本發(fā)明涉及一種連接節(jié)點(diǎn)，尤其涉及一種箱型鋼柱與混凝土梁連接節(jié)點(diǎn)及其施工方法，屬于鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來，多層鋼框架結(jié)構(gòu)體系在建筑行業(yè)中的應(yīng)用已越來越廣泛，鋼框架施工速度快捷，施工現(xiàn)場綠色、環(huán)保已成為建筑商們熱衷的對象。在帶有地下室的建筑中，考慮到工程造價，通常會將地下室結(jié)構(gòu)做成混凝土框架體系。由于主樓部分的箱型鋼柱需落到基礎(chǔ)頂面，如此將出現(xiàn)混凝土梁與箱型鋼柱連接的現(xiàn)象。從以往矩形鋼管混凝土柱與混凝土梁的連接情況來看，存在現(xiàn)場操作性繁瑣、節(jié)點(diǎn)圖示過于理想化等問題。在這種情況下，對箱型鋼柱與混凝土梁連接的新型節(jié)點(diǎn)的推廣，勢在必行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)點(diǎn)傳力清晰，受力性能出色的一種箱型鋼柱與混凝土梁連接節(jié)點(diǎn)及其施工方法。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

一種箱型鋼柱與混凝土梁連接節(jié)點(diǎn)，包括箱型鋼柱，所述的箱型鋼柱的四個外端面分別設(shè)有向外延伸的H型鋼牛腿，所述的H型鋼牛腿包括牛腿上翼緣板、牛腿下翼緣板和牛腿腹板，所述的牛腿腹板的上部設(shè)有牛腿上翼緣板，所述的牛腿腹板的底部設(shè)有牛腿下翼緣板；

所述的牛腿上翼緣板與牛腿下翼緣板中分別設(shè)有若干混凝土縱筋，

4個H型鋼牛腿通過至少二個環(huán)梁縱筋組件相連接，所述的環(huán)梁縱筋組件 與混凝土縱筋相固定，所述的環(huán)梁縱筋組件的四角、環(huán)梁縱筋組件與混凝土縱筋間、二個環(huán)梁縱筋組件間分別設(shè)有環(huán)梁箍筋；

所述的箱型鋼柱、H型鋼牛腿、混凝土縱筋、環(huán)梁縱筋組件、環(huán)梁箍筋形成節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)中設(shè)有混凝土。

作為優(yōu)選，所述的牛腿上翼緣板的上部、牛腿上翼緣板的背面、牛腿下翼緣板的上部、牛腿下翼緣板的背面分別設(shè)有混凝土縱筋，混凝土縱筋由至少4根縱向分別的縱筋組成；牛腿上翼緣板上部的混凝土縱筋與牛腿上翼緣板背面混凝土縱筋間、牛腿下翼緣板上部的混凝土縱筋與牛腿下翼緣板背面的混凝土縱筋間分別通過環(huán)梁箍筋定位；

所述的環(huán)梁縱筋組件由若干環(huán)梁縱筋組成方形。

作為優(yōu)選，所述的箱型鋼柱中設(shè)有若干內(nèi)隔板，所述的內(nèi)隔板分別與牛腿上翼緣板、牛腿下翼緣板相配接。

一種箱型鋼柱與混凝土梁連接節(jié)點(diǎn)的施工方法，按以下步驟進(jìn)行：

(1)、箱型鋼柱與H型鋼牛腿固定：

箱型鋼柱在有混凝土梁連接側(cè)需焊接H型鋼牛腿，在H型鋼牛腿上、下翼緣板對應(yīng)位置處設(shè)置內(nèi)隔板，內(nèi)隔板與H型鋼牛腿材質(zhì)同箱型鋼柱；

鋼牛腿上、下翼緣與箱型鋼柱間的連接焊縫要求坡口全熔透焊，焊縫質(zhì)量等級為二級；鋼牛腿腹板與箱型鋼柱間的連接焊縫需根據(jù)腹板板厚區(qū)分，當(dāng)腹板板厚小于等于16厚時，要求雙面角焊縫；腹板板厚大于16厚時要求部分熔透焊縫，焊縫質(zhì)量等級均為三級；

內(nèi)隔板板厚應(yīng)大于等于相應(yīng)鋼牛腿翼緣的板厚，其中心線應(yīng)與鋼牛腿翼緣中心線對齊；內(nèi)隔板與箱型鋼柱間連接焊縫要求坡口全熔透焊或熔嘴電渣焊，焊縫質(zhì)量等級為二級；

(2)、增加混凝土縱筋：

考慮到地震作用，混凝土梁在支座位置的上、下縱筋均按受拉鋼筋配置， 混凝土縱筋焊于H型鋼牛腿的上、下翼緣板，以此傳遞大部分的梁端彎矩。

受拉縱筋材質(zhì)建議采用HRB400；

受拉鋼筋錨固于牛腿翼緣板的長度，當(dāng)采用雙面焊縫時要求≥5d，單面焊縫時要求≥10d，d為受拉鋼筋直徑；受拉鋼筋間間距應(yīng)滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2010》相應(yīng)要求；

