CN102864842B - 钢筋混凝土框架结构核心锚固筒式节点系统及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢筋混凝土框架结构核心锚固筒式节点系统及其应用，该系统包括核心锚固筒，核心锚固筒将钢筋混凝土梁柱节点的梁主筋和柱主筋或主次梁节点的主梁主筋与次梁主筋连接，核心锚固筒包括角钢、钢板条、加劲钢筋、带孔钢板及螺纹套筒，角钢设在四角，钢板条水平焊接在相邻的两个角钢之间，形成多层矩形结构，加劲钢筋焊接于同一层的相对的两个钢板条之间，带孔钢板沿加劲钢筋长度方向，对称焊接在相邻的上下两个钢板条的内侧，螺纹套筒设在带孔钢板的内侧。与现有技术相比，本发明具有有效减少节点区钢筋密集程度、提高钢筋净间距、方便混凝土振捣、提高混凝土浇筑质量等优点。

Description

钢筋混凝土框架结构核心锚固筒式节点系统及其应用

技术领域

本发明属于建筑结构领域，尤其涉及钢筋混凝土框架结构核心锚固筒式节点系统及其应用。

背景技术

钢筋混凝土框架结构以其整体性好、抗震性能相对优越、施工速度快、建筑空间布局灵活多样及性价比较高等优点，目前已被广泛应用于各类工业与民用建筑中，成为了现代建筑工程领域最常用的结构形式之一。但是，自从上世纪50年代末钢筋混凝土框架结构得以应用以来，其在地震作用中的破坏现象屡有发生。大量地震破坏资料及研究结果表明，地震破坏发生时，钢筋混凝土梁柱节点区和主次梁节点区是最薄弱环节。节点区的破坏往往引起结构整体性倒塌，关系到结构整体的安全性及稳定性。作为连接梁柱和主次梁的关键部位，节点区变形能力不足或耗能能力差，是导致框架结构震毁的主要原因。因此，在结构抗震设计中，须对节点区进行专门的抗震设计。为了满足抗震要求，目前在梁柱、主次梁节点设计中，往往设计了大量的主筋及构造钢筋，配筋过多。在节点区的狭小空间内，钢筋占据了较大空间，给混凝土浇筑施工带来不便，易对混凝土的浇筑质量产生不利影响，导致产生诸如节点区内混凝土密实度不够、混凝土与钢筋的握裹力或粘接强度较低、易形成蜂窝和孔洞、节点区箍筋绑扎困难等问题，使得节点的实际抗震性能很难达到设计与规范要求，给结构留下严重隐患，成为工程质量通病。

经对现有技术文献检索发现，现阶段为解决以上问题，工程界常采取如下措施：优化节点设计；优化应用、流程；增加梁纵向钢筋直径、强度；并筋；使用端部带锚固板的钢筋；采用新型混凝土材料，如自密实混凝土、钢纤维混凝土等方式。这些措施在一定程度上可以降低节点区的施工难度，但均不够完善，存在效果不理想、浪费钢材、施工不便及受力复杂等局限，限制了实际应用。此外，郭猛在《施工技术》2007年发表的“框架结构梁柱节点区优化施工设计”中，采用将部分受拉钢筋排在翼缘板内的配筋方式，降低了施工难度，但至今没有可靠工程经验验证该种布筋方式的可行性，并且无法应用于较薄的板。

本发明提出了一种新型节点系统，通过将该系统与钢筋混凝土梁柱或主次梁节点区内的主筋锚固连接，能够有效提高结构节点区混凝土浇筑质量和整体抗震性能，且该节点系统能够工厂化批量生产，具有较高的社会效益和经济效益。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种有效减少节点区钢筋密集程度、提高钢筋净间距、方便混凝土振捣、提高混凝土浇筑质量的钢筋混凝土框架结构核心锚固筒式节点系统及其应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种钢筋混凝土框架结构核心锚固筒式节点系统，包括核心锚固筒，核心锚固筒将钢筋混凝土梁柱节点的梁主筋和柱主筋或主次梁节点的主梁主筋与次梁主筋连接，所述的核心锚固筒包括角钢、钢板条、加劲钢筋、带孔钢板及螺纹套筒，所述的角钢设在四角，所述的钢板条水平焊接在相邻的两个角钢之间，形成多层矩形结构，所述的加劲钢筋焊接于同一层的相对的两个钢板条之间，所述的带孔钢板沿加劲钢筋长度方向，对称焊接在相邻的上下两个钢板条的内侧，所述的螺纹套筒设在带孔钢板的内侧。

