專利名稱：一種配實(shí)腹鋼板的混凝土異形柱——型鋼梁框架節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及建筑物混凝土框架節(jié)點(diǎn)，特別涉及異形柱框架梁柱節(jié)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
異形柱結(jié)構(gòu)體系是近年來在我國發(fā)展起來的一種新型結(jié)構(gòu)體系。它可 以增加房間的實(shí)際使用面積，還可以利用保溫、隔熱、輕質(zhì)、高效的墻體 材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的粘土磚，符合國家建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的要求，因此很受歡迎。
當(dāng)前工程中普遍應(yīng)用的是鋼筋混凝土 (以下簡(jiǎn)稱RC)異形柱框架結(jié)構(gòu)，然 而隨著應(yīng)用和研究的不斷深入，目前該結(jié)構(gòu)中梁柱節(jié)點(diǎn)的一些弱點(diǎn)及局限 性逐漸暴露出來。首先，在節(jié)點(diǎn)處梁、柱的縱向受力鋼筋相互交叉，而實(shí) 際工程中柱的肢厚又較窄，使得混凝土在此處很難澆筑密實(shí)；其次在節(jié)點(diǎn) 處，由于受到肢高肢厚比(肢高肢厚比《4)以及肢厚寬度的限制，其有效 的抗剪截面面積十分有限，抗剪承載力低；再次截面不規(guī)整，抗震及變形 性能差。因此應(yīng)用范圍十分有限，主要適用于設(shè)防烈度8度以下地區(qū)的多 層建筑中。受到以上幾方面的限制，該結(jié)構(gòu)體系不能夠進(jìn)行大面積的推廣 應(yīng)用，這和市場(chǎng)的巨大需求產(chǎn)生了矛盾。為了解決這一問題，亟待開發(fā)出 一種受力合理、傳力明確、構(gòu)造簡(jiǎn)單且具有較高抗剪承載力和優(yōu)良抗震和 變形性能的新型異形柱框架節(jié)點(diǎn)，適用于高層建筑以及高烈度區(qū)。
型鋼混凝土 (SRC)結(jié)構(gòu)由于包含有較多的型鋼，其抗剪承載力和抗 震及變形性能均有明顯提高。因此為了達(dá)到以上目的，可以通過在普通RC 異形柱節(jié)點(diǎn)中配置型鋼，形成SRC異形柱框架節(jié)點(diǎn)。使異形柱結(jié)構(gòu)能夠在 高層建筑以及高烈度地區(qū)的建筑中得以推廣應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于，提供一種一種配實(shí)腹鋼板的混凝土異形柱一 一型鋼梁框架節(jié)點(diǎn)。通過在節(jié)點(diǎn)中配置實(shí)腹鋼板，形成一種配實(shí)腹鋼板的 混凝土異形柱——型鋼梁框架節(jié)點(diǎn)，能夠有效提高普通鋼筋混凝土異形柱框架節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力和抗震性能，使異形柱結(jié)構(gòu)體系能夠在高層建筑以
及高烈度區(qū)的建筑中得以推廣應(yīng)用，特別是抗震設(shè)防烈度在8度及其以上 地區(qū)的高層建筑。
為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采取如下的技術(shù)解決方案 一種配實(shí)腹鋼板的混凝土異形柱——型鋼梁框架節(jié)點(diǎn)，包括型鋼梁、 型鋼混凝土異形柱，其特征在于在所述型鋼混凝土異形柱中配置實(shí)腹鋼 板；所述型鋼混凝土異形柱是T形截面、L形截面或+形截面，其中T形 截面的型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成邊節(jié)點(diǎn)，L形截面的型鋼混凝土柱 和型鋼梁交匯形成角節(jié)點(diǎn)，+形截面的型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成中 節(jié)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的其他一些特點(diǎn)是
所述的T形截面型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成的邊節(jié)點(diǎn)，該新型節(jié) 點(diǎn)柱中配置縱向鋼板并通過角焊縫拼接構(gòu)成T形實(shí)腹型骨架，同時(shí)在柱中 配置縱向鋼筋；型鋼梁的翼緣通過坡口焊縫和節(jié)點(diǎn)區(qū)的豎向鋼板進(jìn)行焊接 連接，在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)和翼緣對(duì)應(yīng)的高度處焊接加勁肋，加勁肋同樣通過坡 口焊縫和豎向鋼板進(jìn)行焊接連接；型鋼梁的腹板通過角焊縫和節(jié)點(diǎn)區(qū)的豎 向鋼板進(jìn)行焊接連接。節(jié)點(diǎn)核心區(qū)箍筋配置成為L形箍和非封閉的矩形箍， 在核心區(qū)的實(shí)腹鋼板以及型鋼梁中的腹板上和箍筋對(duì)應(yīng)位置處開孔，孔的 直徑略小于箍筋的直徑，將箍筋焊接到相應(yīng)的位置上。
