本技術(shù)屬于工程施工，具體涉及一種用于轉(zhuǎn)換鋼筋混凝土柱的轉(zhuǎn)換鋼梁上弦桿結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、由于使用功能的需求，建筑底部需要開敞空間，上部為普通開間，導(dǎo)致底部需采用柱距較大的大跨結(jié)構(gòu)，上部為普通柱距結(jié)構(gòu)。因?yàn)榛炷两Y(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性好，使用的舒適度高及優(yōu)良的防腐、防火和耐久性能，上部普通柱距經(jīng)常采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。若大跨結(jié)構(gòu)采用常規(guī)的預(yù)應(yīng)力混凝土或型鋼性能混凝土轉(zhuǎn)換，不但尺寸巨大，建筑難易接受，而且重量巨大，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震極其不利，同時(shí)受力復(fù)雜，混凝土構(gòu)件難易滿足復(fù)雜受力狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求，施工難度高，難易保證施工質(zhì)量；下部大跨結(jié)構(gòu)因跨度大，受力復(fù)雜，優(yōu)先選用受力性能好、抗震能力優(yōu)良，輕質(zhì)高強(qiáng)、同等截面能實(shí)現(xiàn)更大跨度空間的鋼結(jié)構(gòu)或者鋼管混凝土柱+鋼梁或鋼桁架結(jié)構(gòu)形式，因此會(huì)遇到下部鋼梁或鋼桁架上弦(跨度更大采用鋼桁架的形式)與上部鋼筋混凝土柱連接及下部鋼管混凝土柱與上部鋼筋混凝土柱連接的問題。

2、已有的連接方法主要是通過下部鋼管混凝土柱往上延伸或鋼梁直接與上部混凝土進(jìn)行連接，采取的措施基本都是上部混凝土縱筋與下部轉(zhuǎn)換鋼梁直接連接，此種做法無法實(shí)現(xiàn)尺寸較大的鋼管柱直接過渡到上部普通的混凝土柱，且上部混凝土與鋼梁直接連接使交界面受力不清楚，且經(jīng)濟(jì)性不高，同時(shí)由于復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)連接，會(huì)導(dǎo)致施工不便，無法保證施工質(zhì)量。

3、因此，我們提出一種用于轉(zhuǎn)換鋼筋混凝土柱的轉(zhuǎn)換鋼梁上弦桿結(jié)構(gòu)，來解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的是為了提出一種用于轉(zhuǎn)換鋼筋混凝土柱的轉(zhuǎn)換鋼梁上弦桿結(jié)構(gòu)，受力清晰、整體性好且節(jié)點(diǎn)承載力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)，施工可操作性強(qiáng)。

2、本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

3、一種用于轉(zhuǎn)換鋼筋混凝土柱的轉(zhuǎn)換鋼梁上弦桿結(jié)構(gòu)，包括跨中轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)和支座轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)，所述跨中轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)包括u型鋼構(gòu)件和跨中鋼筋混凝土柱，所述u型鋼構(gòu)件內(nèi)填混凝土和布置分布鋼筋，所述跨中鋼筋混凝土柱連接在u型鋼構(gòu)件的跨中位置的上方，所述跨中鋼筋混凝土柱的第一柱縱筋伸入u型鋼構(gòu)件內(nèi)彎錨，所述支座轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)分布于u型鋼構(gòu)件的端部，所述支座轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)包括鋼管混凝土柱和支座鋼筋混凝土柱，所述鋼管混凝土柱的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)環(huán)板，所述內(nèi)環(huán)板上開設(shè)有澆筑孔和透氣孔，所述鋼管混凝土柱的頂面設(shè)有貫通環(huán)板，所述貫通環(huán)板的徑向?qū)挾却笥?.7倍的u型鋼構(gòu)件的寬度，所述貫通環(huán)板的中間開孔，所述支座鋼筋混凝土柱的第二柱縱筋通過孔位伸入鋼管混凝土柱內(nèi)彎錨，所述貫通環(huán)板和鋼管混凝土柱均與u型鋼構(gòu)件的端部連接。

4、在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述u型鋼構(gòu)件靠近鋼管混凝土柱的一端封閉上翼緣板形成封閉箱型鋼，同時(shí)內(nèi)填混凝土，所述貫通環(huán)板和鋼管混凝土柱均和封閉箱型鋼連接，所述u型鋼構(gòu)件內(nèi)在分布鋼筋的兩側(cè)均設(shè)有縱向加勁肋，所述縱向加勁肋和分布鋼筋均伸入封閉箱型鋼內(nèi)至少1米的長度，且所述分布鋼筋與上翼緣板雙面焊接至少5d的長度。

5、在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述封閉箱型鋼在上翼緣板的端部設(shè)有第一橫向加勁肋。

