CN104372855A - 一种多构件钢筋混凝土节点及其构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多构件钢筋混凝土节点及其构建方法，属于建筑施工技术领域。该节点包括相互连接的一个节点主体和多个梁柱构件，节点主体由一组间隔的四边形圈筋相互交叉固连构成，形成中空棱台状网筋结构；梁柱构件由一组主筋和一组环筋构成；梁柱构件插入端至环箍段的主筋从插入侧伸入节点主体后，以趋于平行对应四边形圈筋的角度弯曲，弯曲的两侧主筋端头相对弯折，另一组四边形圈筋与对应的一组四边形圈筋相交，相对弯折的两侧主筋端头中至少有一对与另一组四边形圈筋之一贴近且相互固连。采用本发明后，使得多构件相连的节点处理起来变得容易，梁柱构件与节点主体相互之间有机结合，从而为实现大空间非规则造型建筑物的建造创造了条件。

Description

一种多构件钢筋混凝土节点及其构建方法

技术领域

本发明涉及一种钢筋混凝土节点的结构改进，尤其是一种多构件钢筋混凝土节点，同时还涉及其构建方法，属于建筑施工技术领域。

背景技术

建筑技术的发展使人们对建筑造型的要求越来越高。对于那些非规则且跨度较大的建筑而言，为形成大空间的非规则美观造型，常常需要设置许多不规则的建筑构件。

业内人士都知道，在房屋建筑的结构设计中，要求节点的强度大于构件的强度，即结构设计中要求的所谓“强节点弱杆件”。

钢结构中常采用球形节点通过焊接等紧固方式连接，但球形节点比较适合规则的建筑造型，其连接的构件数量也相对受限。并且钢结构建筑造价较混凝土建筑高出许多，仅适宜于一些大型的公共建筑。因此目前大量的建筑仍采用钢筋混凝土结构。然而，钢筋混凝土结构的多个构件相连的节点往往处理起来十分困难，尤其是不规则构件较多时更是如此，一旦设计不当极容易造成严重的质量或安全事故。因此如何解决混凝土结构的多节点连接问题成为一道难题。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述混凝土结构多节点连接的难题，提出一种可以使各构件方便连接，且满足连接强度要求的多构件钢筋混凝土节点，同时给出其构建方法，从而为借助多构件钢筋混凝土节点实现大空间非规则造型建筑物的建造奠定基础。

为了达到以上目的，本发明的多构件钢筋混凝土节点包括相互连接的一个节点主体和多个梁柱构件，所述节点主体由一组间隔的纵垂面四边形圈筋、一组间隔的横垂面四边形圈筋以及一组间隔的水平四边形圈筋相互交叉固连构成，形成中空棱台状网筋结构；所述梁柱构件由一组主筋和一组环筋构成，所述主筋沿梁柱构件长度方向延伸且沿梁柱构件矩形截面周圈间隔分布，所述环筋间隔环绕固定在邻近主筋插入端处，形成环箍段；所述梁柱构件插入端至环箍段的主筋从插入侧伸入节点主体后，邻近节点主体棱台表面的主筋以与该棱台表面一组四边形圈筋中的一边趋于平行的方向弯曲，弯曲的主筋端头及其相对的主筋端头以与所述四边形圈筋中另一边平行的角度相对弯折；所述相对弯折的两侧主筋端头中邻近其平行的四边形圈筋中另一边的一对与所述另一边相互固连。

进一步，所述纵垂面四边形圈筋、横垂面四边形圈筋和水平四边形圈筋分别等间距分布。

更进一步，所述纵垂面四边形圈筋为上边倾斜的梯形圈筋。

本发明多构件钢筋混凝土节点的构件方法包括以下步骤：

第一步、制作节点主体——将一组间隔的纵垂面四边形圈筋、一组间隔的横垂面四边形圈筋以及一组间隔的水平四边形圈筋相互交叉固连，形成中空棱台状网筋结构；

第二步、制作梁柱构件——将一组主筋沿梁柱构件长度方向平行放置且沿梁柱构件矩形截面周圈间隔分布，将一组环筋间隔环绕固定在邻近主筋插入端处，形成环箍段；逐一制作梁柱构件，直至所需数量；

第三步、构件插入弯形——将梁柱构件插入端至环箍段的主筋从插入侧伸入节点主体，并选择邻近节点主体棱台表面的主筋以与该棱台表面一组四边形圈筋中的一边趋于平行的方向弯曲主筋的插入段，再将弯曲的主筋端头及其相对的主筋端头以与该四边形圈筋中另一边平行的角度相对弯折；