所述的L形截面型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成的角節(jié)點(diǎn)，該新型節(jié) 點(diǎn)柱中配置縱向鋼板并通過角焊縫拼接構(gòu)成L形實(shí)腹型骨架，同時(shí)在柱中 配置縱向鋼筋；型鋼梁的翼緣通過坡口焊縫和節(jié)點(diǎn)區(qū)的豎向鋼板進(jìn)行焊接 連接，在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)和翼緣對(duì)應(yīng)的高度處焊接加勁肋，加勁肋同樣通過坡 口焊縫和豎向鋼板進(jìn)行焊接連接;梁中腹板通過角焊縫和節(jié)點(diǎn)區(qū)的豎向鋼 板進(jìn)行焊接連接。節(jié)點(diǎn)核心區(qū)箍筋設(shè)置成非封閉的矩形和L形，在核心區(qū) 的實(shí)腹鋼板以及型鋼梁中的腹板上與箍筋對(duì)應(yīng)位置處開孔，孔的直徑略小 于箍筋的直徑，將箍筋焊接相應(yīng)的位置上。
所述的十形截面型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成的中節(jié)點(diǎn)，該新型節(jié)點(diǎn)柱中配置縱向鋼板并通過角焊縫拼接而構(gòu)成十形實(shí)腹型骨架，同時(shí)在柱
中配置縱向鋼筋；型鋼梁中的翼緣通過坡口焊縫和節(jié)點(diǎn)區(qū)的豎向鋼板進(jìn)行 焊接連接，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)和翼緣對(duì)應(yīng)的高度處焊接加勁肋，加勁肋同樣通過 坡口焊縫和豎向鋼板進(jìn)行焊接連接；梁中的腹板通過角焊縫和節(jié)點(diǎn)區(qū)的豎 向鋼板進(jìn)行焊接連接。節(jié)點(diǎn)核心區(qū)箍筋設(shè)置為U形和L形，在核心區(qū)的實(shí) 腹鋼板以及梁中的腹板上與箍筋對(duì)應(yīng)位置處開孔，孔的直徑略小于箍筋的 直徑，將箍筋焊接到相應(yīng)的位置上。
本實(shí)用新型，由于節(jié)點(diǎn)區(qū)的型鋼骨架、型鋼梁中的型鋼可以在施工現(xiàn) 場(chǎng)或工廠中提前加工并焊接在一起，吊裝到指定位置后進(jìn)行連接，則整個(gè) 骨架可以承受施工時(shí)的荷載；由于配置了型鋼，使得節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋擁擠的情 況得以緩解；試驗(yàn)研究表明，通過在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)配置實(shí)腹鋼板，該新型節(jié) 點(diǎn)的耗能性能為RC異形柱框架節(jié)點(diǎn)的2~3倍，抗剪承載能力也由大幅度 提高，即達(dá)到了提高普通RC異形柱框架節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力和抗震性能的 目的。使異形柱結(jié)構(gòu)體系能夠在高層建筑以及高烈度區(qū)的建筑中得以推廣 應(yīng)用，特別是在抗震設(shè)防烈度8度及其以上地區(qū)的高層建筑。


圖1由型鋼梁和配實(shí)腹鋼板的T形截面柱交匯形成的框架邊節(jié)點(diǎn)示意
圖2由型鋼梁和配實(shí)腹鋼板的L形截面柱交匯形成的框架角節(jié)點(diǎn)示意
圖3由型鋼梁和配實(shí)腹鋼板的+形截面柱交匯形成的框架中節(jié)點(diǎn)示意
圖1中各部件說明如下1、 2、 3、 4、 5—節(jié)點(diǎn)區(qū)豎向鋼板，6、型 鋼梁的翼緣，7、加勁肋，8、坡口焊縫，9、型鋼梁的腹板，10、角焊縫， 11、節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的箍筋，12、 T形截面柱中的縱向鋼筋，13、 T形截面型 鋼混凝土柱中的混凝土。
圖2中各部件說明如下1 ' 、 2 ' 、 3 ' 、 4 ' 、 5 節(jié)點(diǎn)區(qū)豎向鋼板，6 '、型鋼梁的翼緣，7 '、加勁肋，8 z 、坡口焊縫，9 '、型鋼梁的