所述的核心锚固筒还包括短抗剪钢筋，所述的短抗剪钢筋焊接在中间部位的钢板条的外侧。

所述的加劲钢筋垂直焊接于同一层的相对的两个钢板条之间，每一层的加劲钢筋设有两个。

所述的多层矩形结构为5～8层。

所述的带孔钢板上设有圆形或椭圆形的孔。

所述的螺纹套筒设在带孔钢板的孔的内侧，用于锚固非通长筋，将钢筋拉力传递至核心锚固筒。

一种钢筋混凝土框架结构核心锚固筒式节点系统的应用，该应用包括以下步骤：

(1)将组成核心锚固筒的零件焊接组装，构成核心锚固筒；

(2)若节点为梁柱节点，将部分梁主筋简化为非通长筋，并将非通长筋末端加工成与螺纹套筒匹配的螺纹，若节点为主次梁节点，将部分次梁主筋简化为非通长筋，并将非通长筋末端加工成与螺纹套筒匹配的螺纹；

(3)若节点为梁柱节点，绑扎柱主筋和柱箍筋，支设梁模板、柱模板和配套脚手架，若节点为主次梁节点，安装梁模板；

(4)将核心锚固筒放入节点区，使之与梁位置对齐，若节点为梁柱节点，则将核心锚固筒用钢丝绑扎在柱主筋或柱箍筋上，若节点为主次梁节点，则用混凝土垫块将核心锚固筒直接支放在梁模板上；

(5)将非通长筋从侧面穿入核心锚固筒，并与螺纹套筒紧固连接，然后依次将其余的梁主筋从钢板条空隙中穿过核心锚固筒；

(6)浇注混凝土，完成节点区施工。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

1)核心锚固筒可工厂化批量生产，有较高的社会效益和经济效益；

2)有效减少节点区钢筋密集程度，提高钢筋净间距，方便混凝土振捣，提高混凝土浇筑质量；

3)采取有效构造措施，提高节点区延性，提升抗震性能；

4)适用范围广，适用于钢筋混凝土框架结构所有节点类型。

附图说明

图1为核心锚固筒的立体结构示意图；

图2为核心锚固筒的俯视结构示意图；

图3为核心锚固筒的主视结构示意图；

图4为梁柱节点区(梁柱尺寸相近)的立体结构示意图；

图5为梁柱节点区(梁柱尺寸相近)的俯视结构示意图；

图6为梁柱节点区(梁柱尺寸相近)的主视结构示意图；

图7为梁柱节点区(梁尺寸远小于柱)的平面结构示意图；

图8为主次梁节点区的平面结构示意图。

图中，1为角钢，2为钢板条，3为加劲钢筋，4为带孔钢板，5为短抗剪钢筋，6为螺纹套筒，7为柱主筋，8为非通长筋，9为梁主筋，10为柱箍筋，11为主梁主筋，12为次梁主筋。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种钢筋混凝土框架结构核心锚固筒式节点系统，如图1～图7所示，包括核心锚固筒，核心锚固筒将钢筋混凝土梁柱节点的梁主筋9和柱主筋7(或柱箍筋10)连接，核心锚固筒的结构如图1～图3所示，核心锚固筒包括角钢1、钢板条2、加劲钢筋3、带孔钢板4及螺纹套筒6，角钢1设在四角，钢板条2水平焊接在相邻的两个角钢1之间，形成多层矩形结构，加劲钢筋3焊接于同一层的相对的两个钢板条2之间，带孔钢板4沿加劲钢筋3长度方向，对称焊接在相邻的上下两个钢板条2的内侧，螺纹套筒6设在带孔钢板4的内侧。核心锚固筒还包括短抗剪钢筋5，短抗剪钢筋5焊接在中间部位的钢板条2的外侧。

其中，加劲钢筋3垂直焊接于同一层的相对的两个钢板条2之间，每一层的加劲钢筋3设有两个。多层矩形结构为5～8层，本实施例中，多层矩形结构为7层。带孔钢板4上设有圆形或椭圆形的孔。螺纹套筒6设在带孔钢板4的孔的内侧，用于锚固非通长筋8，将钢筋拉力传递至核心锚固筒。

