本發(fā)明屬于建筑結構節(jié)點連接技術領域,具體涉及一種鋼板剪力墻與混凝土框架連接的t型鋼桁架連接節(jié)點。
背景技術:
鋼筋混凝土框架結構是目前建筑結構中應用最廣泛的一種結構形式。對于量大面廣的鋼筋混凝土結構,提高其抗側剛度的傳統(tǒng)做法是在結構適當部位設置鋼筋混凝土剪力墻。混凝土剪力墻主要以彎曲受力為主,塑性鉸集中于結構的底部,結構整體的變形能力取決于塑性鉸的變形能力,從而導致混凝土剪力墻的延性和耗能能力較鋼板剪力墻要差很多。
具有良好受力性能的各種類型鋼板剪力墻或屈曲約束鋼板剪力墻均可作為抗側力構件用來提高框架結構的承載力、抗側剛度、耗能能力和延性,進而提高結構的抗震能力。因此,將鋼板剪力墻應用于鋼筋混凝土結構來替代傳統(tǒng)的混凝土剪力墻,既可以有效改善結構的受力性能,又能降低結構自重進而節(jié)約基礎結構的費用,同時還能提高結構的預制裝配化程度,因此具有十分重要的意義。
鋼板剪力墻在混凝土結構中應用的關鍵問題之一就是鋼板剪力墻與混凝土框架的連接問題,目前多采用預埋鋼筋、栓釘、連接板等形式,但實際工程中的鋼板剪力墻承載力和剛度很大,預埋鋼筋和栓釘很難實現(xiàn)較大的承載力和剛度以保證鋼板剪力墻受力性能的發(fā)揮,同時焊接工作量也較大,施工非常繁瑣。利用預埋鋼板進行連接,可有效保證平面內的承載力和剛度,但平面外剛度相對較弱。特別是當框架梁或柱的截面高度較大時,現(xiàn)有連接方式的適用性更會大大降低,不僅無法保證足夠的承載力和剛度,同時還會導致材料用量過多,因此,提出用型鋼作為預埋件,既能保證連接件具有較大的承載力,也能保證平面內和平面外的剛度,同時還能大大減少焊接工作量,方便制作加工。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術中存在的問題,提供一種鋼板剪力墻與混凝土框架連接的t型鋼桁架連接節(jié)點,用于解決現(xiàn)有技術中將大承載力鋼板剪力墻與混凝土框架相連的問題。
本發(fā)明的技術方案是:一種鋼板剪力墻與混凝土框架連接的t型鋼桁架連接節(jié)點,包括:與鋼板剪力墻相連的t型鋼弦桿,t型鋼弦桿包括固定連接的腹板和翼緣,以及與混凝土框架相連、且兩端分別與所述t型鋼弦桿翼緣外表面垂直相連的t型鋼腹桿,所述翼緣內表面與所述混凝土框架梁或柱的表面平齊,所述t型鋼弦桿腹板露出梁或柱的外表面用于與鋼板剪力墻進行連接,所述t型鋼腹桿在上、下t型鋼弦桿之間間隔布置,所述梁或柱中的箍筋從相鄰t型鋼腹桿中間穿過。
較佳地,t型鋼腹桿采用窄翼緣t型鋼,并使t型鋼腹桿的腹板與框架梁或柱軸線平行布置,翼緣與框架梁或柱軸線垂直布置。
較佳地,t型鋼弦桿采用寬翼緣t型鋼,并使其中心線和所述t型鋼腹桿中心線與框架梁或柱的軸線對齊。
較佳地,t型鋼腹桿與所述t型鋼弦桿翼緣外表面通過角焊縫或對接焊縫連接。
較佳地,t型鋼腹桿的間距可結合梁或柱中箍筋間距以及相應位置梁或柱截面的抗剪承載力需求確定。
較佳地,t型鋼弦桿腹板與所述鋼板剪力墻通過兩者端部的角焊縫相連,或者通過全熔透坡口對接焊縫相連,或者采用摩擦型高強螺栓相連。
本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明解決了鋼筋混凝土框架結構內設置鋼板剪力墻的關鍵問題,可方便實現(xiàn)鋼板剪力墻與混凝土框架的連接。
2、本發(fā)明的t型鋼桁架連接節(jié)點全部采用熱軋型鋼,焊接工作量小,制作加工方便,腹桿的布置便于梁或柱內鋼筋的排列和綁扎以及混凝土的澆筑。