腹板，10 '、角焊縫，11 '，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的箍筋，12 ' 、 L形截面柱中的
縱向鋼筋，13'、 L形截面型鋼混凝土柱中的混凝土。
圖3中各部件說明如下1" 、 2" 、 3" 、 4" 、 5" 、 6" 、 7"—節(jié)
點(diǎn)區(qū)豎向鋼板，8〃 、型鋼梁的翼緣，9〃 、加勁肋，10〃 、坡口焊縫，11
〃 、型鋼梁的腹板，12〃 、角焊縫，13〃 、節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的箍筋，14〃 、 +
形截面柱中的縱向鋼筋，15" 、 +形截面型鋼混凝土柱中的混凝土。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
參見圖1 圖3， 一種配實(shí)腹鋼板的混凝土異形柱——型鋼梁框架節(jié)點(diǎn)， 包括型鋼梁、型鋼混凝土異形柱，其特征在于在所述型鋼混凝土異形柱 中配置實(shí)腹鋼板；所述型鋼混凝土異形柱是T形截面、L形截面或+形截 面，其中T形截面的型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成邊節(jié)點(diǎn)，L形截面的 型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成角節(jié)點(diǎn)，十形截面的型鋼混凝土柱和型鋼 梁交匯形成中節(jié)點(diǎn)。
所述的T形截面型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成的邊節(jié)點(diǎn)(參見圖1)， 該新型節(jié)點(diǎn)柱中配置縱向鋼板(1、 2、 3、 4、 5、)，并通過角焊縫拼接構(gòu)成 T形實(shí)腹型骨架，同時(shí)在柱中配置縱向鋼筋12;梁中型鋼的翼緣6通過坡 口焊縫8和節(jié)點(diǎn)區(qū)的豎向鋼板1進(jìn)行焊接連接，在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)和翼緣板6 對(duì)應(yīng)的高度處焊接加勁肋7，加勁肋7同樣通過坡口焊縫和豎向鋼板1進(jìn) 行焊接連接；梁中腹板9通過角焊縫10和節(jié)點(diǎn)區(qū)的豎向鋼板1進(jìn)行焊接連 接。節(jié)點(diǎn)核心區(qū)箍筋11配置成為L形箍和非封閉的矩形，在核心區(qū)的實(shí)腹 鋼板(4、 5)以及梁中腹板9上和箍筋11對(duì)應(yīng)位置處開孔，孔的直徑略小 于箍筋11的直徑，將箍筋11焊接到相應(yīng)的位置上。
所述的L形截面型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成的角節(jié)點(diǎn)(參見圖2)， 該型節(jié)點(diǎn)柱中配置縱向鋼板(1 ' 、 2 ' 、 3 ' 、 4 ' 、 5 '、)，并通過角焊縫 拼接構(gòu)成L形實(shí)腹型骨架，同時(shí)在柱中配置縱向鋼筋12';型鋼梁中的翼緣6 '通過坡口焊縫8 '和節(jié)點(diǎn)區(qū)的豎向鋼板1 '進(jìn)行焊接連接，在節(jié)點(diǎn)核 心區(qū)和翼緣6 '對(duì)應(yīng)的高度處焊接加勁肋7 '，加勁肋7 '同樣通過坡口焊 縫和豎向鋼板1 '進(jìn)行焊接連接；梁中腹板9 '通過角焊縫10 '和節(jié)點(diǎn)區(qū) 的豎向鋼板1 '進(jìn)行焊接連接。節(jié)點(diǎn)核心區(qū)箍筋11 '設(shè)置成非封閉的矩形 和L形，在核心區(qū)的實(shí)腹鋼板(4 ' 、 5 ')以及梁中的腹板9 '上與箍筋 ll'對(duì)應(yīng)位置處開孔，孔的直徑略小于箍筋的直徑，將箍筋ll,焊接到相 應(yīng)的位置上。
所述的十形截面的型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成的中節(jié)點(diǎn)(參見圖 3),該型節(jié)點(diǎn)柱中配置縱向鋼板(1〃 、 2〃 、 3〃 、 4〃 、 5〃 、 6〃 、 7〃 )， 并通過角焊縫拼接構(gòu)成十形實(shí)腹型骨架，同時(shí)在柱中配置縱向鋼筋14"; 型鋼梁中的翼緣8"通過坡口焊縫10"和節(jié)點(diǎn)區(qū)的豎向鋼板r進(jìn)行焊接 連接，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)和翼緣對(duì)應(yīng)的高度處焊接加勁肋9"，加勁肋9"同樣通