第四步、节点构件固连——将相对弯折的两侧主筋端头中邻近其平行的四边形圈筋中另一边的一对与所述另一边相互固连；

第五步、构建多构件节点——重复上述第三步和第四步，直至将所需数量的全部梁柱构件均插入节点主体并弯形固连，构建出多构件钢筋混凝土节点。

第五步之后先绑扎柱构件内的钢筋，后绑扎节点主体内的钢筋，最后绑扎梁构件内的钢筋。再建模进行混凝土浇筑。

采用本发明后，梁柱构件以任意角度插入中空棱台状网筋结构的节点主体均十分方便，从而使得多构件相连的节点处理起来变得容易，并且通过插入后的弯形固连，不仅使梁柱构件与节点主体可靠连接，而且相互之间有机结合，节点主体的圈筋得到梁柱构件的不断补充丰富，变得更加强固，梁柱构件越多则节点强度越高，其构件方法切实可行，从而为实现大空间非规则造型建筑物的建造创造了条件。

附图说明

    下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为钢筋混凝土节点的一个大空间非规则造型建筑物局部立体结构示意图。

图2为图1节点部分的局部放大结构示意图。

图3为图2的仰视立体结构示意图。

图4、图5、图6、图7为本发明一个实施例的节点主体制作过程的结构示意图。

图8、图9为本发明一个实施例的梁构件插入节点主体固连结构示意图。

图10为本发明一个实施例的柱构件插入节点主体固连结构示意图。

具体实施方式

实施例一

图1为采用钢筋混凝土节点的一个大空间非规则造型建筑物局部立体结构，其中1是与多个梁柱构件穿插连接的钢筋混凝土节点，2-1是屋面边梁，2-2、2-3、2-4、2-5分别是屋面梁，3-1、3-2、3-3、3-4分别是斜柱。参见图2、图3可以看出，除水平的屋面边梁2-1外，其它梁柱构件分别以不同角度、从不同位置与钢筋混凝土节点1相交穿插连接，构成由相互连接的一个节点主体和多个梁柱构件构成的多构件钢筋混凝土节点。

其中，如图4至图7所示，制作图7的节点主体1-1时，将图4所示的一组等间隔的纵垂面四边形（本实施例实际为上边倾斜的梯形）圈筋1-Z，先后与图5所示的一组等间隔的水平四边形圈筋1-X和图6所示的一组等间隔的横垂面四边形圈筋1-Y相互交叉焊接或绑扎固连，最终形成具有三维立体的中空棱台状网筋结构。

梁柱构件的制作以斜柱3-1为例，将一组主筋3-A沿梁柱构件长度方向平行放置且沿梁柱构件矩形截面周圈间隔分布，将一组环筋3-B间隔环绕固定在邻近主筋插入端处，形成环箍段l。按斜柱3-1相同的方法逐一制作梁柱构件，直至所需数量。

节点主体和所有梁柱构件制成之后，如图8所示，将梁构件2插入端至环箍段的主筋3-A从右插入侧IN伸入节点主体1-1，并选择邻近节点主体1-1棱台表面的主筋3-A以与该棱台表面一组四边形（梯形）圈筋1-Z中的一边Z趋于平行的方向弯曲主筋3-A的插入段，再将弯曲的主筋3-A端头及其相对的主筋3-A’端头以与该四边形（梯形）圈筋1-Z中另一边Z’平行的角度相对弯折。之后，将相对弯折的两侧主筋3-A、3-A’端头中邻近其平行的四边形（梯形）圈筋1-Z中另一边Z’的一对与该另一边Z’焊接或绑扎相互固连。

之后，如图10所示，将柱构件3插入端至环箍段的主筋3-A从下插入侧UP伸入节点主体1-1，参照上述过程，将插入段弯曲、弯折，直至完成相对弯折的两侧主筋端头中至少一对与其邻近平行的四边形圈筋对应边相互固连。

待参照以上过程将所需数量的全部梁柱构件均插入节点主体并弯形固连之后，即构建出多构件钢筋混凝土节点。

按照以上实施例构建的多构件钢筋混凝土节点均具有以下结构特点：包括相互连接的一个节点主体和多个梁柱构件，节点主体由一组间隔的纵垂面四边形圈筋、一组间隔的横垂面四边形圈筋以及一组间隔的水平四边形圈筋相互交叉固连构成，形成中空棱台状网筋结构；梁柱构件由一组主筋和一组环筋构成，主筋沿梁柱构件长度方向延伸且沿梁柱构件矩形截面周圈间隔分布，环筋间隔环绕固定在邻近主筋插入端处，形成环箍段；梁柱构件插入端至环箍段的主筋从插入侧伸入节点主体后，邻近节点主体棱台表面的主筋以与该棱台表面一组四边形圈筋中的一边趋于平行的方向弯曲，弯曲的主筋端头及其相对的主筋端头以与四边形圈筋中另一边平行的角度相对弯折；相对弯折的两侧主筋端头中邻近其平行的四边形圈筋中另一边的至少一对与另一边相互固连。