一种钢筋混凝土框架结构核心锚固筒式节点系统的应用，该应用包括以下步骤：

(1)如图1～图3所示，将组成核心锚固筒的零件焊接组装，构成核心锚固筒；

(2)如图4和图5所示，节点为梁柱节点，将部分梁主筋9简化为非通长筋8，并将非通长筋8末端加工成与螺纹套筒6匹配的螺纹；

(3)绑扎柱主筋7和柱箍筋10，支设梁模板、柱模板和配套脚手架；

(4)将核心锚固筒放入节点区，使之与梁位置对齐，将核心锚固筒用钢丝绑扎在柱主筋7或柱箍筋10上；

(5)如图5～图6所示，将非通长筋8从侧面穿入核心锚固筒，并与螺纹套筒6紧固连接，然后依次将其余的梁主筋9从钢板条2空隙中穿过核心锚固筒；

(6)浇注混凝土，完成节点区施工。

实施例2

一种钢筋混凝土框架结构核心锚固筒式节点系统，结构如图1～3及图8所示，包括核心锚固筒，核心锚固筒将钢筋混凝土主次梁节点的主梁主筋11与次梁主筋12连接，核心锚固筒的结构如图1～图3所示，核心锚固筒包括角钢1、钢板条2、加劲钢筋3、带孔钢板4、短抗剪钢筋及螺纹套筒6，角钢1设在四角，钢板条2水平焊接在相邻的两个角钢1之间，形成多层矩形结构，加劲钢筋3焊接于同一层的相对的两个钢板条2之间，带孔钢板4沿加劲钢筋3长度方向，对称焊接在相邻的上下两个钢板条2的内侧，螺纹套筒6设在带孔钢板4的内侧，短抗剪钢筋5焊接在中间部位的钢板条2的外侧。

其中，加劲钢筋3垂直焊接于同一层的相对的两个钢板条2之间，每一层的加劲钢筋3设有两个。多层矩形结构为5～8层，本实施例中，多层矩形结构为7层。带孔钢板4上设有圆形或椭圆形的孔。螺纹套筒6设在带孔钢板4的孔的内侧，用于锚固非通长筋8，将钢筋拉力传递至核心锚固筒。

一种钢筋混凝土框架结构核心锚固筒式节点系统的应用，该应用包括以下步骤：

(1)如图1～图3所示，将组成核心锚固筒的零件焊接组装，构成核心锚固筒；

(2)节点为主次梁节点，将部分次梁主筋12简化为非通长筋8，并将非通长筋8末端加工成与螺纹套筒6匹配的螺纹；

(3)安装梁模板；

(4)将核心锚固筒放入节点区，使之与梁位置对齐，混凝土垫块将核心锚固筒直接支放在梁模板上；

(5)如图8所示，将非通长筋8从侧面穿入核心锚固筒，并与螺纹套筒6紧固连接，然后依次将其余的主梁主筋11从钢板条2空隙中穿过核心锚固筒；

(6)浇注混凝土，完成节点区施工。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种钢筋混凝土框架结构核心锚固筒式节点系统，包括核心锚固筒，核心锚固筒将钢筋混凝土梁柱节点的梁主筋和柱主筋或主次梁节点的主梁主筋与次梁主筋连接，其特征在于，所述的核心锚固筒包括角钢、钢板条、加劲钢筋、带孔钢板及螺纹套筒，所述的角钢设在四角，所述的钢板条水平焊接在相邻的两个角钢之间，形成多层矩形结构，所述的加劲钢筋焊接于同一层的相对的两个钢板条之间，所述的带孔钢板沿加劲钢筋长度方向对称焊接在相邻的上下两个钢板条的内侧，所述的螺纹套筒设在带孔钢板的内侧。

2.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土框架结构核心锚固筒式节点系统，其特征在于，所述的核心锚固筒还包括短抗剪钢筋，所述的短抗剪钢筋焊接在中间部位的钢板条的外侧。

3.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土框架结构核心锚固筒式节点系统，其特征在于，每一层的加劲钢筋设有两个。

4.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土框架结构核心锚固筒式节点系统，其特征在于，所述的多层矩形结构为5～8层。

5.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土框架结构核心锚固筒式节点系统，其特征在于，所述的带孔钢板上设有圆形或椭圆形的孔。

6.根据权利要求5所述的一种钢筋混凝土框架结构核心锚固筒式节点系统，其特征在于，所述的螺纹套筒设在带孔钢板的孔的内侧。

7.一种如权利要求1所述的钢筋混凝土框架结构核心锚固筒式节点系统的应用，其特征在于，该应用包括以下步骤：

（1）将组成核心锚固筒的零件焊接组装，构成核心锚固筒；

（2）若节点为梁柱节点，将部分梁主筋简化为非通长筋，并将非通长筋末端加工成与螺纹套筒匹配的螺纹，若节点为主次梁节点，将部分次梁主筋简化为非通长筋，并将非通长筋末端加工成与螺纹套筒匹配的螺纹；

（3）若节点为梁柱节点，绑扎柱主筋和柱箍筋，支设梁模板、柱模板和配套脚手架，若节点为主次梁节点，安装梁模板；

（4）将核心锚固筒放入节点区，使之与梁位置对齐，若节点为梁柱节点，则将核心锚固筒用钢丝绑扎在柱主筋或柱箍筋上，若节点为主次梁节点，则用混凝土垫块将核心锚固筒直接支放在梁模板上；

（5）将非通长筋从侧面穿入核心锚固筒，并与螺纹套筒紧固连接，然后依次将其余的梁主筋从钢板条空隙中穿过核心锚固筒；

（6）浇注混凝土，完成节点区施工。