專利名稱：復(fù)式鋼管混凝土外鋼管不連通環(huán)梁節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種建筑結(jié)構(gòu)工程中的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，特別涉及一種復(fù)式鋼管混凝土 柱的外鋼管不連通環(huán)梁節(jié)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
鋼管混凝土經(jīng)過多年的發(fā)展，隨著其在高層建筑、大跨橋梁等結(jié)構(gòu)工程中越來越 廣泛的應(yīng)用，在傳統(tǒng)鋼管混凝土的基礎(chǔ)上，國內(nèi)外開始采用一些新型鋼管混凝土重載柱，即 在單鋼管混凝土內(nèi)又設(shè)置了內(nèi)鋼管的復(fù)式鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。復(fù)式鋼管混凝土可以更好地約 束混凝土，在減小相對截面面積的同時，達(dá)到了提高柱承載力、延性以及耐火性能的目的， 且具有很高的防倒塌能力，可以在強(qiáng)地震區(qū)的結(jié)構(gòu)中使用，具有廣闊的應(yīng)用前景。而我國大 多數(shù)建筑的樓蓋采用鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)，推廣應(yīng)用復(fù)式鋼管混凝土柱的關(guān)鍵之一是解決 鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)的連接，由于連接方式各異，其性能差異很大，因此， 成為本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的熱點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種設(shè)計簡單、施工方便、力學(xué)性能好且造價低的復(fù) 式鋼管混凝土外鋼管不連通環(huán)梁節(jié)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)措施得以實(shí)現(xiàn)一種復(fù)式鋼管混凝土外鋼管不連通環(huán)梁節(jié)點(diǎn)，涉及復(fù)式鋼管混凝土柱與鋼筋混凝 土水平構(gòu)件的連接，其特征在于，在復(fù)式鋼管混凝土柱與樓層鋼筋混凝土水平構(gòu)件連接處， 復(fù)式鋼管混凝土柱外鋼管在樓層處不連通，而內(nèi)鋼管上下連續(xù)貫通；外鋼管a的內(nèi)壁焊接 有抗剪栓釘，豎向連接鋼筋插入上下兩分段的外鋼管內(nèi)側(cè)，豎向連接鋼筋上綁扎箍筋與混 凝土形成豎向鋼筋籠約束的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)；鋼筋混凝土水平構(gòu)件中的鋼筋于節(jié)點(diǎn)處繞過內(nèi)鋼 管貫通連續(xù)，在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)外澆筑混凝土構(gòu)成鋼筋混凝土環(huán)梁，環(huán)梁內(nèi)配置多層環(huán)形受力 鋼筋及固定環(huán)形受力鋼筋的放射形環(huán)梁箍筋；節(jié)點(diǎn)處內(nèi)鋼管外圍的混凝土與鋼筋混凝土環(huán) 梁的混凝土成為一體。本實(shí)用新型的其它特點(diǎn)是所述的復(fù)式鋼管混凝土柱為圓套圓、方套圓、圓套方、方套方、或矩形套矩形的截 面形式。所述的混凝土是普通混凝土、高強(qiáng)混凝土或自密實(shí)混凝土。所述的鋼筋混凝土環(huán)梁為八邊形或圓形。樓層鋼筋混凝土水平構(gòu)件可為常規(guī)截面尺寸的框架梁、寬扁梁或無梁樓蓋平板。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與效果是1、復(fù)式鋼管混凝土外鋼管不連通環(huán)梁節(jié)點(diǎn)，由于樓層鋼筋混凝土構(gòu)件于節(jié)點(diǎn)處前 后左右貫通連續(xù)，剪力、彎矩的傳遞改為同普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一樣直接傳遞。在節(jié)點(diǎn)處的 剪力和彎矩的傳遞與通常的框架結(jié)構(gòu)一樣直接，其受力明確，傳力有保證，其節(jié)點(diǎn)構(gòu)造更符合框架結(jié)構(gòu)剛性節(jié)點(diǎn)的假定，更能確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；與此同時，在應(yīng)用計算機(jī)程序進(jìn) 行結(jié)構(gòu)計算分析時，與計算程序?qū)傂怨?jié)點(diǎn)的約定更吻合，避免結(jié)構(gòu)計算時產(chǎn)生的大前提 矛盾的差錯。2、本實(shí)用新型特別適用于采用寬扁梁樓層結(jié)構(gòu)，梁寬度大于內(nèi)鋼管直徑尺寸時， 梁中主筋可直接在內(nèi)鋼管外側(cè)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)內(nèi)連續(xù)直通，施工更加方便簡單。這為降低樓層 層高以取得良好的宏觀經(jīng)濟(jì)效益創(chuàng)造了條件，更使復(fù)式鋼管混凝土柱結(jié)構(gòu)固有的優(yōu)越性得 以充分發(fā)揮，為其廣泛應(yīng)用開辟了一種途徑。

