專利名稱：一種柱與梁連接的結(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及應(yīng)用于建筑工程的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼一混凝土組合結(jié)構(gòu)的結(jié)點(diǎn)，具體涉 及一種柱與梁連接的結(jié)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
目前的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼一混凝土組合結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)體系有框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、 框架一剪力墻結(jié)構(gòu)、框架一筒體結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)。上述各類結(jié)構(gòu)的各構(gòu)件的 相互連接均采用剛性連接。 一般的多層及高層建筑中，由于框架結(jié)構(gòu)、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)、 框架一筒體結(jié)構(gòu)具有布置靈活、空間大，得到廣泛的應(yīng)用。
常規(guī)結(jié)構(gòu)的柱與樓板為剛性連接，在荷載作用下，柱的彎矩最大值位于柱端，柱端承 受彎矩、剪力和軸力的共同作用，因此，柱破壞往往發(fā)生于柱端。根據(jù)有關(guān)專家學(xué)者的研 究結(jié)果，樓板的剛度很大，梁與板均配有鋼筋，樓板的抗彎能力也很大，按目前我國(guó)的有 關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)際上并沒有達(dá)到規(guī)范要求的"強(qiáng)柱弱梁"的結(jié)果， 具有很大的安全隱患。汶川大地震的調(diào)査結(jié)果即表明，具有框架成分的結(jié)構(gòu)，在地震作用 下，結(jié)構(gòu)主要是柱端發(fā)生破壞，而梁端很少發(fā)生破壞，大量建筑物因柱破壞而發(fā)生倒塌， 造成巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失，建筑物沒有真正實(shí)現(xiàn)"強(qiáng)柱弱梁"，與規(guī)范要求不符。柱端一旦 破壞，往往無(wú)法修復(fù)，因此，采用目前的結(jié)構(gòu)形式，要實(shí)現(xiàn)"強(qiáng)柱弱梁"，勢(shì)必大大增加柱 的截面尺寸及配筋量，但同時(shí)帶來以下幾方面問題(1)大大增加建筑物成本；(2)影響 建筑使用，減少有效使用面積；(3)增加結(jié)構(gòu)的重量及剛度，又進(jìn)行一步增加地震作用， 相當(dāng)多的柱甚至成為短柱，進(jìn)一步增加建筑物成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種柱與梁連接的結(jié)點(diǎn)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、施工方便，即柱與樓板通過設(shè)置兩塊鋼板連接。通過調(diào)整兩鋼板的接觸面積或減少柱 筋在鋼板厚度范圍內(nèi)的配置數(shù)量，結(jié)點(diǎn)的剛度及抗彎能力低于柱端的其余部位，有意控制 本結(jié)點(diǎn)區(qū)為柱的耗能區(qū)，避免柱端在地震或風(fēng)等水平荷載作用下產(chǎn)生破壞，保護(hù)了整根柱 子的安全。從而達(dá)到了規(guī)范要求的"強(qiáng)柱弱梁"的效果，提高建筑物在地震及風(fēng)荷載作用 下的抵抗破壞能力，有效地保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
結(jié)點(diǎn)由鋼板l、鋼板2和柱筋5組成，在建筑物的柱6與梁板7連接處，上下放置兩 塊相接觸的鋼板鋼板1和鋼板2。鋼板1與鋼板2的接觸面積小于柱端66的截面面積， 增加結(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)能力和耗能能力。
鋼板l與鋼板2均固接有短鋼筋4，短鋼筋4固定于柱端66或梁板7的混凝土中。短 鋼筋4可提高柱端66的抗彎能力，則結(jié)點(diǎn)的抗彎能力相對(duì)低于柱端66的抗彎能力。