混凝土縱筋伸入混凝土與環(huán)梁縱筋呈交錯放置，繼而，環(huán)梁箍筋將其錨入，以此傳遞剩余部分的梁端彎矩；環(huán)梁箍筋材質(zhì)要求采用HPB300或HRB400，直徑應(yīng)≥8mm；

上下混凝土縱筋呈下下錯開狀分布；

(3)、增加環(huán)梁箍筋：

環(huán)梁縱筋在兩個方向交錯位置的端部需用環(huán)梁箍筋將其互相約束，以增強(qiáng)環(huán)梁的整體剪切剛度；其中，環(huán)梁箍筋材質(zhì)要求采用HPB300或HRB400，直徑應(yīng)≥8mm，間距應(yīng)≤100mm；另外，環(huán)梁截面寬度需大于等于300mm，混凝土強(qiáng)度等級同混凝土梁。

現(xiàn)場鋼筋作業(yè)時可先將兩個方向的環(huán)梁縱筋在端部點(diǎn)焊，以便于環(huán)梁箍筋有效的將其固定，箍筋要求采用封閉式雙肢箍，箍筋末端應(yīng)彎折成不小于135°的彎鉤；

混凝土梁的梁端剪力通過H型鋼牛腿的腹板傳遞給箱型鋼。

效果和優(yōu)點(diǎn)：

1、節(jié)點(diǎn)傳力清晰、受力性能好：

箱型鋼柱與混凝土梁連接的新型節(jié)點(diǎn)傳力上清晰、直接，受拉側(cè)混凝土縱筋由于承擔(dān)大部分的梁端彎矩，故采用焊接H型鋼牛腿翼緣與其有效焊接、錨固，效果明顯；受拉側(cè)混凝土縱筋由于承擔(dān)的彎矩不大，故采用環(huán)梁縱筋和環(huán)梁箍筋將其錨固，環(huán)梁剛度大，錨固作用強(qiáng)；梁端剪力通過H型鋼牛腿的腹板傳遞給箱型鋼柱，傳力直接、可靠。

2、現(xiàn)場操作性強(qiáng)：

傳統(tǒng)的連接方式通常會出現(xiàn)H型鋼牛腿和鋼筋接駁器聯(lián)合使用的情況，或采用環(huán)梁-鋼承重銷式連接或穿筋式連接。這三種連接方式，對于第一種，構(gòu)造上雖簡單，但節(jié)點(diǎn)剛度不足，地震作用時容易形成薄弱點(diǎn)，對于抗震設(shè)計中要求的強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件更是相差甚遠(yuǎn)；再者，接駁器與柱壁間需采用等強(qiáng)對接焊縫，但施工單位通常將其改為角焊縫，不免存在安全隱患。第二種連接方式，傳力假定合理，但現(xiàn)場操作上過于繁瑣。第三種連接方式，由于支座位置縱筋數(shù)量較多，穿筋對柱截面削弱太大，在節(jié)點(diǎn)位置應(yīng)避免這種情況。

對于箱型鋼柱與混凝土梁連接的新型節(jié)點(diǎn)：

其一、H型鋼牛腿部分在工廠加工、組裝，焊縫質(zhì)量可得到保證，現(xiàn)場只需將環(huán)梁縱筋與其翼緣的焊縫長度達(dá)到規(guī)范錨固要求即可；

其二、環(huán)梁中的縱筋和箍筋數(shù)量不多，形式常規(guī)，與傳統(tǒng)的鋼筋作業(yè)并無區(qū)別，此過程中只需控制兩個方向的梁縱筋互相錯開即可。

其三、環(huán)梁與混凝土梁整體支模、澆筑，養(yǎng)護(hù)完成后形成強(qiáng)環(huán)梁弱砼梁的有利抗震構(gòu)造。

本發(fā)明提供一種箱型鋼柱與混凝土梁連接節(jié)點(diǎn)及其施工方法，結(jié)構(gòu)緊湊，制作成本低，裝配精度高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中H型鋼牛腿與箱型鋼柱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明中增加混凝土縱筋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3中B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明中增加環(huán)梁縱筋組件與環(huán)梁箍筋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖5中C-C剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

實施例1：如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示，一種箱型鋼柱與混凝土梁連接節(jié)點(diǎn)，包括箱型鋼柱1，所述的箱型鋼柱1的四個外端面分別設(shè)有向外延伸的H型鋼牛腿2，所述的H型鋼牛腿2包括牛腿上翼緣板3、牛腿下翼緣板4和牛腿腹板5，所述的牛腿腹板5的上部設(shè)有牛腿上翼緣板3，所述的牛腿腹板5的底部設(shè)有牛腿下翼緣板4；