圖1為本實(shí)用新型的復(fù)式鋼管混凝土柱截面圖；圖2為外鋼管不連通環(huán)梁節(jié)點(diǎn)立體效果圖；圖3為外鋼管不連通環(huán)梁節(jié)點(diǎn)平面截面示意圖；圖4為圖3中節(jié)點(diǎn)的I-I剖面示意圖；下面參照附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
參見圖1 4，需要說明的是，附圖是以方套圓復(fù)式鋼管混凝土柱與RC梁連接的外 鋼管不連通八邊形環(huán)梁節(jié)點(diǎn)為例。復(fù)式鋼管混凝土柱可以采用圓套圓、方套圓、圓套方、方 套方、矩形套矩形的截面形式，而且內(nèi)鋼管和外鋼管可以采用薄壁鋼管；混凝土可以是普通 混凝土、或高強(qiáng)混凝土或自密實(shí)混凝土 ；鋼筋混凝土環(huán)梁可為八邊形和圓形。本實(shí)用新型的復(fù)式鋼管混凝土外鋼管不連通環(huán)梁節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，涉及復(fù)式鋼管混凝土 柱與鋼筋混凝土水平構(gòu)件的連接，在復(fù)式鋼管混凝土柱與樓層鋼筋混凝土水平構(gòu)件連接 處，復(fù)式鋼管混凝土柱的外鋼管a在樓層處不連通，而內(nèi)鋼管b上下連續(xù)貫通；外鋼管a的 內(nèi)壁焊接有抗剪栓釘8，豎向連接鋼筋1插入上下兩分段的外鋼管a內(nèi)側(cè)，豎向連接鋼筋 1上綁扎箍筋2與混凝土 c形成豎向鋼筋籠約束的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)；樓層鋼筋混凝土水平構(gòu)件 中的鋼筋于節(jié)點(diǎn)處繞過內(nèi)鋼管b貫通連續(xù)，在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)外澆筑混凝土構(gòu)成鋼筋混凝土環(huán) 梁，環(huán)梁內(nèi)配置多層環(huán)形受力鋼筋及固定環(huán)形受力鋼筋的放射形環(huán)梁箍筋；節(jié)點(diǎn)處的內(nèi)鋼 管b外圍的混凝土與鋼筋混凝土環(huán)梁的混凝土成為一體。本實(shí)用新型重點(diǎn)要解決復(fù)式鋼管混凝土柱豎向軸力在節(jié)點(diǎn)區(qū)范圍內(nèi)的傳遞，因?yàn)?復(fù)式鋼管混凝土有內(nèi)外雙層鋼管(a、b)約束混凝土，故在樓層鋼筋混凝土環(huán)梁的節(jié)點(diǎn)區(qū)截 斷復(fù)式鋼管混凝土柱的外鋼管a。外鋼管a斷開所產(chǎn)生的軸壓剛度削弱通過在核心區(qū)配置 豎向鋼筋1和節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋2組成的豎向鋼筋籠來彌補(bǔ)，同時在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)外密配環(huán)形受力 鋼筋6和放射型箍筋5的混凝土環(huán)梁，以達(dá)到提高節(jié)點(diǎn)受壓區(qū)面積。節(jié)點(diǎn)處內(nèi)鋼管b外混 凝土與環(huán)梁混凝土成為一體，節(jié)點(diǎn)整體性強(qiáng)，環(huán)梁可提供環(huán)向約束，以提高節(jié)點(diǎn)區(qū)范圍內(nèi)混 凝土的抗壓承載力。因此保證了復(fù)式鋼管混凝土柱在樓層節(jié)點(diǎn)處的連續(xù)性，同時達(dá)到節(jié)點(diǎn) 更強(qiáng)的目的。復(fù)式鋼管混凝土柱內(nèi)鋼管b在樓層節(jié)點(diǎn)處無削弱，故該節(jié)點(diǎn)適合于內(nèi)鋼管截面尺 寸較小的情況。外鋼管在樓層處不連通，樓層鋼筋混凝土水平構(gòu)件中的縱向鋼筋梁面主筋 3、梁底主筋4可于節(jié)點(diǎn)處可繞過內(nèi)鋼管b貫通連續(xù)，故樓層鋼筋混凝土水平構(gòu)件的混凝土與環(huán)梁節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土成為一體，能可靠傳遞節(jié)點(diǎn)彎矩、剪力及軸力。在兩分段外鋼管a內(nèi)壁 設(shè)有抗剪栓釘8以保證外鋼管a與混凝土粘結(jié)，豎向連接鋼筋1插入兩分段外鋼管a內(nèi)側(cè)， 豎向連接鋼筋1上綁扎箍筋2與混凝土形成豎向鋼筋籠約束的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)。如圖1所示，復(fù)式鋼管混凝土柱由內(nèi)鋼管b、外鋼管a及管內(nèi)澆筑的混凝土 c組成。 按設(shè)計尺寸加工內(nèi)鋼管b和外鋼管a，需按設(shè)計位置在外鋼管a的內(nèi)壁焊接抗剪栓釘8 (圖 4)；圖2給出了方套圓復(fù)式鋼管混凝土外鋼管不連通八邊形環(huán)梁節(jié)點(diǎn)實(shí)際效果圖；圖3和圖4給出了復(fù)式鋼管混凝土外鋼管不連通環(huán)梁節(jié)點(diǎn)實(shí)例結(jié)構(gòu)示意圖，其中 外鋼管a按樓層凈高分段設(shè)置不連通，鋼筋混凝土梁中縱向鋼筋梁面主筋3、梁底主筋4于 節(jié)點(diǎn)處貫通連續(xù)，梁箍筋5可在環(huán)梁內(nèi)加密處理。