CN107060092A - 一种i字型钢src梁‑扩大带翼缘十字型钢src柱组合节点 - Google Patents

一种i字型钢src梁‑扩大带翼缘十字型钢src柱组合节点 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种I字型钢SRC梁‑扩大带翼缘十字型钢SRC柱组合节点,包括混凝土柱、及设置于混凝土柱两侧的混凝土梁,混凝土柱包括由若干柱纵向钢筋、沿柱纵向钢筋水平围绕的柱箍筋形成的柱钢筋框架,柱箍筋与柱纵向钢筋构成的框架内设置呈十字分布的带翼缘十字型钢;混凝土梁包括由若干梁纵向钢筋、沿梁纵向钢筋水平围绕的梁箍筋形成的梁钢筋框架;在混凝土梁中的梁箍筋与梁纵向钢筋构成的框架内设置有I字型钢,I字型钢与十字型钢翼缘两端面水平连接。即混凝土柱中设置扩大带翼缘分布的十字型钢、混凝土梁中设置I字型钢,节点区设置有加劲肋。该结构SRC柱能够大大改善抗震性能,并达到“强节点弱构件”的目的,使构件具有良好的抗震性能。

Description

一种I字型钢SRC梁-扩大带翼缘十字型钢SRC柱组合节点
技术领域
本发明涉及型钢混凝土梁与型钢混凝土柱组合框架节点,特别涉及I字型钢SRC梁-扩大带翼缘十字型钢SRC柱组合节点。
背景技术
型钢混凝土结构是以型钢为骨架并在型钢周围配置钢筋和浇注混凝土的埋入式组合结构体系,简称SRC结构。对于型钢混凝土框架而言,节点是结构的传力枢纽,是连接梁和柱的关键部位。目前,SRC柱-SRC梁组合结构中,型钢混凝土柱主要采用I形、和核心十字等几种型钢形式,实验表明,型钢混凝土柱的抗震性能较普通RC柱有所提高。然而随着工程应用和研究的深入,目前普通型钢混凝土柱节点中,SRC柱常内含I字型钢,此种配钢形式柱虽比钢筋混凝土柱具有较强的抗震能力,但其对柱截面的核心混凝土约束效果较差,并且型钢和混凝土之间的滑移降低了柱的承载力和变形能力,在高地震烈度区和高轴压比下的抗震性能仍然不足。因此,改善配钢形式以提高SRC柱-SRC梁组合框架的承载能力和抗震性能,成为在复杂地震作用下应用型钢混凝土结构时亟待解决的问题。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述缺陷,本发明的目的在于提供一种新型型钢混凝土梁与型钢混凝土柱组合框架节点,即I字型钢SRC梁-扩大带翼缘十字型钢SRC柱组合节点,克服传统节点形式的不足,从而大大改善SRC梁-SRC柱组合框架的抗震性能。
本发明是通过下述技术方案来实现的。
一种I字型钢SRC梁-扩大带翼缘十字型钢SRC柱组合节点,包括混凝土柱、及设置于混凝土柱两侧的混凝土梁,所述混凝土柱包括由若干柱纵向钢筋、沿柱纵向钢筋水平围绕的柱箍筋形成的柱钢筋框架,在所述混凝土柱中的柱箍筋与柱纵向钢筋构成的框架内设置呈十字分布的带翼缘十字型钢,该带翼缘十字型钢腹板上分别垂直设置有十字型钢翼缘;
所述混凝土梁包括由若干梁纵向钢筋、沿梁纵向钢筋水平围绕的梁箍筋形成的梁钢筋框架;在所述混凝土梁中的梁箍筋与梁纵向钢筋构成的框架内设置有I字型钢,该I字型钢腹板上分别垂直设置有I字型钢翼缘;
设置于所述混凝土柱两侧的混凝土梁的I字型钢沿混凝土柱的十字型钢翼缘两端面水平分布。
进一步,所述十字型钢翼缘的外侧面分别与混凝土柱的柱箍筋内侧面紧贴;所述I字型钢翼缘宽度与十字型钢翼缘等宽。
进一步,所述I字型钢对称水平分布在十字型钢翼缘两端,I字型钢翼缘和I字型钢腹板与十字型钢翼缘采用三边围焊角焊缝方式连接,焊接在十字型钢翼缘两端I字型钢腹板在同一平面内。
进一步,在十字型钢腹板和十字型钢翼缘之间设置有水平分布的三角加劲肋,水平三角加劲肋位置与焊接在I字型钢翼缘上的I字型钢翼缘相对应。
进一步,所述混凝土柱中柱纵向钢筋分别设置于方形柱中柱箍筋的四角内侧。
进一步,沿节点区混凝土柱中的柱箍筋在I字型钢腹板处截断,并焊接于I字型钢腹板上。
进一步,所述混凝土梁中梁纵向钢筋分别设置于方形梁中梁箍筋的四角内侧。
进一步,沿混凝土梁中梁纵向钢筋在节点区截断,焊接于十字型钢翼缘上。
进一步,所述型钢翼缘宽度为混凝土柱截面总宽度的1/4~1/2。
进一步,所述混凝土柱配钢率为6%~9%,所述混凝土梁配钢率为3%~5%。
本发明的有益效果是:
在型钢混凝土柱与型钢混凝土梁的组合节点中,SRC柱常内含I字型钢,此种形式柱虽比钢筋混凝土柱具有较强的抗震能力,但其在高地震烈度区和高轴压比下的抗震性能仍显不足,十字型钢比I字型钢SRC柱的抗震能力明显增强,而带翼缘的十字型钢则更为优越。型钢混凝土柱配置呈十字分布的扩大带翼缘十字型钢,这样,型钢、纵筋和箍筋便形成一个整体钢架,约束核心混凝土并与其能够协同工作,在节点处设置水平三角加劲肋,提高整体刚度。此种配钢形式保证了节点区剪切破坏的发生先于梁端弯曲破坏,节点区钢骨腹板充分发挥了抗剪性能,即提高了抗震性能,又能体现“强柱弱梁、强节点弱构件”的提法。能够在大跨结构和地震区的高层建筑及超高层建筑中得以推广应用,特别是在高地震烈度区和高轴压比的情况下。
附图说明
图1为I字型钢SRC梁—扩大带翼缘十字型钢SRC柱组合节点示意图。
图2为节点区型钢骨架连接方式示意图。
图3为节点区混凝土柱A-A剖示图。
图4为混凝土梁B-B剖示图。
图中:1为十字型钢腹板,2为柱纵向钢筋,3为柱箍筋,4为十字型钢翼缘,5为加劲肋,6为梁纵向钢筋,7为I字型钢腹板,8为I字型钢翼缘,9为梁纵向钢筋。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图对本发明做进一步说明。需要说明的是,下述实施例仅限于对本发明的解释,但不限制本发明的实施范围。凡是在本方案基础上作出的结构的增加或以同样内容的替换,均应属本发明的保护范围。
图1结合图3、图4所示,I字型钢SRC梁-扩大带翼缘十字型钢SRC柱组合节点,包括混凝土柱、混凝土梁、及混凝土柱中设置的箍筋框架、混凝土梁中设置的箍筋框架,其中:如图2、图3所示,混凝土柱包括由若干柱纵向钢筋2、沿柱纵向钢筋2水平围绕的柱箍筋3形成的柱钢筋框架,在混凝土柱中的柱箍筋3与柱纵向钢筋2构成的框架内设置呈十字分布的带翼缘十字型钢,该带翼缘十字型钢腹板1上分别垂直设置有十字型钢翼缘4,且十字该型钢翼缘4的外侧面与柱箍筋3内侧面紧贴。混凝土梁包括由若干梁纵向钢筋9、沿梁纵向钢筋9水平围绕的梁箍筋6形成的梁钢筋框架;在混凝土梁中的梁箍筋6与梁纵向钢筋9构成的框架内设置有I字型钢,该I字型钢腹板7上分别垂直设置有I字型钢翼缘8;混凝土梁的I字型钢沿混凝土柱的十字型钢翼缘4两端面水平分布。
如图2、3所示,I字型钢对称水平分布在十字型钢翼缘4两端,I字型钢翼缘7和I字型钢腹板7与十字型钢翼缘4采用三边围焊角焊缝方式连接,焊接在十字型钢翼缘4两端I字型钢腹板7在同一平面内。在十字型钢腹板1和十字型钢翼缘4之间设置有水平分布的三角加劲肋5,水平三角加劲肋5位置与焊接在I字型钢翼缘4上的I字型钢翼缘8相对应,即在同一水平面上。在扩大带翼缘十字型钢腹板1上与I字型钢翼缘对应位置设置水平三角加劲肋5,从而增加节点的整体刚度,提高型钢混凝土柱的承载能力和抗震性能。
其中,混凝土柱中柱纵向钢筋2分别设置于方形柱中柱箍筋3的四角内侧;沿节点区混凝土柱中的柱箍筋3在I字型钢腹板7处截断,并焊接于I字型钢腹板7上。混凝土梁中梁纵向钢筋9分别设置于方形梁中梁箍筋6的四角内侧;沿混凝土梁中梁纵向钢筋9在节点区截断,焊接于十字型钢翼缘4上。
图2结合图3所示,本发明的I字型钢SRC梁—扩大带翼缘十字型钢SRC柱组合节点为一体结构,即其将钢件焊接为图一所示结构。带翼缘十字型钢的型钢翼缘4垂直设置在十字型钢的腹板1上。带翼缘十字型钢的总高度等于柱截面有效高度,该型钢翼缘4宽度为混凝土柱截面总宽度的1/4~1/2。
图2结合图4所示,I字型钢翼缘8宽度与十字型钢的型钢翼缘4等宽。
本实施例实际轴压比为0.4,扩大带翼缘十字型钢SRC柱的截面配钢率为6%~9%,SRC梁I字型钢配钢率3%~5%。我们通过试验研究结果表明:I字型钢SRC梁与扩大带翼缘十字型钢SRC柱组合节点试件SRC梁-SRC柱节点试件发生了“节点区剪切破坏”的破坏形态,节点区钢骨腹板均屈服,并有较大应变,耗能能力强,具有较好的抗震性能。
为了保证足够的承载能力和抗震性能,截面的配钢率不能过低,也不能过高,型钢配置的过少,达不到目的,但型钢配置的过多又增加工程造价。结合试验研究和我国国情,I字型钢SRC梁与扩大带翼缘十字型钢SRC柱组合节点中,SRC柱截面配钢率6%~9%为宜,SRC梁配钢率3%~5%为宜,且更宜选用强度较高的型钢钢骨。
下述表给出了本发明与普通I字型钢SRC梁柱节点抗震性能的比较。
表1本发明与普通SRC梁柱节点受剪承载力和极限变形的比较
I字型钢SRC梁—扩大带翼缘十字型钢SRC柱组合节点,为了能更好地确保型钢与混凝土协同工作,在截面中配置一定数量的纵向钢筋、箍筋和设置加劲肋完全必要,也非常有效,在我们完成的试验中,表现出良好的抗震性能。