在此基础上进行构筑浇筑模板浇注混凝土等施工操作，即可完成图1的建筑物施工。按照施工顺序，宜首先绑扎柱构件钢筋，然后绑扎棱台节点主体钢筋，最后绑扎梁构件钢筋。由于梁钢筋最后施工，因此可以采取逐根从棱台状钢筋网空隙之间插进去并与棱台状钢筋网绑扎牢固。

由于异形建筑的屋面常常设置成坡形，梁构件的各侧面常常需要根据屋面外形进行设计，因而其表面往往不在水平面内。通过设计棱台状节点，梁构件的主筋只需要通过弯锚的方式锚固进入节点内即可，不需要考虑与柱的连接，因而任何角度的梁构件均可与节点进行锚固连接，只要节点能够满足其锚固长度要求即可。此外，由于多构件连接节点施工时钢筋网穿插较多，且柱构件在建筑过程中一般不出现拉力，因此斜柱钢筋也可以采用直线锚固方式，锚固长度满足《混凝土结构设计规范GB50010》国家规范8.3.1条规定即可。

实践证明，本实施例由于节点主体配置了与梁柱构件有机结合的三维钢筋网，因此使棱台状的钢筋网内的核心区混凝土处于三向约束状态，有效保证了节点区域具有足够的承受地震、风荷载等外力的能力，当不断增加建筑荷载时，棱台状节点在构件破坏之后才会破坏，切实满足建筑上强节点弱杆件的要求，有效保证了建筑的使用安全。

Claims (5)

1.一种多构件钢筋混凝土节点，包括相互连接的一个节点主体和多个梁柱构件，其特征在于：所述节点主体由一组间隔的纵垂面四边形圈筋、一组间隔的横垂面四边形圈筋以及一组间隔的水平四边形圈筋相互交叉固连构成，形成中空棱台状网筋结构；所述梁柱构件由一组主筋和一组环筋构成，所述主筋沿梁柱构件长度方向延伸且沿梁柱构件矩形截面周圈间隔分布，所述环筋间隔环绕固定在邻近主筋插入端处，形成环箍段；所述梁柱构件插入端至环箍段的主筋从插入侧伸入节点主体后，邻近节点主体棱台表面的主筋以与该棱台表面一组四边形圈筋中的一边趋于平行的方向弯曲，弯曲的主筋端头及其相对的主筋端头以与所述四边形圈筋中另一边平行的角度相对弯折；所述相对弯折的两侧主筋端头中邻近其平行的四边形圈筋中另一边的一对与所述另一边相互固连。

2.根据权利要求1所述的多构件钢筋混凝土节点，其特征在于：所述纵垂面四边形圈筋、横垂面四边形圈筋和水平四边形圈筋分别等间距分布。

3.根据权利要求2所述的多构件钢筋混凝土节点，其特征在于：所述纵垂面四边形圈筋为上边倾斜的梯形圈筋。

4.一种多构件钢筋混凝土节点的构建方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步、制作节点主体——将一组间隔的纵垂面四边形圈筋、一组间隔的横垂面四边形圈筋以及一组间隔的水平四边形圈筋相互交叉固连，形成中空棱台状网筋结构；

第二步、制作梁柱构件——将一组主筋沿梁柱构件长度方向平行放置且沿梁柱构件矩形截面周圈间隔分布，将一组环筋间隔环绕固定在邻近主筋插入端处，形成环箍段；逐一制作梁柱构件，直至所需数量；

第三步、构件插入弯形——将梁柱构件插入端至环箍段的主筋从插入侧伸入节点主体，并选择邻近节点主体棱台表面的主筋以与该棱台表面一组四边形圈筋中的一边趋于平行的方向弯曲主筋的插入段，再将弯曲的主筋端头及其相对的主筋端头以与该四边形圈筋中另一边平行的角度相对弯折；

第四步、节点构件固连——将相对弯折的两侧主筋端头中邻近其平行的四边形圈筋中另一边的一对与所述另一边相互固连；

第五步、构建多构件节点——重复上述第三步和第四步，直至将所需数量的全部梁柱构件均插入节点主体并弯形固连，构建出多构件钢筋混凝土节点。

5.根据权利要求4所述多构件钢筋混凝土节点的构建方法，其特征在于：第五步之后先绑扎柱构件内的钢筋，后绑扎节点主体内的钢筋，最后绑扎梁构件内的钢筋。