豎向連接鋼筋1在外鋼管a內(nèi)壁錯開抗剪 栓釘8插入上下截斷的外鋼管a內(nèi)，豎向連接鋼筋1上綁扎箍筋2形成豎向鋼筋籠約束節(jié)點(diǎn) 核心區(qū)混凝土，這樣框架梁在節(jié)點(diǎn)處左右前后貫通連續(xù)，關(guān)于梁的剪力、彎矩在節(jié)點(diǎn)處的承 受和傳遞已經(jīng)不存在問題，需要完善的是提高節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)鋼管混凝土柱的抗壓承載力。因 此通過在節(jié)點(diǎn)處加設(shè)水平腋形成鋼筋混凝土環(huán)梁，鋼筋混凝土環(huán)梁中配置多層環(huán)形受力鋼 筋6及固定環(huán)形受力鋼筋的放射形環(huán)梁箍筋7，鋼筋混凝土環(huán)梁可提供環(huán)向約束，提高節(jié)點(diǎn) 區(qū)范圍內(nèi)混凝土的抗壓承載力。
權(quán)利要求一種復(fù)式鋼管混凝土外鋼管不連通環(huán)梁節(jié)點(diǎn)，涉及復(fù)式鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土水平構(gòu)件的連接，其特征在于，在復(fù)式鋼管混凝土柱與樓層鋼筋混凝土水平構(gòu)件連接處，復(fù)式鋼管混凝土柱外鋼管(a)在樓層處不連通，而內(nèi)鋼管(b)上下連續(xù)貫通；外鋼管(a)的內(nèi)壁焊接有抗剪栓釘(8)，豎向連接鋼筋(1)插入上下兩分段的外鋼管(a)內(nèi)側(cè)，豎向連接鋼筋(1)上綁扎箍筋(2)形成豎向鋼筋籠約束節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土；樓層鋼筋混凝土水平構(gòu)件中的鋼筋于節(jié)點(diǎn)處繞過內(nèi)鋼管(b)貫通連續(xù)，在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)外澆筑混凝土構(gòu)成鋼筋混凝土環(huán)梁，環(huán)梁內(nèi)配置多層環(huán)形受力鋼筋(6)及固定環(huán)形受力鋼筋的放射形環(huán)梁箍筋(7)；節(jié)點(diǎn)處內(nèi)鋼管(b)外圍的混凝土與鋼筋混凝土環(huán)梁的混凝土成為一體。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)式鋼管混凝土外鋼管不連通環(huán)梁節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述的 復(fù)式鋼管混凝土柱為圓套圓、方套圓、圓套方、方套方、或矩形套矩形的截面形式。
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)式鋼管混凝土外鋼管不連通環(huán)梁節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述的 混凝土是普通混凝土、高強(qiáng)混凝土或自密實(shí)混凝土。
4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)式鋼管混凝土外鋼管不連通環(huán)梁節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述的 鋼筋混凝土環(huán)梁為八邊形或圓形。
5.如權(quán)利要求1所述的復(fù)式鋼管混凝土外鋼管不連通環(huán)梁節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述的 樓層鋼筋混凝土水平構(gòu)件為常規(guī)截面尺寸的框架梁、寬扁梁或無梁樓蓋平板。專利摘要本實(shí)用新型公開了一種復(fù)式鋼管混凝土外鋼管不連通環(huán)梁節(jié)點(diǎn)，涉及復(fù)式鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土水平構(gòu)件的連接。連接處復(fù)式鋼管混凝土柱外鋼管在樓層處不連通，而內(nèi)鋼管上下連續(xù)貫通；外鋼管的內(nèi)壁焊接有抗剪栓釘，豎向連接鋼筋插入上下兩分段的外鋼管內(nèi)側(cè)，豎向連接鋼筋上綁扎箍筋形成豎向鋼筋籠約束節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土；樓層鋼筋混凝土構(gòu)件中鋼筋于節(jié)點(diǎn)處繞過內(nèi)鋼管貫通連續(xù)，在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)外澆筑鋼筋混凝土環(huán)梁；環(huán)梁中配置多層環(huán)形受力鋼筋及固定環(huán)形受力鋼筋的放射形環(huán)梁箍筋；節(jié)點(diǎn)處內(nèi)層鋼管外混凝土與環(huán)梁混凝土成為一體，節(jié)點(diǎn)整體性強(qiáng)，能可靠傳遞節(jié)點(diǎn)彎矩、剪力及軸力。本實(shí)用新型設(shè)計簡單、造價低、施工方便、力學(xué)性能好、適合機(jī)械化生產(chǎn)。
文檔編號E04B1/30GK201722786SQ20102024582
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者周天華, 張志權(quán), 張玉芬, 趙均海, 魏雪英 申請人:長安大學(xué)