3在鋼板1或鋼板2上固接有抗剪塊3,進(jìn)一步防止兩塊鋼板產(chǎn)生相對(duì)滑移。 柱筋5在鋼板1與鋼板2之間的配置數(shù)量少于柱端66處的配置數(shù)量，也可使結(jié)點(diǎn)的抗 彎能力相對(duì)低于柱端66的抗彎能力。
鋼板1和鋼板2范圍內(nèi)的空隙由于沒有混凝土填充，采用瀝青或防腐油脂填充。 本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的的優(yōu)點(diǎn)及有益效果
1、 常規(guī)結(jié)構(gòu)的柱與樓板為剛性連接，在水平荷載作用下，柱的彎矩最大值位于柱端， 柱端承受彎矩、剪力和軸力的共同作用，因此，柱破壞往往發(fā)生于柱端。本發(fā)明的結(jié)點(diǎn)區(qū) 為鋼板連接，抵抗破壞能力很強(qiáng)，疲勞強(qiáng)度很高，結(jié)點(diǎn)剛度及抗彎能力相對(duì)低于柱端的其 余部位，因此，在水平荷載作用下，結(jié)點(diǎn)必先于柱的其余部位屈服并耗能，從而保護(hù)了整 根柱子安全，達(dá)到了規(guī)范要求的"強(qiáng)柱弱梁"的效果，提高建筑物在地震及風(fēng)荷載作用下 的抵抗破壞能力，建筑物不因柱破壞而倒塌，有效地保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
2、 由于本結(jié)點(diǎn)由鋼板與柱筋構(gòu)成，兩鋼板的接觸面積小于柱端的截面面積，結(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn) 動(dòng)能力比柱端強(qiáng)，變形能力大，疲勞強(qiáng)度高，耗能能力強(qiáng)，大大提高框架結(jié)構(gòu)的延性，有 效地減少地震作用對(duì)建筑物的影響。并可替代普通結(jié)構(gòu)的專門耗能裝置的作用。
3、 本發(fā)明的結(jié)點(diǎn)的剛度可根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行調(diào)整，以滿足建筑物的整體剛度要求， 但始終保證結(jié)點(diǎn)(剛度及強(qiáng)度)相對(duì)柱端其余部位有所削弱。因此，既可單獨(dú)使用，也可 配合其他抗側(cè)力體系(如剪力墻、筒體結(jié)構(gòu)等)使用，效果顯著。
4、 柱承受的彎矩可通過本發(fā)明的結(jié)點(diǎn)調(diào)整，剪力小，以承受軸力為主，因此，采用高 強(qiáng)度混凝土具有很大的優(yōu)越性，可減少柱截面尺寸，減少混凝土用量，增加建筑使用面積。


圖1是本發(fā)明的柱端結(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明應(yīng)用于框架結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖3是本發(fā)明應(yīng)用于框架結(jié)構(gòu)的整體效果的示意圖； 圖4是本發(fā)明應(yīng)用于設(shè)置斜拉桿的框架結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖5是本發(fā)明應(yīng)用于設(shè)置斜拉桿的框架結(jié)構(gòu)的整體效果示意圖； 圖6是本發(fā)明應(yīng)用于框架一剪力墻結(jié)構(gòu)或框架一筒體結(jié)構(gòu)的整體效果示意圖； 圖7是本發(fā)明應(yīng)用于設(shè)置斜拉桿的框架一剪力墻結(jié)構(gòu)或框架一筒體結(jié)構(gòu)的整體效果示 意其中鋼板l、鋼板2、抗剪塊3、短鋼筋4、柱筋5、柱6、柱端66、梁板7、拉桿8、 梁柱節(jié)點(diǎn)9、剪力墻10。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。 實(shí)施例l:
