CN103790243A - 一种钢骨混凝土十字形柱-钢梁连接节点 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢骨混凝土十字形柱-钢梁连接节点,包括钢骨混凝土柱和钢梁;所述钢骨混凝土柱的截面形式为十字形,包括钢骨骨架、钢筋骨架和混凝土,所述钢骨骨架位于截面中心部位,由纵向钢筋与箍筋组成的钢筋骨架围绕其周围,所述混凝土将钢骨骨架与钢筋骨架包裹其中,所述钢骨骨架的腹板上开有多个孔洞;所述钢梁与钢骨连接,节点连接方式包括全焊接、栓焊混合连接和全螺栓连接,节点构造形式采用柱贯通式。本发明易于形成封闭箍筋;节点核心区混凝土受到多重约束,不但提高了节点核心区域钢骨与混凝土间的粘结力,保证了混凝土与钢骨之间更好地协同工作,改善其受力性能,而且大大提高其承载力和延性。

Description

一种钢骨混凝土十字形柱-钢梁连接节点
技术领域
[0001] 本发明涉及一种新型建筑结构技术领域,具体涉及一种钢骨混凝土十字形柱-钢梁连接节点。
背景技术
[0002] 在住宅建筑中,异形柱结构具有其他结构体系所无法比拟的优点,越来越受到人们的亲睐,近些年受到了国内外学者和工程人员的高度重视,从而得到较广的应用。
[0003] 然而,在多高层住宅建筑中,钢筋混凝土异形柱结构由于受到柱截面肢长肢厚比限制而难以满足承载力要求、节点区域钢筋拥挤而难以处理等的诸多问题,使得异形柱的优点无法全面体现,从而限制其应用范围,难以推广。而传统的钢骨混凝土异形柱结构,除箍筋难以封闭处理、与钢筋混凝土梁或钢骨混凝土梁连接时节点区域钢筋拥挤外,若不设置抗剪连接件,其中的型钢与混凝土之间,由于粘结力不足而产生严重的滑移,使两者不能协同工作,导致其承载力降低;为了提高其协同工作能力,必须设置抗剪栓钉,但由于栓钉与混凝土接触之处受力复杂,混凝土易于提早破坏而伤失其承载力,此外栓钉需要专用焊接设备焊接,会增加施工难度与复杂程度,加大施工工作量、降低施工速度,增加施工工期与钢材耗量,从而增加工程的综合造价。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供钢骨混凝土十字形柱-钢梁连接节点,可以改善现有钢骨混凝土异形柱及其节点的受力性能而又不致显著增加其工程的综合造价,使异形柱结构在多高层住宅建筑中得到更广泛的应用。
[0005] 本发明采用的技术方案为:一种钢骨混凝土十字形柱-钢梁连接节点,包括钢骨混凝土柱和钢梁;
所述钢骨混凝土柱的截面形式为十字形,包括钢骨骨架、钢筋骨架和混凝土,所述钢骨骨架位于截面中心部位,由纵向钢筋与箍筋组成的钢筋骨架围绕其周围,所述混凝土将钢骨骨架与钢筋骨架包裹其中,所述钢骨骨架的腹板上开有多个孔洞;
所述钢梁截面形式包括H形和箱形;
所述钢梁与钢骨连接,连接构造简单、方便、快速,节点连接方式包括全焊接、栓焊混合连接和全螺栓连接,全焊接主要适于柱为树状式吊装单元的工厂连接,后两者均适于工地连接,节点构造形式采用柱贯通式,在正对钢梁的上、下翼缘处的柱中钢骨腹板上设置横向加劲肋。
[0006] 作为优选,所述钢骨骨架的腹板上孔洞形式是四边形、六边形、八边形、十边形等多边形系列,也可是圆形、椭圆形等圆形系列。
[0007] 作为优选,所述钢梁的H形包括热轧H型钢、焊接H型钢、工字钢等类型;箱形包括热轧钢管与焊接钢管等类型。
[0008] 作为优选,所述全焊接为梁的上、下翼缘与柱中钢骨采用全熔透对接焊缝,其腹板与柱中钢骨采用角焊缝。
[0009] 作为优选,为保证节点混凝土浇筑质量,所述横向加劲肋上预留通气孔。
[0010] 作为优选,为了保证在节点域范围易于形成封闭箍筋,所述钢骨骨架腹板与钢梁腹板上开设用于箍筋穿越的小孔,或者将箍筋现场焊接在其腹板上。
[0011] 作为优选,为了保证强节点弱构件的设计原则,所述钢梁端部的腹板处增设加强板,以弥补钢梁腹板开孔的削弱。
[0012] 作为优选,所述加强板与钢梁端部腹板由焊缝连接。
[0013] 为了保证节点域的抗剪能力,在节点区域内的柱中钢骨腹板上不宜开孔。而且不宜开孔范围宜上下延伸至横向加劲肋以外一定距离。所述钢骨的组成方式可由在腹板开洞后的H型钢与T型钢焊接而成或由开洞后的钢板经焊接组合而成。
[0014] 通常,对于全焊接的连接方式,钢骨、钢梁以及它们之间的连接均是在钢结构加工厂制作完成;而对于栓焊混合连接和全螺栓连接的连接方式,钢骨、钢梁均是在钢结构加工厂制作完成,它们之间的连接则是在工地现场进行。
[0015] 无论何种连接方式,钢筋的放样、绑扎以及混凝土的浇筑均在工地现场进行。
[0016] 本发明易于形成 封闭箍筋;节点核心区混凝土受到多重约束,不但提高了节点核心区域钢骨与混凝土间的粘结力,保证了混凝土与钢骨之间更好地协同工作,改善其受力性能,而且大大提高其承载力和延性。
[0017] 有益效果:本发明的新型梁-柱连接节点,基本只需钢梁与钢骨连接即可,连接构造简单、施工便捷快速、成本低廉。
[0018] 本发明的节点尺寸小、力学性能好、承载力高、节点延性大、抗震性能优异。
[0019] 本发明的箍筋可以直接穿过孔洞形成封闭状,减小了施工难度,既方便施工又易于箍筋约束作用的充分发挥。
[0020] 本发明的节点核心部分混凝土受到钢骨翼缘、腹板与横向加劲肋以及箍筋的多重约束,不但提高了节点核心区域钢骨与混凝土间的粘结力,保证了混凝土与钢骨之间更好地协同工作,改善其受力性能,而且使其承载力和延性均得以提高。
[0021] 本发明在不增加钢材用料情况下,可提高节点域钢骨的稳定承载力。
[0022] 本发明在不增加额外费用的情况下较好地解决了钢结构防火防腐问题 本发明无需设置抗剪连接件,省工省料,可降低工程的综合造价。
[0023] 本发明可以为新型钢结构住宅体系开发提供关键节点连接方式,有很好的转化前
-5^ O
[0024] 本发明拓展了钢骨混凝土结构的研究与应用领域,极大地丰富了钢-混凝土组合结构内容。
附图说明
[0025] 图1为本发明整体结构示意图。
具体实施方式
[0026] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
[0027] 如图1所示:一种钢骨混凝土十字形柱-钢梁连接节点,包括钢骨混凝土柱和钢梁7 ;
所述钢骨混凝土柱的截面形式为十字形,包括钢骨骨架1、钢筋骨架和混凝土 9,所述钢骨骨架I位于截面中心部位,由纵向钢筋2与箍筋5组成的钢筋骨架围绕其周围,所述混凝土 9将钢骨骨架I与钢筋骨架包裹其中,所述钢骨骨架I的腹板上开有多个孔洞3 ;孔洞3形式是四边形、六边形、八边形、十边形等多边形系列,也可是圆形、椭圆形等圆形系列;
所述钢梁7截面形式包括H形和箱形,H形包括热轧H型钢、焊接H型钢、工字钢等类型;箱形包括热轧钢管与焊接钢管等类型;
所述钢梁7与钢骨连接,连接构造简单、方便、快速,节点连接方式包括全焊接、栓焊混合连接和全螺栓连接,全焊接为梁的上、下翼缘与柱中钢骨采用全熔透对接焊缝,其腹板与柱中钢骨采用角焊缝,全焊接主要适于柱为树状式吊装单元的工厂连接,后两者均适于工地连接,节点构造形式采用柱贯通式,在正对钢梁7的上、下翼缘处的柱中钢骨腹板上设置横向加劲肋4,为保证节点混凝土浇筑质量,所述横向加劲肋4上预留通气孔。
[0028] 为了保证在节点域范围易于形成封闭箍筋,所述钢骨骨架I腹板与钢梁7腹板上开设用于箍筋穿越的小孔8,或者将箍筋5现场焊接在其腹板上。为了保证强节点弱构件的设计原则,所述钢梁7端部的腹板处增设加强板6,以弥补钢梁腹板开孔的削弱。所述加强板6与钢梁7端部腹板由焊缝连接。
[0029] 应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (8)

