一種型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的制作方法
【專利摘要】一種型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，包括型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁，型鋼混凝土柱中預(yù)埋型鋼，鋼筋混凝土梁中設(shè)置有箍筋、水平分布筋和受力筋，型鋼混凝土柱中型鋼的翼緣焊接連接板，并于連接板上開(kāi)設(shè)多個(gè)螺栓孔Ⅰ，連接板的兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)開(kāi)設(shè)有多個(gè)螺栓孔Ⅱ的夾板，高強(qiáng)度螺栓將連接板和其兩側(cè)的夾板固定，鋼筋混凝土梁中的受力筋用雙面角焊縫焊接于連接板和夾板上，在節(jié)點(diǎn)內(nèi)通過(guò)焊接于所述型鋼翼緣上的小段型鋼以進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度。本發(fā)明利用焊接于型鋼混凝土柱中型鋼上的小段型鋼以增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度，利用螺栓在長(zhǎng)圓形螺栓孔上滑移以增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的延性，進(jìn)而增強(qiáng)建建筑結(jié)構(gòu)的抗震性。
【專利說(shuō)明】一種型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于土木工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造。
【背景技術(shù)】
[0002]型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)是把型鋼埋入鋼筋混凝土中的一種獨(dú)立的結(jié)構(gòu)型式。由于在鋼筋混凝土中增加了型鋼，型鋼以其固有的強(qiáng)度和延性、以及型鋼、鋼筋、混凝土三位一體地工作使型鋼混凝土結(jié)構(gòu)具備了比傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承載力大、剛度大、抗震性能好的優(yōu)點(diǎn)。與鋼結(jié)構(gòu)相比，具有防火性能好，結(jié)構(gòu)局部和整體穩(wěn)定性好，節(jié)省鋼材的優(yōu)點(diǎn)。有針對(duì)性地推廣應(yīng)用此類結(jié)構(gòu)，對(duì)我國(guó)多、高層建筑的發(fā)展、優(yōu)化和改善結(jié)構(gòu)抗震性能都具有極其重要的意義。
[0003]在型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)中，節(jié)點(diǎn)是連接梁和柱的關(guān)鍵部位，節(jié)點(diǎn)工作的安全可靠是保證結(jié)構(gòu)正常工作的前提。目前對(duì)于型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，縱筋普遍通過(guò)直接焊接于連接板上或直接焊接于型鋼上的方式與鋼柱連接。此方法在連接時(shí)，由于縱筋焊接于連接板上，而連接板焊接于型鋼翼緣，造成節(jié)點(diǎn)剛度過(guò)強(qiáng)，在地震作用下，不能產(chǎn)生足夠的塑性變形，進(jìn)而導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)耗能能力弱化；另一方面，如果直接將縱筋焊接于型鋼，則型鋼焊縫過(guò)多，焊接殘余應(yīng)力的累積會(huì)導(dǎo)致截面的削弱，從而降低節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度。為同時(shí)提高節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度和延性，需要提供一種型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁的連接節(jié)點(diǎn)，在提高節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的同時(shí)形成塑性區(qū)域來(lái)耗散地震能量，避免節(jié)點(diǎn)嚴(yán)重破壞，保證結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)型鋼-混凝土結(jié)構(gòu)，提供一種型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，提高節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度和延性，進(jìn)而增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，節(jié)點(diǎn)工廠加工方便，工地施工簡(jiǎn)便，可縮短工期。