過坡口焊縫io"和豎向鋼板r進(jìn)行焊接連接；梁中型鋼腹板ir通過角 焊縫i2"和節(jié)點(diǎn)區(qū)的豎向鋼板r進(jìn)行焊接連接。節(jié)點(diǎn)核心區(qū)箍筋i3"設(shè)
置為U形或L形，在核心區(qū)的實(shí)腹鋼板(3〃 、 4" 、 7〃 ) ^S^腹板11〃 上^^ 13"對(duì)應(yīng)^fflW U孑鵬嫩J、T^113"的直徑13"離IJ
本實(shí)用新型的工作原理是
型鋼梁與配實(shí)腹鋼板的異形柱構(gòu)成的框架節(jié)點(diǎn)，梁中型鋼的翼緣通過 坡口焊縫和節(jié)點(diǎn)區(qū)的豎向鋼板進(jìn)行焊接連接，同時(shí)在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)和翼緣對(duì) 應(yīng)的高度處設(shè)置加勁肋，這樣能夠使梁中所受的力順利傳到節(jié)點(diǎn)區(qū)，達(dá)到 傳力明確的要求。由于節(jié)點(diǎn)核心區(qū)配置了實(shí)腹鋼板，使得該新型節(jié)點(diǎn)的抗 剪承載力及抗震性能得到極大的改善。
以下以邊節(jié)點(diǎn)為例對(duì)本實(shí)用新型的施工工藝進(jìn)行說明 節(jié)點(diǎn)中的實(shí)腹鋼板按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選擇。實(shí)腹骨架可以在施工現(xiàn)場(chǎng) 加工亦可以在專業(yè)的鋼構(gòu)公司加工。首先按照設(shè)計(jì)圖紙的要求通過角焊縫 將各種規(guī)格的鋼板焊接為一體，然后在指定的高度處焊接型鋼梁，為了保 證焊縫的質(zhì)量，梁中型鋼的翼緣必須用坡口焊縫和節(jié)點(diǎn)區(qū)的豎向鋼板(1)進(jìn)行焊接連接，在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)和梁中型鋼翼緣對(duì)應(yīng)的高度處焊接加勁肋， 加勁肋的厚度要大于等于加勁板的厚度，同時(shí)加勁肋也必須坡口后和豎向 鋼板(1)進(jìn)行焊接；其次是開孔，在節(jié)點(diǎn)區(qū)的實(shí)腹鋼板以及型鋼梁中的腹 板上和箍筋對(duì)應(yīng)的高度處開孔，開孔后將節(jié)點(diǎn)區(qū)的箍筋焊接到對(duì)應(yīng)的位置 上；再次把梁柱中的型鋼骨架吊裝到指定的位置進(jìn)行固定，將柱中的縱向 鋼筋從節(jié)點(diǎn)區(qū)的箍筋中穿過并綁扎，最后澆筑T形截面柱中的混凝土 (參 見圖1中的13)、 L形截面柱中的混凝土 (參見圖2中的13 z )和+形截 面柱中的混凝土 (參見圖3中的15〃 )。
權(quán)利要求1、一種配實(shí)腹鋼板的混凝土異形柱——型鋼梁框架節(jié)點(diǎn)，包括型鋼梁、型鋼混凝土異形柱，其特征在于在所述型鋼混凝土異形柱中配置實(shí)腹鋼板；所述型鋼混凝土異形柱是T形截面、L形截面或+形截面，其中T形截面的型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成邊節(jié)點(diǎn)，L形截面的型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成角節(jié)點(diǎn)，+形截面的型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成中節(jié)點(diǎn)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配實(shí)腹鋼板的混凝土異形柱——型鋼梁 框架節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述的T形截面型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成 的邊節(jié)點(diǎn)，該新型節(jié)點(diǎn)柱中配置縱向鋼板并通過角焊縫拼接構(gòu)成T形實(shí)腹 型骨架，同時(shí)在柱中配置縱向鋼筋；型鋼梁中的翼緣通過坡口焊縫和節(jié)點(diǎn) 區(qū)的豎向鋼板進(jìn)行焊接連接，在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)和翼緣對(duì)應(yīng)高度處焊接加勁肋， 加勁肋同樣通過坡口焊縫和豎向鋼板進(jìn)行焊接連接；梁中的腹板通過角焊 縫和節(jié)點(diǎn)區(qū)的豎向鋼板進(jìn)行焊接連接；節(jié)點(diǎn)核心區(qū)箍筋配置成為L形箍和 非封閉的矩形箍，在核心區(qū)的實(shí)腹鋼板以及梁中的腹板上和箍筋對(duì)應(yīng)高度 