混合結(jié)構(gòu)及其構(gòu)筑方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種由預(yù)應(yīng)力混凝土柱和鋼梁連接而成的混合結(jié)構(gòu)及其構(gòu)筑方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，在具有混合結(jié)構(gòu)的建筑物中，柱是由混凝土建造的，梁是由鋼材建造的。
[0003]【專利文獻(xiàn)I】日本發(fā)明專利公開公報特開平5-331912
[0004]因此，在柱是由鋼筋混凝土建造的現(xiàn)有技術(shù)中的混合結(jié)構(gòu)中，為了承受建筑物的重量以及地震時的負(fù)荷，而不得不增大柱的截面面積。
[0005]由此導(dǎo)致建筑物的重量增加，不利于提高建筑物的抗震性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述情況，提出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的在于，提供一種由預(yù)應(yīng)力混凝土柱和鋼梁連接而成的混合結(jié)構(gòu)及其構(gòu)筑方法，在具有該混合結(jié)構(gòu)的建筑物中，能夠減小柱的截面面積，有利于提尚建筑物的抗震性能。
[0007]為了達(dá)到上述目的，在本技術(shù)方案的由混凝土柱和多個鋼梁連接而成的混合結(jié)構(gòu)中，在沿所述混凝土柱的上端部的外周部的圓周方向隔開間隔的多個位置，從所述混凝土柱的下部向上方延伸的多個PC鋼材(又稱為預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼材，Steel forPrestressed Concrete)分別向上方突出，所述多個鋼梁與所述混凝土柱的上端部連接的部分為柱梁連接部，所述柱梁連接部具有鋼梁部分、上下的帶板(band plate)、圍板、混凝土以及多個插孔，其中，所述鋼梁部分由多個所述鋼梁連接而成；所述上下的帶板分別安裝在所述鋼梁部分的上下兩側(cè)；所述圍板安裝在所述上下的帶板的周圍且位于所述上下的帶板之間，所述圍板使所述上下的帶板之間形成內(nèi)側(cè)空間，所述多個鋼梁穿過所述圍板；所述混凝土被澆筑到所述內(nèi)側(cè)空間內(nèi)；所述多個PC鋼材插入并穿過所述多個插孔，從而從下側(cè)的所述帶板穿過所述混凝土、上側(cè)的所述帶板，所述柱梁連接部的下側(cè)的所述帶板被放置在所述混凝土柱的上端部上，從所述混凝土柱的上端部突出出來的所述多個PC鋼材插入并穿過所述插孔，并從上側(cè)的所述帶板向上方突出，通過對所述多個PC鋼材施加拉力，以對所述混凝土柱和所述柱梁連接部施加預(yù)應(yīng)力。
[0008]另外，在本技術(shù)方案的由混凝土柱和多個鋼梁連接而成的混合結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑方法中，
[0009]使從所述混凝土柱的下部向上方延伸的多個PC鋼材分別從沿所述混凝土柱的上端部的外周部的圓周方向隔開間隔的多個位置向上方突出；
[0010]由鋼梁部分、上下的帶板、圍板、混凝土以及多個插孔構(gòu)成所述多個鋼梁與所述混凝土柱的上端部連接而成的柱梁連接部，其中，所述鋼梁部分由所述多個鋼梁連接而成；所述上下的帶板分別安裝在所述鋼梁部分的上側(cè)和下側(cè)；所述圍板安裝在所述上下的帶板周圍且位于所述上下的帶板之間，所述多個鋼梁穿過所述圍板，所述圍板使所述上下的帶板之間形成內(nèi)側(cè)空間；所述混凝土被澆筑到所述內(nèi)側(cè)空間內(nèi)；所述多個PC鋼材插入并穿過所述多個插孔，從而從下側(cè)的所述帶板穿過所述混凝土以及上側(cè)的帶板；
[0011]將所述柱梁連接部的所述下側(cè)的帶板放置在所述混凝土柱的上端部上；
[0012]將從所述混凝土柱的上端部突出出來的所述多個PC鋼材插入并穿過所述插孔，使其從上側(cè)的所述帶板向上方突出；
[0013]在所述上側(cè)的帶板上對所述多個PC鋼材施加拉力，以對所述混凝土柱和所述柱梁連接部施加預(yù)應(yīng)力。
[0014]采用本技術(shù)方案，能夠簡單可靠地將預(yù)應(yīng)力由各柱梁連接部施加給位于其正下方的混凝土柱，從而能夠簡單可靠地提高混凝土柱的軸向(柱的上下方向)承壓能力和抗彎能力。
[0015]因此，能夠減小柱的截面面積，有利于減輕建筑物的重量，提高建筑物的抗震性會K。
[0016]另外，將PC鋼材插入到柱梁連接部內(nèi)并從其中穿過，使混凝土柱和柱梁連接部形成為一個整體，因而，不需要混凝土模板等，有利于簡化建筑框架施工，縮短建筑框架施工的工期，降低成本。
[0017]另外，柱梁連接部具有上下的帶板和圍板，其中，該上下的帶板和圍板配置在柱梁連接部的外表面上，因而，有利于提高柱梁連接部的切應(yīng)力，使該柱梁連接部發(fā)揮較高的抗震性能。