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是:一種型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，包括型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁，型鋼混凝土柱中預(yù)埋型鋼，鋼筋混凝土梁中設(shè)置有箍筋、水平分布筋和受力筋，型鋼混凝土柱中型鋼的翼緣焊接連接板，并于連接板上沿鋼筋混凝土梁的長(zhǎng)度方向開(kāi)設(shè)多個(gè)螺栓孔I，連接板的兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)開(kāi)設(shè)有多個(gè)螺栓孔II的夾板，其中螺栓孔I和螺栓孔II不完全重合，高強(qiáng)度螺栓通過(guò)所述螺栓孔之間的重合區(qū)域?qū)⑦B接板和其兩側(cè)的夾板固定連接，鋼筋混凝土梁中的受力筋用雙面角焊縫焊接于連接板和夾板上。
[0006]進(jìn)一步的，所述的由螺栓固定的連接板和兩側(cè)夾板在型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁中成對(duì)設(shè)置，并形成節(jié)點(diǎn)區(qū)域，于節(jié)點(diǎn)區(qū)域內(nèi)，在型鋼的翼緣焊接一小段型鋼以加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度。
[0007]進(jìn)一步的，所述的小段型鋼為T(mén)型鋼或者工字鋼。[0008]進(jìn)一步的，所述的螺栓孔I和螺栓孔II均為長(zhǎng)圓孔，其尺寸半徑大小為r+(0.015、.020) h，其中r為螺栓半徑，h為鋼筋混凝土梁高度的一半。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
第一，本發(fā)明在夾板和連接板中開(kāi)長(zhǎng)圓形螺栓孔，大大提高節(jié)點(diǎn)的延性和耗能能力以及結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布能力；
第二，本發(fā)明中連接板和夾板的螺栓孔并未對(duì)中開(kāi)設(shè)，而是采用部分重合，重合部分供高強(qiáng)度螺栓對(duì)其進(jìn)行固定，這樣當(dāng)遇到地震等特殊工況節(jié)點(diǎn)進(jìn)入塑性階段時(shí)，高強(qiáng)度螺栓能夠在長(zhǎng)圓形螺栓孔內(nèi)滑移，當(dāng)滑移至長(zhǎng)圓形螺栓孔的邊緣后，螺栓群承載力依靠螺桿受剪以及夾板和連接板的孔壁承壓受力，由摩擦型高強(qiáng)螺栓群轉(zhuǎn)變?yōu)槌袎盒透邚?qiáng)螺栓群，克服一般節(jié)點(diǎn)剛度不可變，在地震等特殊荷載工況下應(yīng)力重分布能力差及節(jié)點(diǎn)延性不足，節(jié)點(diǎn)滯回性能較差等的缺點(diǎn)；
第三，本發(fā)明中節(jié)點(diǎn)構(gòu)造傳力途徑清晰合理，對(duì)連接板和夾板之間的長(zhǎng)圓形螺栓孔采取不完全重合的布置方式，在保證螺栓安裝可操作的前提下，可以減小梁端與柱端連接板的長(zhǎng)度，經(jīng)濟(jì)有效；同時(shí)，螺栓滑移可以連續(xù)在上下夾板完成兩個(gè)螺栓長(zhǎng)軸方向長(zhǎng)度的位移，保證節(jié)點(diǎn)延性的同時(shí)，縮短了螺栓孔的長(zhǎng)度，減少長(zhǎng)圓形螺栓孔節(jié)點(diǎn)對(duì)連接板的削弱作用；
第四，在節(jié)點(diǎn)區(qū)域內(nèi)于型鋼混凝土柱中的型鋼翼緣焊接T型鋼或工字鋼，進(jìn)一步大大增強(qiáng)了節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的強(qiáng)度和剛度；
第五，本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造加工方便，連接板和T型鋼或工字鋼與型鋼的焊接工作可以在工廠完成，易于控制焊接質(zhì)量和效率，螺栓孔采取不完全重合的方式布置，可以降低螺栓孔的加工要求，避免螺栓孔不易對(duì)位的缺點(diǎn)。