處開孔，孔的直徑略小于箍筋的直徑，將箍筋焊接到相應(yīng)的位置上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配實(shí)腹鋼板的混凝土異形柱——型鋼梁 框架節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述的L形截面型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成 的角節(jié)點(diǎn)，該型節(jié)點(diǎn)柱中配置縱向鋼板并通過角焊縫拼接構(gòu)成L形實(shí)腹型 骨架，同時(shí)在柱中配置縱向鋼筋；型鋼梁中的翼緣通過坡口焊縫和節(jié)點(diǎn)區(qū) 的豎向鋼板進(jìn)行焊接連接，在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)和翼緣對(duì)應(yīng)高度處焊接加勁肋， 加勁肋同樣通過坡口焊縫和豎向鋼板進(jìn)行焊接連接；梁中的腹板通過角焊 縫和節(jié)點(diǎn)區(qū)的豎向鋼板進(jìn)行焊接連接；節(jié)點(diǎn)核心區(qū)箍筋設(shè)置成非封閉的矩 形和L形，在核心區(qū)的實(shí)腹鋼板以及梁中的腹板上與箍筋對(duì)應(yīng)位置處開孔， 孔的直徑略小于箍筋的直徑，將箍筋焊接相應(yīng)的位置上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配實(shí)腹鋼板的混凝土異形柱——型鋼梁 框架節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述的十形截面型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成 的中節(jié)點(diǎn)，該新型節(jié)點(diǎn)柱中配置縱向鋼板并通過角焊縫拼接而構(gòu)成十形實(shí)腹型骨架，同時(shí)在柱中配置縱向鋼筋；型鋼梁中的翼緣通過坡口焊縫和節(jié) 點(diǎn)區(qū)的豎向鋼板進(jìn)行焊接連接，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)和翼緣對(duì)應(yīng)的高度處焊接加勁 肋，加勁肋同樣通過坡口焊縫和豎向鋼板進(jìn)行焊接連接；梁中的腹板通過 角悍縫和節(jié)點(diǎn)區(qū)的豎向鋼板進(jìn)行焊接連接；節(jié)點(diǎn)核心區(qū)箍筋設(shè)置為U形和 L形，在核心區(qū)的實(shí)腹鋼板以及梁中的腹板上與箍筋對(duì)應(yīng)高度處開孔，孔 的直徑略小于箍筋的直徑，將箍筋悍接相應(yīng)的位置上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種配實(shí)腹鋼板的混凝土異形柱——型鋼梁框架節(jié)點(diǎn)，包括型鋼梁、型鋼混凝土異形柱，其特征在于在所述型鋼混凝土異形柱中配置實(shí)腹鋼板；所述型鋼混凝土異形柱是T形截面、L形截面或+形截面，其中T形截面的型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成邊節(jié)點(diǎn)，L形截面的型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成角節(jié)點(diǎn)，+形截面的型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成中節(jié)點(diǎn)。通過在此節(jié)點(diǎn)中配置實(shí)腹鋼板，能夠有效提高普通鋼筋混凝土異形柱框架節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力和抗震性能，緩解節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋擁擠的情況，使異形柱結(jié)構(gòu)體系能夠在高層建筑以及高烈度區(qū)的建筑中得以推廣應(yīng)用，特別是在抗震設(shè)防烈度為8度及其以上地區(qū)的高層建筑。
文檔編號(hào)E04B1/41GK201351312SQ200920031709
公開日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2009年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月15日
發(fā)明者凱 伍, 義 劉, 劉祖強(qiáng), 薛建陽, 趙鴻鐵 申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué)