專利名稱：一種組合梁與混凝土柱節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及土木工程中的結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域，具體是指一種組合梁與混凝土柱的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
鋼與混凝土組合梁能充分發(fā)揮鋼與混凝土兩種材料的長處。我國從50年代初期開始研究組合梁結(jié)構(gòu)，之后在公路、鐵路橋梁方面得到了廣泛地應(yīng)用。在房屋建筑方面使用組合梁要比使用混凝土梁經(jīng)濟(jì)，組合梁在使用階段可以不考慮梁的整體穩(wěn)定性能，充分發(fā)揮鋼與混凝土各自的優(yōu)點(diǎn)，它能夠節(jié)約材料、減輕樓蓋重量、降低梁高、增強(qiáng)剛度和承載力。
由鋼筋混凝土柱與組合梁組成的結(jié)構(gòu)體系與一般的混凝土結(jié)構(gòu)體系相比具有使用功能好、施工快捷的優(yōu)點(diǎn)，與鋼框架體系相比具有造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)結(jié)構(gòu)的凈高得到了降低，提供了大開間及小業(yè)主自由裝修的便利條件。在我國建筑鋼材產(chǎn)量逐年遞增的時(shí)候，組合梁-混凝土柱結(jié)構(gòu)體系的提出符合國家建設(shè)部關(guān)于建筑產(chǎn)業(yè)化及大力發(fā)展建筑用鋼的要求。
現(xiàn)有技術(shù)對組合梁與混凝土柱性能的研究較為廣泛，但對組合梁與混凝土柱構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體系中梁柱節(jié)點(diǎn)的研究目前仍很缺乏。由于該結(jié)構(gòu)體系中節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造及受力性能直接影響到組合梁與混凝土柱結(jié)構(gòu)體系的力學(xué)性能，故目前工程界迫切需要找到一種適用于該結(jié)構(gòu)體系的高性能的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺點(diǎn)，提供一種強(qiáng)度高、延性好、內(nèi)力分布均勻的組合梁與混凝土柱節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本組合梁與混凝土柱節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述組合梁與混凝土柱節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)包括節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土、鋼板箍、外伸端板、長桿螺栓、組合梁的負(fù)鋼筋，所述鋼板箍包裹在節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土的外周面，所述鋼板箍、外伸端板位于所述負(fù)鋼筋的下方，兩塊外伸端板通過貫穿節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土的長桿螺栓分別固定在鋼板箍兩個(gè)端面外側(cè)，所述外伸端板外側(cè)焊接有組合梁的工字鋼梁。
為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述工字鋼梁與外伸端板的焊接方式是V形坡口焊縫焊接。
所述外伸端板上端距工字鋼梁上翼緣外表面20mm～50mm，外伸端板下端距工字鋼梁下翼緣外表面100mm～260mm；所述組合梁的混凝土層厚度為100mm～260mm；所述工字鋼梁、外伸端板、鋼板箍的材料強(qiáng)度等級為Q235、Q345或Q390，組合梁負(fù)鋼筋的強(qiáng)度等級為HRB400，長桿螺栓的強(qiáng)度等級為8.8級或10.9級。
本實(shí)用新型相對現(xiàn)有技術(shù)，具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果(1)強(qiáng)度高，本實(shí)用新型所述節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)的剪力由所述鋼板箍與節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土共同承擔(dān)，由于核芯區(qū)混凝土被鋼板箍約束，其受力性能表現(xiàn)為約束混凝土的受力性能，其強(qiáng)度有較大的提高，同時(shí)鋼板箍也能充分發(fā)揮其抗剪作用，所以本實(shí)用新型的節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力超過同樣尺寸的普通混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力。
(2)延性好，本實(shí)用新型所述外伸端板螺栓連接的組合梁與混凝土柱節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)很容量實(shí)現(xiàn)抗震需要的“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”，并使組合梁先于節(jié)點(diǎn)與混凝土柱提前進(jìn)入塑性，由于組合梁中的工字鋼可使梁端充分發(fā)生塑性，所以本實(shí)用新型具有較好的延性。
(3)內(nèi)力分布均勻，本實(shí)用新型由于采用外伸端板，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的內(nèi)力傳遞比較均勻，避免了應(yīng)力集中引起的局部破壞，同時(shí)核心區(qū)混凝土也大大增加了節(jié)點(diǎn)剛度(相對鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的剛度靠板件提供)，故本實(shí)用新型所述節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)對抗震是非常有利的。


圖1是本實(shí)用新型組合梁與混凝土柱節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1所示A-A截面示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