本发明所述I字型钢SRC梁—扩大带翼缘十字型钢SRC柱组合节点施工工艺:
型钢混凝土柱与型钢混凝土梁的组合节点中所需的扩大带翼缘十字型钢和I字型钢骨架均根据需要由相应规格的钢板焊接而成,再与纵筋和箍筋进行绑扎,对节点区进行焊接,设置加劲肋,从而进一步支模和浇筑混凝土。本发明提供的新型型钢混凝土柱与型钢混凝土梁的组合节点解决了高地震烈度区和高轴压比下的抗震性能不足的问题,创造了一定的社会效益和经济效益。
本发明并不局限于上述实施例,在本发明公开的技术方案的基础上,本领域的技术人员根据所公开的技术内容,不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形,这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种I字型钢SRC梁-扩大带翼缘十字型钢SRC柱组合节点,该SRC柱组合节点包括混凝土柱、及设置于混凝土柱两侧的混凝土梁,其特征在于:所述混凝土柱包括由若干柱纵向钢筋(2)、沿柱纵向钢筋(2)水平围绕的柱箍筋(3)形成的柱钢筋框架,在所述混凝土柱中的柱箍筋(3)与柱纵向钢筋(2)构成的框架内设置呈十字分布的带翼缘十字型钢,该带翼缘十字型钢腹板(1)上分别垂直设置有十字型钢翼缘(4);
所述混凝土梁包括由若干梁纵向钢筋(9)、沿梁纵向钢筋(9)水平围绕的梁箍筋(6)形成的梁钢筋框架;在所述混凝土梁中的梁箍筋(6)与梁纵向钢筋(9)构成的框架内设置有I字型钢,该I字型钢腹板(7)上分别垂直设置有I字型钢翼缘(8);
设置于所述混凝土柱两侧的混凝土梁的I字型钢沿混凝土柱的十字型钢翼缘(4)两端面水平分布。
2.根据权利要求1所述的I字型钢SRC梁-扩大带翼缘十字型钢SRC柱组合节点,其特征在于:所述十字型钢翼缘(4)的外侧面分别与混凝土柱的柱箍筋(3)内侧面紧贴;
所述I字型钢翼缘(8)宽度与十字型钢翼缘(4)等宽。
3.根据权利要求1所述的I字型钢SRC梁-扩大带翼缘十字型钢SRC柱组合节点,其特征在于:所述I字型钢对称水平分布在十字型钢翼缘(4)两端,I字型钢翼缘(7)和I字型钢腹板(7)与十字型钢翼缘(4)采用三边围焊角焊缝方式连接,焊接在十字型钢翼缘(4)两端I字型钢腹板(7)在同一平面内。
4.根据权利要求3所述的I字型钢SRC梁-扩大带翼缘十字型钢SRC柱组合节点,其特征在于:在十字型钢腹板(1)和十字型钢翼缘(4)之间设置有水平分布的三角加劲肋(5),水平三角加劲肋(5)位置与焊接在I字型钢翼缘(4)上的I字型钢翼缘(8)相对应。
5.根据权利要求1所述的I字型钢SRC梁-扩大带翼缘十字型钢SRC柱组合节点,其特征在于:所述混凝土柱中柱纵向钢筋(2)分别设置于方形柱中柱箍筋(3)的四角内侧;沿节点区混凝土柱中的柱箍筋(3)在I字型钢腹板(7)处截断,并焊接于I字型钢腹板(7)上。
6.根据权利要求1所述的I字型钢SRC梁-扩大带翼缘十字型钢SRC柱组合节点,其特征在于:所述混凝土梁中梁纵向钢筋(9)分别设置于方形梁中梁箍筋(6)的四角内侧,沿混凝土梁中梁纵向钢筋(9)在节点区截断,焊接于十字型钢翼缘(4)上。
7.根据权利要求1所述的I字型钢SRC梁-扩大带翼缘十字型钢SRC柱组合节点,其特征在于:所述型钢翼缘(4)宽度为混凝土柱截面总宽度的1/4~1/2。
8.根据权利要求1所述的I字型钢SRC梁-扩大带翼缘十字型钢SRC柱组合节点,其特征在于:所述混凝土柱配钢率为6%~9%,所述混凝土梁配钢率为3%~5%。
9.根据权利要求1所述的I字型钢SRC梁-扩大带翼缘十字型钢SRC柱组合节点,其特征在于:所述SRC柱组合节点的承载力达998.90kN,承载力提高了24%;极限变形达76.55mm,极限变形达到27%。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108608557A (zh) * 2018-04-26 2018-10-02 华侨大学 一种超高韧性混凝土型钢组合结构及施工方法
CN109629682A (zh) * 2019-01-16 2019-04-16 贵州大学 钢-混凝土组合空腹夹层板结构的异形剪力键
CN109629682B (zh) * 2019-01-16 2024-09-27 贵州大学 钢-混凝土组合空腹夹层板结构的异形剪力键