如圖l、圖2、圖3所示，本發(fā)明應(yīng)用于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。結(jié)點(diǎn)由鋼板l、鋼板2 和柱筋5組成，在建筑物的柱端66與梁板7連接處，上下放置兩塊鋼板鋼板1和鋼板2， 鋼板1與鋼板2的接觸面積小于柱端66截面積，增加結(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)能力和耗能能力，鋼板l與鋼板2均固接若干短鋼筋4，短鋼筋4固定于柱端66或梁板7混凝土中，柱筋5在兩塊 鋼板范圍內(nèi)的配置數(shù)量少于柱端66的其他部位，使該結(jié)點(diǎn)的剛度和抗彎能力低于柱端66 剛度和抗彎能力，即有意將柱端66的破壞范圍控制在本結(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)；在鋼板2或鋼板1上焊 接抗剪塊3，抗剪塊3用于防止鋼板1與鋼板2產(chǎn)生相對(duì)滑移，鋼板厚度范圍不澆筑混凝 土。
鋼板1與鋼板2的位置可根據(jù)施工需要而互換，鋼板范圍內(nèi)的空隙由于沒有混凝土填 充，可采用瀝青、麻筋瀝青或防腐油脂填充。 實(shí)施例2:
如圖4、圖5所示，本發(fā)明應(yīng)用于設(shè)置斜拉桿8的框架結(jié)構(gòu)。本發(fā)明配合設(shè)置斜拉桿8 的框架，可形成桁架式抗側(cè)力體系，拉桿8的兩端分別固定在上、下樓層梁柱節(jié)點(diǎn)9上， 拉桿8可采用高強(qiáng)的鋼絞線或高強(qiáng)鋼筋，大大降低柱6的剪力和彎矩，柱6以承受軸向力 為主，充分發(fā)揮混凝土抗壓強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，提高柱6的承載力。因此，在地震作用下，柱 端66不會(huì)破壞，從而達(dá)到了規(guī)范要求的"強(qiáng)柱弱梁"的效果，大大提高建筑物的抗震性能。 實(shí)施例3:
如圖6所示，本發(fā)明應(yīng)用于框架一剪力墻結(jié)構(gòu)或框架一筒體結(jié)構(gòu)?？蚣苤锌稍O(shè)置斜拉 桿8，如圖7所示，拉桿8的兩端分別固定在上、下樓層梁柱節(jié)點(diǎn)9上，也可錨固于梁板7 與剪力墻10相交處，拉桿8可采用高強(qiáng)的鋼絞線或高強(qiáng)鋼筋，桁架式框架與剪力墻10形 成混合式抗側(cè)力體系，適合于抗震設(shè)計(jì)的高層、超高層建筑結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1、一種柱與梁板連接的結(jié)點(diǎn)，其特征在于，結(jié)點(diǎn)由鋼板(1)、鋼板(2)和柱筋(5)組成，在建筑物的柱(6)與梁板(7)連接處，上下放置相接觸的鋼板(1)和鋼板(2)，鋼板(1)與鋼板(2)的接觸面積小于柱端(66)截面面積。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柱與梁板連接的結(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述鋼板(1)與 鋼板(2)均固接有短鋼筋(4)，短鋼筋(4)固定于柱端(66)或梁板(7)混凝土中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種柱與梁板連接的結(jié)點(diǎn)，其特征在于，在所述鋼板(l) 或鋼板(2)上固接有抗剪塊(3)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種柱與梁板連接的結(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述柱筋 (5)在鋼板(1)與鋼板(2)之間的配置數(shù)量少于柱端(66)處的配置數(shù)量。
全文摘要
本發(fā)明公開一種新型的建筑結(jié)構(gòu)的柱端結(jié)點(diǎn)，即柱與樓板通過設(shè)置兩塊鋼板連接。兩鋼板的接觸面積小于柱端的截面面積，柱的豎向鋼筋在兩鋼板之間配置數(shù)量相對(duì)少于柱端處的配置數(shù)量，結(jié)點(diǎn)的剛度及抗彎能力低于柱端的其余部位，控制結(jié)點(diǎn)區(qū)為柱的耗能區(qū)，避免柱端在地震或風(fēng)等水平荷載作用下產(chǎn)生破壞，保護(hù)了整根柱子的安全，從而達(dá)到了規(guī)范要求的“強(qiáng)柱弱梁”的效果，提高建筑物在地震及風(fēng)荷載作用下的抵抗破壞能力，有效地保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
文檔編號(hào)E04B1/38GK101550727SQ20091003906
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者湛 王, 陸觀宏 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)