3、本發(fā)明的t型鋼桁架連接節(jié)點可提供較大的承載力和剛度,能保證鋼板剪力墻受力性能的充分發(fā)揮,具有廣闊的應用前景。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的鋼板剪力墻與混凝土框架連接的t型鋼桁架連接節(jié)點在梁中的結構示意圖。
圖2為本發(fā)明的t型鋼桁架連接節(jié)點在梁中的正視圖。
圖3為本發(fā)明的t型鋼桁架連接節(jié)點在梁中的俯視圖。
圖4為本發(fā)明的t型鋼桁架連接節(jié)點在梁中的剖視圖。
圖5為本發(fā)明的t型鋼桁架連接節(jié)點在梁柱節(jié)點處的正視圖。
附圖標記說明:
1、腹板;2、翼緣;3、t型鋼腹桿;4、梁箍筋;5、梁縱筋;6、柱箍筋;7、柱縱筋。
具體實施方式
下面結合附圖,對本發(fā)明的一個具體實施方式進行詳細描述,但應當理解本發(fā)明的保護范圍并不受具體實施方式的限制。
請參閱圖1至圖5,本說明書所附圖上的結構、比例、大小等,均僅用以配合說明書所揭示的內容,以供熟悉此技術的人士了解與閱讀,并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件,故不具技術上的實質意義,任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整,在不影響本發(fā)明所能產生的功效及所能達成的目的下,均應仍落在本發(fā)明所揭示的技術內容所能涵蓋的范圍內。同時,本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語,亦僅為便于敘述得明了,而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍,其相對關系的改變或調整,在無實質變更技術內容下,當亦視為本發(fā)明可實施的范疇。
如圖1至圖5所示,本發(fā)明提供一種鋼板剪力墻與混凝土框架連接的t型鋼桁架連接節(jié)點,其包括用來與鋼板剪力墻相連的t型鋼弦桿,以及用來與混凝土框架相連的兩端分別與t型鋼弦桿翼緣外表面垂直相連的t型鋼腹桿3。所述t型鋼弦桿呈腹板1豎直、翼緣2水平狀布置在混凝土梁或柱的外表面,所述t型鋼弦桿翼緣2埋在混凝土梁或柱內,翼緣內表面與所述混凝土框架的梁或柱的表面平齊,t型鋼弦桿腹板1露出梁或柱的外表面用于與鋼板剪力墻進行連接。t型鋼腹桿3間隔布置,梁中的梁箍筋4或柱中的柱箍筋6從相鄰t型鋼腹桿3中間穿過。本發(fā)明采用t型鋼腹桿3設置在梁或柱內部用來與混凝土框架相連,采用t型鋼弦桿與鋼板剪力墻相連。本發(fā)明的t型鋼桁架節(jié)點可全部在工廠預先制作完成,僅需在現(xiàn)場完成鋼板剪力墻與t型鋼桁架節(jié)點的連接,也可將鋼板剪力墻與頂部t型鋼桁架節(jié)點的連接在工廠完成,然后在現(xiàn)場完成鋼板剪力墻與其余t型鋼桁架節(jié)點的連接。由于預埋在梁或柱內部的構件僅有間隔布置的t型鋼腹桿3,因此更便于梁或柱鋼筋的排列和綁扎以及混凝土的澆筑。
如圖1所示為梁中t型鋼桁架連接節(jié)點的具體分布圖,上述t型鋼弦桿腹板1用來與梁兩側的鋼板剪力墻相連,t型鋼弦桿翼緣2置于梁的梁箍筋4外部。如圖5所示,與柱相連的t型鋼桁架連接節(jié)點中,有鋼板剪力墻一側布置t型鋼弦桿,另一側為鋼板,t型鋼弦桿腹板用來與柱一側的鋼板剪力墻相連。