6、在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述分布鋼筋包括若干根上部構(gòu)造鋼筋和若干根u型箍筋，所述上部構(gòu)造鋼筋縱向間隔布置在u型鋼構(gòu)件內(nèi)，所述u型箍筋開口向下交錯(cuò)安裝在上部構(gòu)造鋼筋上。

7、在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述u型鋼構(gòu)件上部開口處避開鋼筋混凝土柱間隔布置有跨中綴板。

8、在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述u型鋼構(gòu)件的內(nèi)部布置有栓釘，所述栓釘?shù)臋M向間距和縱向間距均不大于300mm。

9、在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述內(nèi)環(huán)板和貫通環(huán)板之間設(shè)有傳遞加勁肋。

10、在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述u型鋼構(gòu)件和鋼管混凝土柱之間的連接采用焊接連接、螺栓連接以及預(yù)埋件連接中的一種或多種。

11、在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述u型鋼構(gòu)件采用u型外包鋼梁和鋼桁架中的一種。

12、在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述u型鋼構(gòu)件在跨度大時(shí)采用所述鋼桁架，所述鋼桁架包括呈上下連接的桁架上弦、桁架腹桿和桁架下弦，所述桁架上弦、桁架腹桿和桁架下弦的端部均與鋼管混凝土柱連接，所述桁架上弦的內(nèi)部在桁架上弦和桁架腹桿的相交處還設(shè)置有第二橫向加勁肋。

13、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是：

14、1、本實(shí)用新型通過貫通澆筑混凝土與加強(qiáng)板件的強(qiáng)度和剛度，提高了跨中轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)和支座轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)的整體性和承載力，同時(shí)避免了常規(guī)做法的鋼結(jié)構(gòu)往上延伸節(jié)點(diǎn)搭接受力不清晰的情況，從而有效的解決了現(xiàn)有技術(shù)中節(jié)點(diǎn)連接復(fù)雜的問題。

15、2、本實(shí)用新型采用u型外包鋼梁或鋼桁架兩種型鋼作為轉(zhuǎn)換鋼梁，根據(jù)不同跨度需求采用u型外包鋼梁或鋼桁架與鋼管混凝土柱連接，合理設(shè)計(jì)u型外包鋼梁或鋼桁架上弦桿截面，保證經(jīng)濟(jì)合理的情況下提供更大的跨度空間，充分利用混凝土的受壓性能與鋼材的受拉性能以及避免節(jié)點(diǎn)之間搭接，減少了鋼構(gòu)件用量，進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)性。

16、3、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)中的鋼管混凝土柱和轉(zhuǎn)換鋼梁的鋼構(gòu)件均可根據(jù)施工圖與現(xiàn)場(chǎng)條件而采用工廠預(yù)制，部分現(xiàn)場(chǎng)連接成形，避免復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)搭接，現(xiàn)場(chǎng)施工工藝簡便，施工可操作性強(qiáng)。

