CN102102396A - 圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙的节点连接方法 - Google Patents

圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙的节点连接方法 Download PDF

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Abstract

圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙的节点连接方法，属于建筑结构领域，主要解决传统的圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土墙两者相连时不能有效协同工作的问题。该方法是在圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙的连接部位，在圆钢管混凝土柱上焊接连接钢板，并在连接板内部焊接抗剪连接件，在钢筋混凝土剪力墙的端部设置U形水平分布钢筋，浇筑混凝土后抗剪连接件、连接钢板和钢筋混凝土剪力墙端部的U形钢筋及混凝土能够共同工作，协同受力。本发明能提高结构体系的承载力和耗能能力，从而避免结构在罕遇荷载作用下的破坏。在施工阶段无任何焊接工作量、施工方便、快捷，具有较好的经济效益。

Description

圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙的节点连接方法
技术领域
本发明属于建筑结构领域，特别涉及一种圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙相交处的节点连接方式。
背景技术
圆钢管混凝土柱和钢筋混凝土剪力墙是高层建筑中较常用的两种结构构件，特别是随着建筑物高度的增加，钢筋混凝土剪力墙和圆钢管混凝土框架在结构中同时采用，形成圆钢管混凝土框架—钢筋混凝土剪力墙结构，或圆钢管混凝土框架—钢筋混凝土筒体结构。在结构中，如何保证两者的有效连接和共同工作是目前圆钢管混凝土柱和钢筋混凝土墙体共同应用时亟待解决的问题之一。在以往的工程实践中，通常做法是在圆钢管混凝土柱上焊接栓钉，或将钢筋混凝土墙的水平分布钢筋直接与圆钢管混凝土柱焊接。而在罕遇地震、飓风等自然灾害作用下，结构进入弹塑性状态或塑性状态，此时圆钢管混凝土柱和钢筋混凝土剪力墙之间的相互作用力很大，传统的连接方式很难保证圆钢管混凝土柱与混凝土剪力墙的协同工作，而圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙的连接一旦破坏，结构的抗侧刚度、延性和耗能能力将明显降低，甚至导致整个结构的倒塌破坏。此外，传统连接中混凝土剪力墙中的钢筋和圆钢管混凝土柱中的钢管需要在现场焊接，焊接质量不宜保证，且现场焊接工作量大，增加了施工难度和费用。
发明内容
本发明的目的是解决圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙连接承载力差、现场焊接工作量大、施工复杂的问题，提出了一种采用过渡钢板连接圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙的连接方法。
实现本发明的技术方案是：在圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙的交界处采用过渡连接钢板连接，连接钢板设置于钢筋混凝土墙两外侧并与圆钢管混凝土柱在工厂内焊接在一起；同时在工厂内完成连接钢板内侧抗剪连接件的焊接工作，该抗剪连接件在混凝土浇筑后被嵌入钢筋混凝土墙中；在施工现场待圆钢管混凝土中的钢管定位后，在两连接板内设置剪力墙的端部U形水平分布钢筋，同时绑扎钢筋混凝土剪力墙的水平分布钢筋和纵向分布钢筋，然后设置浇筑混凝土剪力墙的模板，最后浇筑混凝土，待混凝土硬化后和圆钢管混凝土柱形成一个整体，共同受力。
本发明提出的圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙的节点连接方法，不仅适用于圆钢管混凝土框剪与钢筋混凝土剪力墙的节点，也适用于圆钢管混凝土框架—钢筋混凝土筒体结构的节点。
本发明提出的圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙的连接方法具有以下优点：
1.圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙之间的剪力传递依靠连接钢板范围内的区域完成，而非钢管与混凝土之间的界面完成，剪力传递的区域更大，连接更有保障，能更好的实现圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙之间作用力的传递。
2.在罕遇地震、飓风等自然灾害作用下，抗剪连接件、连接钢板和钢筋混凝土剪力墙形成了有效的整体，共同受力，使结构具有较高的抗侧刚度、侧向承载力、延性、变形能力和耗能能力，显著提高结构抵抗罕遇荷载的能力。
3.钢管与连接钢板、钢板与抗剪连接件之间的焊接在工厂内完成，且钢筋混凝土剪力墙中的钢筋不需与钢管或连接钢板焊接；现场施工阶段无任何焊接工作量，施工方便、快捷，经济效益明显。
附图说明
图1是本发明节点连接方法的三维视图
图2是本发明节点连接方法的俯视图
图3是连接处设置的端部U形水平分布钢筋图
具体实施方式
结合附图说明本发明的具体实施方式。
首先在连接钢板1的内侧焊接抗剪连接件2，抗剪连接件2沿连接钢板1纵向至少设置一列，抗剪连接件2可采用Q235或Q345钢制作的栓钉、槽钢或弯筋构件。然后将焊有抗剪连接件2的连接钢板1和圆钢管混凝土柱的钢管3采用焊缝连接。在施工现场，圆钢管混凝土柱中的钢管3安装定位后，进行钢筋混凝土剪力墙中纵向钢筋4、端部U形水平分布钢筋5和非节点处水平分布钢筋6的布置，并对钢筋进行绑扎定位，然后支护浇筑混凝土的模板，最后浇筑钢管中的混凝土7和剪力墙中的混凝土8，待混凝土完全硬化后，两者形成整体，共同工作受力。
本发明中所使用材料的材质如下：
圆钢管可以是焊接或轧制钢管，钢材的屈服强度可采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材或Q420钢材。
连接钢板的钢材可采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材或Q420钢材。
钢筋混凝土剪力墙中的纵向钢筋、端部U形水平分布钢筋和非节点处水平分布钢筋，可采用HRB235钢筋、HRB335钢筋、HRB400钢筋或RRB400钢筋其中的一种。
混凝土可以是普通混凝土、轻骨料混凝土或高性能混凝土，其强度等级为C30-C80。
圆钢管混凝土柱中钢管的钢材可采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材或Q420钢材中的一种制成。

Claims (8)

1.一种圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙的节点连接方法，其特征在于：圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土墙的交界处采用过渡的连接钢板连接，连接钢板设置于钢筋混凝土墙两外侧并与圆钢管混凝土柱焊接；连接钢板内侧设置抗剪连接件，在连接钢板内设置剪力墙的端部U形水平分布钢筋；浇筑混凝土后，钢管混凝土柱和剪力墙形成一个整体，共同工作受力。
2.根据权利1所述的圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙的节点连接方法，其特征在于：该圆钢管混凝土框架—钢筋混凝土剪力墙结构的节点适用于圆钢管混凝土框架—钢筋混凝土筒体结构的节点。
3.根据权利1所述的圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙的节点连接方法，其特征在于：所述的连接钢板(1)与圆钢管混凝土柱的钢管(3)采用焊缝连接；连接钢板(1)可采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材或Q420钢材其中的一种制成。
4.根据权利1所述的圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙的节点连接方法，其特征在于：所述的连接钢板(1)内侧设置抗剪连接件(2)与连接钢板(1)焊接连接，抗剪连接件(2)沿连接钢板(1)纵向至少设置一列。
5.根据权利1所述的圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土墙的节点连接方法，其特征在于：所述的连接钢板(1)内侧设置抗剪连接件(2)可采用Q235或Q345钢制作成栓钉或槽钢或弯筋构件。根据权利1所述的圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙的节点连接方法，其特征在于：所述的钢筋混凝土剪力墙中的纵向钢筋(4)、端部U形水平分布钢筋(5)和非节点处水平分布钢筋(6)可采用HRB235钢筋、HRB335钢筋、HRB400钢筋或RRB400钢筋其中的一种。
6.根据权利1所述的圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙的节点连接方法，其特征在于：所述的圆钢管混凝土柱中的混凝土(7)和钢筋混凝土剪力墙中的混凝土(8)混凝土可以是普通混凝土、轻骨料混凝土或高性能混凝土中的一种，其强度等级为C30-C80。
7.根据权利1所述的圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙的节点连接方法，其特征在于：所述的圆钢管混凝土柱中钢管的钢材可采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材或Q420钢材其中的一种制成。
8.根据权利1所述的圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙的节点连接方法，其特征在于：钢管与连接钢板、钢板与抗剪连接件之间的焊接在工厂内完成。
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