上述t型鋼中心線與t型鋼腹桿中心線與梁或柱軸線對齊,設置t型鋼弦桿的目的不僅在于方便鋼板剪力墻與連接體的現(xiàn)場連接,同時也為相鄰t型鋼腹桿3中間區(qū)段提供承載力和剛度,使之能夠為鋼板剪力墻提供有效的邊緣約束。
本發(fā)明中鋼板剪力墻與t型鋼弦桿可通過位于t型鋼弦桿腹板端部和鋼板剪力墻端部的兩條角焊縫進行連接,或通過全熔透坡口對接焊縫進行連接,也可采用摩擦型高強螺栓連接。當采用角焊縫時,t型鋼弦桿腹板端部的角焊縫應采用不等邊角焊縫來實現(xiàn)不同厚度鋼板的過渡,當采用對接焊縫時應保證鋼板剪力墻的加工精度。
上述t型鋼腹桿3與t型鋼弦桿翼緣2通過角焊縫或對接焊縫連接,t型鋼腹桿3的間距可結合梁或柱中箍筋間距以及相應位置梁或柱截面的抗剪承載力需求確定。
上述t型鋼腹桿3的翼緣不僅能提高連接節(jié)點的平面內承載力,還可增大連接節(jié)點的平面外剛度,同時也增強了連接節(jié)點與混凝土梁或柱的咬合力,整體性更好。
上述t型鋼弦桿翼緣2的寬度通過滿足混凝土局部受壓承載力確定,局部荷載可按鋼板剪力墻達到極限抗拉強度計算,上下均布置鋼板剪力墻的中間層梁應考慮兩端鋼板剪力墻傳遞的荷載。
下面以混凝土框架-四邊連接鋼板剪力墻為例,說明采用本發(fā)明的t型鋼桁架連接節(jié)點的具體施工過程。若要在某一鋼筋混凝土框架中布置鋼板剪力墻,首先對鋼板剪力墻的邊緣構件(梁和柱)進行設計,使其滿足承載力和剛度的要求,能夠作為四邊連接鋼板剪力墻的有效約束構件,同時根據(jù)鋼板剪力墻分擔的水平荷載確定鋼板剪力墻厚度。
在混凝土框架結構施工前,將t型鋼弦桿和t型鋼腹桿3預先在工廠加工并連接成整體,其中兩個t型鋼弦桿翼緣2的內表面分別與梁的上、下表面或柱的內、外表面平齊,t型鋼弦桿中心線與t型鋼腹桿中心線與梁或柱軸線對齊,t型鋼弦桿翼緣2與t型鋼腹桿3通過角焊縫或對接焊縫連接,t型鋼腹桿3的間距結合梁或柱中箍筋間距以及相應位置梁或柱截面的抗剪承載力需求確定。
在梁柱連接節(jié)點處,上述t型鋼弦桿不伸入節(jié)點域內部,且應將相交處t型鋼弦桿腹板2角部切去以實現(xiàn)梁和柱中連接節(jié)點的銜接,如圖5所示。
施工時,將t型鋼桁架連接節(jié)點與需要設置鋼板剪力墻部位的梁、柱鋼筋整體綁扎預埋于混凝土構件內部,梁箍筋4或柱箍筋6從相鄰的t型鋼腹桿3中間穿過。待混凝土澆筑完成后,混凝土與t型鋼桁架連接節(jié)點的連接即施工完成。在主體混凝土框架結構施工完畢以后,將鋼板剪力墻與t型鋼弦桿腹板1連接,連接方式可采用角焊縫、對接焊縫或摩擦型高強螺栓。
綜上所述,本發(fā)明鋼板剪力墻與混凝土框架連接的t型鋼桁架連接節(jié)點,采用t型鋼腹桿設置在梁或柱內部用來與混凝土框架相連,采用t型鋼弦桿與鋼板剪力墻相連。這種t型鋼桁架連接節(jié)點承載力高、剛度大,可實現(xiàn)大承載力鋼板剪力墻與混凝土框架的有效連接,保證鋼板剪力墻受力性能的發(fā)揮。連接節(jié)點全部采用熱軋型鋼,焊接工作量小,制作加工方便,可以在工廠中預先制作,無需施工時現(xiàn)場制作,且便于梁縱筋、梁箍筋或柱縱筋、柱箍筋的排列和綁扎,同時避免了混凝土澆筑的困難,因此,本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術中的種種缺點而具高度產業(yè)利用價值。
以上公開的僅為本發(fā)明的幾個具體實施例,但是,本發(fā)明實施例并非局限于此,任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發(fā)明的保護范圍。