技術(shù)特征：

1.一種用于轉(zhuǎn)換鋼筋混凝土柱的轉(zhuǎn)換鋼梁上弦桿結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括跨中轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)(a)和支座轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)(b)，所述跨中轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)(a)包括u型鋼構(gòu)件和跨中鋼筋混凝土柱(1)，所述u型鋼構(gòu)件內(nèi)填混凝土和布置分布鋼筋，所述跨中鋼筋混凝土柱(1)連接在u型鋼構(gòu)件的跨中位置的上方，所述跨中鋼筋混凝土柱(1)的第一柱縱筋(2)伸入u型鋼構(gòu)件內(nèi)彎錨，所述支座轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)(b)分布于u型鋼構(gòu)件的端部，所述支座轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)(b)包括鋼管混凝土柱(3)和支座鋼筋混凝土柱(4)，所述鋼管混凝土柱(3)的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)環(huán)板(5)，所述內(nèi)環(huán)板(5)上開設(shè)有澆筑孔(6)和透氣孔(7)，所述鋼管混凝土柱(3)的頂面設(shè)有貫通環(huán)板(8)，所述貫通環(huán)板(8)的徑向?qū)挾却笥?.7倍的u型鋼構(gòu)件的寬度，所述貫通環(huán)板(8)的中間開孔，所述支座鋼筋混凝土柱(4)的第二柱縱筋(9)通過孔位伸入鋼管混凝土柱(3)內(nèi)彎錨，所述貫通環(huán)板(8)和鋼管混凝土柱(3)均與u型鋼構(gòu)件的端部連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于轉(zhuǎn)換鋼筋混凝土柱的轉(zhuǎn)換鋼梁上弦桿結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述u型鋼構(gòu)件靠近鋼管混凝土柱(3)的一端封閉上翼緣板形成封閉箱型鋼(10)，同時(shí)內(nèi)填混凝土，所述貫通環(huán)板(8)和鋼管混凝土柱(3)均和封閉箱型鋼(10)連接，所述u型鋼構(gòu)件內(nèi)在分布鋼筋的兩側(cè)均設(shè)有縱向加勁肋(11)，所述縱向加勁肋(11)和分布鋼筋均伸入封閉箱型鋼(10)內(nèi)至少1米的長度，且所述分布鋼筋與上翼緣板雙面焊接至少5d的長度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于轉(zhuǎn)換鋼筋混凝土柱的轉(zhuǎn)換鋼梁上弦桿結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述封閉箱型鋼(10)在上翼緣板的端部設(shè)有第一橫向加勁肋(12)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于轉(zhuǎn)換鋼筋混凝土柱的轉(zhuǎn)換鋼梁上弦桿結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述分布鋼筋包括若干根上部構(gòu)造鋼筋(13)和若干根u型箍筋(14)，所述上部構(gòu)造鋼筋(13)縱向間隔布置在u型鋼構(gòu)件內(nèi)，所述u型箍筋(14)開口向下交錯(cuò)安裝在上部構(gòu)造鋼筋(13)上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于轉(zhuǎn)換鋼筋混凝土柱的轉(zhuǎn)換鋼梁上弦桿結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述u型鋼構(gòu)件上部開口處避開鋼筋混凝土柱間隔布置有跨中綴板(15)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于轉(zhuǎn)換鋼筋混凝土柱的轉(zhuǎn)換鋼梁上弦桿結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述u型鋼構(gòu)件的內(nèi)部布置有栓釘(16)，所述栓釘(16)的橫向間距和縱向間距均不大于300mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于轉(zhuǎn)換鋼筋混凝土柱的轉(zhuǎn)換鋼梁上弦桿結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)環(huán)板(5)和貫通環(huán)板(8)之間設(shè)有傳遞加勁肋(17)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于轉(zhuǎn)換鋼筋混凝土柱的轉(zhuǎn)換鋼梁上弦桿結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述u型鋼構(gòu)件和鋼管混凝土柱(3)之間的連接采用焊接連接、螺栓連接以及預(yù)埋件連接中的一種或多種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的一種用于轉(zhuǎn)換鋼筋混凝土柱的轉(zhuǎn)換鋼梁上弦桿結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述u型鋼構(gòu)件采用u型外包鋼梁(18)和鋼桁架(19)中的一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種用于轉(zhuǎn)換鋼筋混凝土柱的轉(zhuǎn)換鋼梁上弦桿結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述u型鋼構(gòu)件在跨度大時(shí)采用所述鋼桁架(19)，所述鋼桁架(19)包括呈上下連接的桁架上弦(1901)、桁架腹桿(1902)和桁架下弦(1903)，所述桁架上弦(1901)、桁架腹桿(1902)和桁架下弦(1903)的端部均與鋼管混凝土柱(3)連接，所述桁架上弦(1901)的內(nèi)部在桁架上弦(1901)和桁架腹桿(1902)的相交處還設(shè)置有第二橫向加勁肋(20)。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)屬于工程施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于轉(zhuǎn)換鋼筋混凝土柱的轉(zhuǎn)換鋼梁上弦桿結(jié)構(gòu)，包括跨中轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)和支座轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)，跨中轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)包括U型鋼構(gòu)件和連接在U型鋼構(gòu)件的跨中位置的跨中鋼筋混凝土柱，U型鋼構(gòu)件內(nèi)填混凝土和布置分布鋼筋，跨中鋼筋混凝土柱的第一柱縱筋伸入U(xiǎn)型鋼構(gòu)件內(nèi)彎錨，支座轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)包括鋼管混凝土柱和支座鋼筋混凝土柱，鋼管混凝土柱的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)環(huán)板，頂面設(shè)有貫通環(huán)板，貫通環(huán)板的徑向?qū)挾却笥?.7倍的U型鋼構(gòu)件的寬度，支座鋼筋混凝土柱的第二柱縱筋通過貫通環(huán)板伸入鋼管混凝土柱內(nèi)彎錨，貫通環(huán)板和鋼管混凝土柱均與U型鋼構(gòu)件的端部連接。本技術(shù)結(jié)構(gòu)受力清晰，整體性和節(jié)點(diǎn)承載力好，經(jīng)濟(jì)性和施工可操作性強(qiáng)。

技術(shù)研發(fā)人員：梁戰(zhàn)場(chǎng),江健雄,楊科,王大成,潘奕康,鐘曉松
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國電建集團(tuán)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240205
技術(shù)公布日：2024/12/19