1.一种钢骨混凝土十字形柱-钢梁连接节点,其特征在于:包括钢骨混凝土柱和钢梁; 所述钢骨混凝土柱的截面形式为十字形,包括钢骨骨架、钢筋骨架和混凝土,所述钢骨骨架位于截面中心部位,由纵向钢筋与箍筋组成的钢筋骨架围绕其周围,所述混凝土将钢骨骨架与钢筋骨架包裹其中,所述钢骨骨架的腹板上开有多个孔洞; 所述钢梁截面形式包括H形和箱形; 所述钢梁与钢骨连接,节点连接方式包括全焊接、栓焊混合连接和全螺栓连接,节点构造形式采用柱贯通式,在正对钢梁的上、下翼缘处的柱中钢骨腹板上设置横向加劲肋。
2.根据权利要求1所述的一种钢骨混凝土十字形柱-钢梁连接节点,其特征在于:所述钢骨骨架的腹板上孔洞形式是多边形、圆形或椭圆形。
3.根据权利要求1所述的一种钢骨混凝土十字形柱-钢梁连接节点,其特征在于:所述钢梁的H形包括热轧H型钢、焊接H型钢、工字钢,箱形包括热轧钢管与焊接钢管。
4.根据权利要求1所述的一种钢骨混凝土十字形柱-钢梁连接节点,其特征在于:所述全焊接为梁的上、下翼缘与柱中钢骨采用全熔透对接焊缝,其腹板与柱中钢骨采用角焊缝。
5.根据权利要求1所述的一种钢骨混凝土十字形柱-钢梁连接节点,其特征在于:所述横向加劲肋上预留通气孔。
6.根据权利要求1所述的一种钢骨混凝土十字形柱-钢梁连接节点,其特征在于:所述钢骨骨架腹板与钢梁腹板上开设用于箍筋穿越的小孔,或者将箍筋现场焊接在其腹板上。
7.根据权利要求1所述的一种钢骨混凝土十字形柱-钢梁连接节点,其特征在于:所述钢梁端部的腹板处增设加强板。
8.根据权利要求7所述的一种钢骨混凝土十字形柱-钢梁连接节点,其特征在于:所述加强板与钢梁端部腹板由焊缝连接。
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