【附圖說明】
[0018]圖1是混合結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0019]圖2㈧是柱梁連接部的俯視圖，圖2(B)是除去上側(cè)的帶板后的柱梁連接部的俯視圖，圖2(C)是沿圖2㈧的線CC剖切而成的剖視圖。
[0020]圖3是對柱梁連接部放置在混凝土柱的上端部上的情況進(jìn)行說明的說明圖。
[0021 ] 圖4 (A)和圖4 (B)分別是柱梁連接部的變形例的立體圖。
[0022]圖5(A)和圖4(B)分別是柱梁連接部的變形例的說明圖，圖5 (C)是混凝土柱和柱梁連接部的變形例的說明圖。
【具體實施方式】
[0023]下面，參照附圖對本發(fā)明的混合結(jié)構(gòu)及其構(gòu)筑方法進(jìn)行說明。
[0024]如圖1?圖3所示，混凝土柱10與鋼梁12的柱梁連接部14連接，構(gòu)成混合結(jié)構(gòu)16。
[0025]混凝土柱10例如豎立設(shè)置在地面18上。
[0026]作為PC鋼的多個PC鋼棒22由混凝土柱10的下部向上方延伸，從沿混凝土柱10的上端部1A的外周部的圓周方向隔開間隔的多個位置分別向上方突出。
[0027]在本實施方式中，混凝土柱10的截面呈矩形，混凝土柱10的上端部1A的4個角部各有三根PC鋼棒22分別向上方突出。另外，該PC鋼棒22的數(shù)量可以根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)來適當(dāng)?shù)卮_定。
[0028]各PC鋼棒22的下端例如通過機械式接頭24與地基連接，或者與下一樓層的混凝土柱10的PC鋼棒22連接。
[0029]另外，PC鋼棒22的除下端外的部分通過穿過套筒等方法而不與混凝土柱10的混凝土完全緊密地連接在一起，以如后所述那樣能夠在事后對混凝土柱10和柱梁連接部14施加預(yù)應(yīng)力。
[0030]柱梁連接部14是鋼梁12與混凝土柱10的上端部1A連接的部分。
[0031]柱梁連接部14包括鋼梁部分12A、上下的帶板30、圍板32、混凝土 34以及插孔36A、36B0
[0032]在本實施方式中，混凝土柱10的截面形狀與柱梁連接部14俯視時的輪廓相同，均呈矩形，通過使兩者的形狀相同，并且使混凝土柱10和柱梁連接部14在上下方向上連續(xù)配置，從而有利于配置包括上一樓層的地面的鋼筋和模板等在內(nèi)的其他各種部件。
[0033]鋼梁12例如為由沿鉛直方向延伸的梁腹和位于梁腹上下側(cè)的沿水平方向延伸的上下凸緣構(gòu)成的H型鋼。
[0034]在柱梁連接部14，多個鋼梁12以在俯視時呈十字形的形狀相連接，構(gòu)成鋼梁部分12A。
[0035]上下的帶板30為鋼制部件，其能夠?qū)?yīng)力由鋼梁12傳遞給混凝土柱10。
[0036]上下的帶板30分別通過焊接或者螺栓螺母等被牢固地安裝在構(gòu)成鋼梁部件12A的鋼梁12的上下凸緣上。
[0037]各帶板30的輪廓形狀與混凝土柱10的截面形狀相同，均呈矩形，各帶板30以俯視時其各邊與混凝土柱10的截面的4個邊一致的方式配置，鋼梁12分別位于矩形的4個邊的中央部。另外，有時4個鋼梁12相交的部分配置于偏離混凝土柱10的截面中央的位置。
[0038]在各帶板30的4個角部，為了能夠插入從混凝土柱10的上端部1A突出出來的PC鋼棒22，而分別形成有3個插孔36A。
[0039]圍板32為鋼制部件，其用于提高柱梁連接部14的切應(yīng)力并省略混凝土模板。
[0040]圍板32安裝在上下的帶板30周圍且配置在上下的帶板30之間，多個鋼梁12穿過該圍板32，另外，該圍板32使上下的帶板30之間形成內(nèi)側(cè)空間。
[0041]更詳細(xì)來說，如圖3所示，構(gòu)成柱梁連接部14的4個側(cè)表面的各圍板32由隔著H型的切口 32A配置的2個分割體32B構(gòu)成，鋼梁12被插入到這些切口 32A內(nèi)，在該插入位置，切口 32A的周圍部和各分割體32B通過焊接安裝在一起，另外，相鄰的圍板32通過焊接安裝在一起。
[0042]混凝土 34被澆筑到上下的帶板30之間的內(nèi)側(cè)空間內(nèi)。
[0043]并且，在混凝土 34上，多個與上下的帶板30的插孔36A相對應(yīng)的插孔36B位于上下的帶板30的4個角部，且分別設(shè)置在相互垂直相交的鋼梁12之間。
[0044]具有上述結(jié)構(gòu)的柱梁連接部14被放置在上端部1A上，且該柱梁連接部14的位于下側(cè)的帶板30的矩形輪廓與混凝土柱10的上端部1A的矩形輪廓對齊，從混凝土柱10的上端部1A突出出來的多個PC鋼棒22插入到(穿過)下側(cè)的帶板30的插孔36A、混凝土 34的插孔36B以及上側(cè)的所述帶板30的插孔36A內(nèi)，從上側(cè)的帶板30向上方突出。
[0045]而且，在PC鋼棒22例如為螺紋鋼筋時，在