管混凝土柱200的鋼管壁焊接，所述上加強環2的伸臂段3與所述「工」字形鋼牛腿7的上翼緣圍焊，所述「工」字形鋼牛腿7的下翼緣與所述下加強環4滿焊連接；所述「工」字形鋼牛腿7的上翼緣與所述鋼筋混凝土梁100 內上面的主筋6焊接，所述「工」字形鋼牛腿7的下翼緣與所述鋼筋混凝土梁100內下面的主筋6焊接，形成了如圖4所示的主筋6與鋼牛腿上、下翼緣焊接處10 ；所述鋼筋混凝土梁 100的梁端與所述鋼管混凝土柱200的鋼管壁之間澆築細石混凝土，從而形成一剛性混合節點。儘管上面結合圖對本實用新型進行了描述，但是本實用新型並不局限於上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨的情況下，還可以作出很多變形，這些均屬於本實用新型的保護之內。
權利要求1.一種鋼與混凝土組合結構體系的梁柱節點，鋼管混凝土柱(200)與鋼筋混凝土梁 (100)連接，所述鋼筋混凝土梁(100)中，貼近鋼筋混凝土梁的上下面均設有主筋(6)，鋼筋混凝土梁的兩側面均設有箍筋(8)，其特徵在於所述鋼筋混凝土梁(100)的梁端設有「工」字形鋼牛腿(7)，所述「工」字形鋼牛腿(7) 的端部設有外露於所述鋼筋混凝土梁(100)的梁端的裸露部；所述鋼管混凝土柱(200)上在位於柱梁連接處的上端設有上加強環O)，所述上加強環(2)上設有沿徑向放射狀的伸臂段(3)，所述伸臂段與所述鋼筋混凝土梁(100)重合；在位於柱梁連接處的下端設有下加強環；沿所述鋼管混凝土柱(200)的軸向上，在所述上加強環O)與所述下加強環(4)之間連接有加勁板(1)；所述「工」字形鋼牛腿(7)的腹板與所述鋼管混凝土柱O00)的鋼管壁焊接，所述上加強環O)的伸臂段(3)與所述「工」字形鋼牛腿(7)的上翼緣圍焊，所述「工」字形鋼牛腿 (7)的下翼緣與所述下加強環(4)滿焊連接；所述「工」字形鋼牛腿(7)的上翼緣與所述鋼筋混凝土梁(100)內上面的主筋(6)焊接，所述「工」字形鋼牛腿(7)的下翼緣與所述鋼筋混凝土梁(100)內下面的主筋(6)焊接；所述鋼筋混凝土梁(100)的梁端與所述鋼管混凝土柱(200)的鋼管壁之間澆築細石混凝土。
2.根據權利要求1所述鋼與混凝土組合結構體系的梁柱節點，其特徵在於所述下加強環的底部設有混凝土保護層(9)，所述混凝土保護層(9)的厚度為大於等於25mm。
3.根據權利要求1所述鋼與混凝土組合結構體系的梁柱節點，其特徵在於所述上加強環( 和所述下加強環的幾何形狀為多邊形或圓形。
4.根據權利要求1所述鋼與混凝土組合結構體系的梁柱節點，其特徵在於所述上加強環O)與所述下加強環(4)之間的加勁板(1)為其兩側相鄰的所述鋼筋混凝土梁(100) 的對稱面。
5.根據權利要求1所述鋼與混凝土組合結構體系的梁柱節點，其特徵在於所述鋼牛腿(7)端部的裸露部長度為50-70mm。
6.根據權利要求1所述鋼與混凝土組合結構體系的梁柱節點，其特徵在於所述上加強環( 和所述下加強環(5)的厚度為15-25mm。
7.根據權利要求1所述鋼與混凝土組合結構體系的梁柱節點，其特徵在於所述上加強環O)的伸臂段(3)的長度為150-170mm。
專利摘要本實用新型公開了一種鋼與混凝土組合結構體系的梁柱節點，鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土梁連接，鋼筋混凝土梁的梁端設有「工」字形鋼牛腿，鋼牛腿的端部設有外露於鋼筋混凝土梁的梁端的裸露部；鋼管混凝土柱上在位於柱梁連接處的上端設有上加強環，上加強環上設有沿徑向放射狀的伸臂段；在位於柱梁連接處的下端設有下加強環；在上加強環與下加強環之間連接有加勁板；鋼牛腿的腹板與鋼管混凝土柱的鋼管壁焊接，上加強環的伸臂段與鋼牛腿的上翼緣圍焊，鋼牛腿的下翼緣與下加強環滿焊連接；鋼牛腿的上下翼緣與鋼筋混凝土梁的主筋焊接，鋼筋混凝土梁的梁端與鋼管混凝土柱的鋼管壁之間澆築細石混凝土，從而形成一剛性混合節點，節點連接處焊接牢固。
文檔編號E04B1/58GK201991083SQ201120017458
公開日2011年9月28日 申請日期2011年1月19日 優先權日2011年1月19日
發明者劉軍, 劉用光, 周德玲, 張大奎, 張肇毅, 李之鐸, 王小盾, 趙元祥, 陳志華, 陳敖宜 申請人:天津市建築設計院