所述的牛腿上翼緣板3與牛腿下翼緣板4中分別設(shè)有若干混凝土縱筋6；

4個H型鋼牛腿2通過至少二個環(huán)梁縱筋組件7相連接，所述的環(huán)梁縱筋組件7與混凝土縱筋6相固定，所述的環(huán)梁縱筋組件7的四角、環(huán)梁縱筋組件7與混凝土縱筋6間、二個環(huán)梁縱筋組件7間分別設(shè)有環(huán)梁箍筋8；

所述的箱型鋼柱1、H型鋼牛腿2、混凝土縱筋6、環(huán)梁縱筋組件7、環(huán)梁箍筋8形成節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)中設(shè)有混凝土。

所述的牛腿上翼緣板3的上部、牛腿上翼緣板3的背面、牛腿下翼緣板4的上部、牛腿下翼緣板4的背面分別設(shè)有混凝土縱筋6，混凝土縱筋6由至少4根縱向分別的縱筋組成；牛腿上翼緣板3上部的混凝土縱筋與牛腿上翼緣板3背面混凝土縱筋間、牛腿下翼緣板4上部的混凝土縱筋與牛腿下翼緣板4背面的混凝土縱筋間分別通過環(huán)梁箍筋8)定位；

所述的環(huán)梁縱筋組件7由若干環(huán)梁縱筋組成方形。

所述的箱型鋼柱1中設(shè)有若干內(nèi)隔板9，所述的內(nèi)隔板9分別與牛腿上翼緣板3、牛腿下翼緣板4相配接。

一種箱型鋼柱與混凝土梁連接節(jié)點(diǎn)的施工方法，按以下步驟進(jìn)行：

(1)、箱型鋼柱與H型鋼牛腿固定：

箱型鋼柱在有混凝土梁連接側(cè)需焊接H型鋼牛腿，在H型鋼牛腿上、下翼緣板對應(yīng)位置處設(shè)置內(nèi)隔板，內(nèi)隔板與H型鋼牛腿材質(zhì)同箱型鋼柱；

鋼牛腿上、下翼緣與箱型鋼柱間的連接焊縫要求坡口全熔透焊，焊縫質(zhì)量 等級為二級；鋼牛腿腹板與箱型鋼柱間的連接焊縫需根據(jù)腹板板厚區(qū)分，當(dāng)腹板板厚小于等于16厚時，要求雙面角焊縫；腹板板厚大于16厚時要求部分熔透焊縫，焊縫質(zhì)量等級均為三級；

內(nèi)隔板板厚應(yīng)大于等于相應(yīng)鋼牛腿翼緣的板厚，其中心線應(yīng)與鋼牛腿翼緣中心線對齊；內(nèi)隔板與箱型鋼柱間連接焊縫要求坡口全熔透焊或熔嘴電渣焊，焊縫質(zhì)量等級為二級；

(2)、增加混凝土縱筋：

考慮到地震作用，混凝土梁在支座位置的上、下縱筋均按受拉鋼筋配置，混凝土縱筋焊于H型鋼牛腿的上、下翼緣板，以此傳遞大部分的梁端彎矩。

受拉縱筋材質(zhì)建議采用HRB400；

受拉鋼筋錨固于牛腿翼緣板的長度，當(dāng)采用雙面焊縫時要求≥5d，單面焊縫時要求≥10d，d為受拉鋼筋直徑；受拉鋼筋間間距應(yīng)滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2010》相應(yīng)要求；

混凝土縱筋伸入混凝土與環(huán)梁縱筋呈交錯放置，繼而，環(huán)梁箍筋將其錨入，以此傳遞剩余部分的梁端彎矩；環(huán)梁箍筋材質(zhì)要求采用HPB300或HRB400，直徑應(yīng)≥8mm；

上下混凝土縱筋呈下下錯開狀分布；

(3)、增加環(huán)梁箍筋：

環(huán)梁縱筋在兩個方向交錯位置的端部需用環(huán)梁箍筋將其互相約束，以增強(qiáng)環(huán)梁的整體剪切剛度；其中，環(huán)梁箍筋材質(zhì)要求采用HPB300或HRB400，直徑應(yīng)≥8mm，間距應(yīng)≤100mm；另外，環(huán)梁截面寬度需大于等于300mm，混凝土強(qiáng)度等級同混凝土梁。

現(xiàn)場鋼筋作業(yè)時可先將兩個方向的環(huán)梁縱筋在端部點(diǎn)焊，以便于環(huán)梁箍筋有效的將其固定，箍筋要求采用封閉式雙肢箍，箍筋末端應(yīng)彎折成不小于135°的彎鉤；

混凝土梁的梁端剪力通過H型鋼牛腿的腹板傳遞給箱型鋼。