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2757043B2 (ja) * 1989-10-20 1998-05-25 株式会社竹中工務店 鉄筋コンクリート柱
CN2495711Y (zh) * 2001-08-22 2002-06-19 徐州市建筑设计研究院 梁纵筋穿插式钢骨混凝土节点
CN201351308Y (zh) * 2009-01-16 2009-11-25 西安建筑科技大学 配实腹钢板的混凝土异形柱——型钢混凝土梁框架节点
CN201593238U (zh) * 2009-10-16 2010-09-29 北京建筑工程学院 型钢混凝土柱-钢梁水平剪力板组合节点
CN201671226U (zh) * 2010-05-25 2010-12-15 西安建筑科技大学 扩大带翼缘十字型钢src柱
CN202248294U (zh) * 2011-08-26 2012-05-30 中国建筑东北设计研究院有限公司 梁型钢腹板设置与腹板同高孔洞型钢混凝土梁柱节点

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2757043B2 (ja) * 1989-10-20 1998-05-25 株式会社竹中工務店 鉄筋コンクリート柱
CN2495711Y (zh) * 2001-08-22 2002-06-19 徐州市建筑设计研究院 梁纵筋穿插式钢骨混凝土节点
CN201351308Y (zh) * 2009-01-16 2009-11-25 西安建筑科技大学 配实腹钢板的混凝土异形柱——型钢混凝土梁框架节点
CN201593238U (zh) * 2009-10-16 2010-09-29 北京建筑工程学院 型钢混凝土柱-钢梁水平剪力板组合节点
CN201671226U (zh) * 2010-05-25 2010-12-15 西安建筑科技大学 扩大带翼缘十字型钢src柱
CN202248294U (zh) * 2011-08-26 2012-05-30 中国建筑东北设计研究院有限公司 梁型钢腹板设置与腹板同高孔洞型钢混凝土梁柱节点

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108608557A (zh) * 2018-04-26 2018-10-02 华侨大学 一种超高韧性混凝土型钢组合结构及施工方法
CN109629682A (zh) * 2019-01-16 2019-04-16 贵州大学 钢-混凝土组合空腹夹层板结构的异形剪力键
CN109629682B (zh) * 2019-01-16 2024-09-27 贵州大学 钢-混凝土组合空腹夹层板结构的异形剪力键

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