圖1給出了本組合梁與混凝土柱節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)，如圖1所示，本組合梁與混凝土柱節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)包括節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土3、鋼板箍7、外伸端板5、長桿螺栓8、組合梁6的負(fù)鋼筋1，節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土3是組合梁6與混凝土柱2結(jié)合部位的混凝土，鋼板箍7包裹在節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土3的外周面，鋼板箍7、外伸端板5位于負(fù)鋼筋1的下方，兩塊外伸端板5通過貫穿節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土3的長桿螺栓8分別固定在鋼板箍7兩個(gè)端面外側(cè)，所述組合梁6的工字鋼梁9位于兩塊外伸端板5的外側(cè)，且分別與外伸端板5焊接。
圖2給出了本組合梁與混凝土柱節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)A-A截面的具體結(jié)構(gòu)，如圖2所示，外伸端板5與工字鋼梁9采用V形坡口焊縫連接，外伸端板5上端距工字鋼梁9上翼緣外表面的距離是20mm，外伸端板5下端距工字鋼梁下翼緣外表面的距離是110mm，組合梁6的混凝土層4厚度為150mm。
本組合梁與混凝土柱節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的施工過程是第一步計(jì)算所述組合梁與混凝土柱節(jié)點(diǎn)受力大?。坏诙礁鶕?jù)構(gòu)造要求確定長桿螺栓8的位置與數(shù)量，然后根據(jù)節(jié)點(diǎn)受力大小，按鋼結(jié)構(gòu)中普通螺栓的計(jì)算，確定長桿螺栓8的直徑，根據(jù)長桿螺栓8的位置確定外伸端板5的大小，根據(jù)彈性方法計(jì)算外伸端板5的厚度，同時(shí)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的剪力設(shè)計(jì)值，并確定鋼板箍7的厚度；第三步加工所述鋼板箍7、外伸端板5，并按設(shè)計(jì)要求將外伸端板5與工字鋼梁9采用V形坡口焊縫焊接；第四步在施工現(xiàn)場通過模板將工字鋼梁9、外伸端板5與鋼板箍7精確就位，然后安裝長桿螺栓8，同時(shí)安裝并綁扎好組合梁6的負(fù)鋼筋1；第五步澆筑柱混凝土、節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土3、組合梁的混凝土層4；第六步當(dāng)節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土3達(dá)到80％的設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再擰緊長桿螺栓8，使螺桿保持200微應(yīng)變～800微應(yīng)變，從而保證外伸端板5與鋼板箍7緊貼。
本組合梁與混凝土柱節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)中，外伸端板5、鋼板箍7、工字鋼梁9的材料強(qiáng)度等級為Q235；負(fù)鋼筋1的強(qiáng)度等級為HRB400；長桿螺栓8的強(qiáng)度等級為8.8級。
如此所述，即可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種組合梁與混凝土柱節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述組合梁與混凝土柱節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)包括節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土、鋼板箍、外伸端板、長桿螺栓、組合梁負(fù)鋼筋，所述鋼板箍包裹在節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土的外周面，所述鋼板箍、外伸端板位于所述組合梁負(fù)鋼筋的下方，兩塊外伸端板通過貫穿節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土的長桿螺栓分別固定在鋼板箍兩個(gè)端面外側(cè)，所述外伸端板外側(cè)焊接有組合梁的工字鋼梁。
2.按權(quán)利要求1組合梁與混凝土柱節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述工字鋼梁與外伸端板的焊接方式是V形坡口焊縫焊接。
3.按權(quán)利要求1組合梁與混凝土柱節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述外伸端板上端距工字鋼梁上翼緣外表面20mm～50mm，外伸端板下端距工字鋼梁下翼緣外表面100mm～260mm。
4.按權(quán)利要求1組合梁與混凝土柱節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述組合梁的混凝土層厚度為100mm～260mm。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種組合梁與混凝土柱節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，包括節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土、鋼板箍、外伸端板、長桿螺栓、組合梁的負(fù)鋼筋，鋼板箍包裹在節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土的外周面，鋼板箍、外伸端板位于負(fù)鋼筋的下方，兩塊外伸端板通過貫穿節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土的長桿螺栓分別固定在鋼板箍兩個(gè)端面外側(cè)，外伸端板外側(cè)焊接有組合梁的工字鋼梁。本節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、延性好、內(nèi)力分布均勻，工程應(yīng)用前景較好。
文檔編號E04C3/30GK2777087SQ200520053389
公開日2006年5月3日 申請日期2005年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月4日
發(fā)明者馬宏偉, 韓小雷, 陳蘭 申請人:華南理工大學(xué)