[0010]因此，綜上所述，本發(fā)明利用焊接于型鋼混凝土柱中型鋼上的小段型鋼以增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度，利用螺栓在長(zhǎng)圓形螺栓孔上滑移以增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的延性，使得建筑結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的抗震性，而且節(jié)點(diǎn)可工廠化加工，保證加工質(zhì)量，工地施工簡(jiǎn)便，有利于縮短工期。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明中A-A剖面圖。
[0013]圖中標(biāo)記:1、型鋼混凝土柱，2、鋼筋混凝土梁，3、箍筋，4、水平分布筋，5、型鋼，6、連接板，7、螺栓孔I，8、夾板，9、螺栓孔II，10、螺栓，11、受力筋，12、T型鋼。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖所示，一種型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，包括型鋼混凝土柱I和鋼筋混凝土梁2，型鋼混凝土柱I中預(yù)埋型鋼5，鋼筋混凝土梁2中設(shè)置有箍筋3、水平分布筋4和受力筋11，型鋼混凝土柱I中型鋼5的翼緣焊接連接板6，并于連接板6上沿鋼筋混凝土梁2的長(zhǎng)度方向開(kāi)設(shè)多個(gè)螺栓孔I 7，連接板6的兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)開(kāi)設(shè)有多個(gè)螺栓孔II 9的夾板8，所述的螺栓孔I 7和螺栓孔II 9均為長(zhǎng)圓孔，其尺寸半徑大小為r+(0.015、.020)h，其中r為螺栓10半徑，h為鋼筋混凝土梁2高度的一半，螺栓孔I 7和螺栓孔II 9不完全重合，高強(qiáng)度螺栓10通過(guò)所述螺栓孔之間的重合區(qū)域?qū)⑦B接板6和其兩側(cè)的夾板8固定連接形成連接機(jī)構(gòu)，所述的連接機(jī)構(gòu)在鋼筋混凝土梁2中為上下對(duì)稱設(shè)置，并形成節(jié)點(diǎn)區(qū)域，在節(jié)點(diǎn)區(qū)域內(nèi)通過(guò)焊接于所述型鋼5翼緣上的小段T型鋼12以進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度，鋼筋混凝土梁2中的受力筋11用雙面角焊縫焊接于連接板6和夾板8上。
[0015]以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，包括型鋼混凝土柱(I)、鋼筋混凝土梁(2 )以及連接型鋼混凝土柱(I)與鋼筋混凝土梁(2 )的連接機(jī)構(gòu)，鋼筋混凝土梁(2 )中設(shè)置有箍筋(3)、水平分布筋(4)和受力筋(11)，其特征在于:所述的連接機(jī)構(gòu)包括連接板(6)和設(shè)置在連接板(6)上下兩側(cè)的夾板(8)，其中連接板(6)的一端與型鋼混凝土柱(I)的型鋼(5 )翼緣焊接，連接板(6 )的另一端及連接板兩側(cè)的夾板(8 )焊接于鋼筋混凝土梁(2 )中的受力筋(11)上，在連接板(6)上沿鋼筋混凝土梁(2)的長(zhǎng)度方向開(kāi)設(shè)有多個(gè)螺栓孔I(7)，所述夾板(8)上開(kāi)設(shè)與螺栓孔I(7)不完全重合的螺栓孔II (9)，并用螺栓(10)將連接板(6)和兩個(gè)夾板(8)固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，其特征在于:在型鋼(5)翼緣焊接T型鋼(12)或者工字型鋼，以增強(qiáng)所述的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的強(qiáng)度和剛度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，其特征在于:所述的螺栓孔I (7)為長(zhǎng)圓孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，其特征在于:所述的螺栓孔II (9)為長(zhǎng)圓孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4中所述的一種型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，其特征在于:所述的長(zhǎng)圓孔半徑大小為r+ (0.015、.02) h，其中r為螺栓(10)的半徑，h為鋼筋混凝土梁(2)高度的一半。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，其特征在于:所述的螺栓(10)為高強(qiáng)度螺栓。
【文檔編號(hào)】E04B1/58GK103821234SQ201410102625
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】焦燏烽, 張益華, 趙果, 朱海華, 楊為民 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)