CN107254918A - 一种钢混组合构件梁柱节点结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种钢混组合构件梁柱节点结构及施工方法，其中钢混组合构件梁柱节点结构包括有柱钢骨、梁钢骨、钢骨牛腿、梁纵筋、竖向钢筋、外包柱混凝土以及外包梁混凝土；柱钢骨的外侧面和内侧面上均间隔设有柱栓钉；梁钢骨的外表面上间隔设有梁栓钉；钢骨牛腿的一端与柱钢骨焊接连接，钢骨牛腿的另一端与梁钢骨焊接连接；钢骨牛腿的顶面和底面分别设有竖向的连接支座，连接支座平行于钢骨牛腿的横轴通长布置，且连接支座与柱钢骨之间留有间距；所述连接支座的外侧面上、对应梁纵筋的设计高度位置处、沿水平方向间隔设有套筒；钢骨牛腿顶面和底面均开有一组通孔。本发明解决了传统的节点结构施工难度大，施工可操作性较差以及施工质量不易保证的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于钢结构领域，特别涉及一种钢混组合构件梁柱节点结构及施工方法。
背景技术
目前，虽然国内各相关单位都对组合构件都进行了广泛的探索和研究，但还是存在以下的缺陷：第一，总体上都有一定的局限性；第二，设计规范和图集构造通常理想化，施工操作性较差；第三，施工质量难以保证。例如图集中混凝土受力筋与钢骨牛腿下方通过仰焊的方式焊接，这种连接方式不仅施工难度大，而且施工质量还难以保证。诸如此类情况还有很多，因此需要进一步开发和研究新的节点构造，增强其可操作性。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢混组合构件梁柱节点结构及施工方法，要解决传统的节点结构施工难度大，施工可操作性较差以及施工质量不易保证的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
一种钢混组合构件梁柱节点结构，包括有柱钢骨、梁钢骨、连接在柱钢骨与梁钢骨之间的钢骨牛腿、梁纵筋、竖向钢筋、浇筑在柱钢骨外侧的外包柱混凝土以及浇筑在梁钢骨外侧的外包梁混凝土；所述柱钢骨的外侧面和内侧面上均间隔设有柱栓钉；所述梁钢骨的外表面上间隔设有梁栓钉；所述钢骨牛腿的一端与柱钢骨焊接连接，钢骨牛腿的另一端与梁钢骨焊接连接；其中钢骨牛腿的顶面与梁钢骨的顶面平齐，钢骨牛腿的底面与梁钢骨的底面平齐；所述钢骨牛腿的顶面和底面分别设有竖向的连接支座，所述连接支座平行于钢骨牛腿的横轴通长布置，且连接支座与柱钢骨之间留有间距；所述连接支座的外侧面上、对应梁纵筋的设计高度位置处，沿水平方向间隔设有套筒，且水平相邻套筒之间的间距与设计的水平相邻梁纵筋之间间距相适应；所述钢骨牛腿的顶面和底面均开有一组通孔；所述通孔沿着柱钢骨外侧面开设在连接支座与柱钢骨之间，且钢骨牛腿顶面的通孔与钢骨牛腿底面的通孔一一对应；
所述梁纵筋分别通长布置在梁钢骨的上方和下方，且梁纵筋的端部与对应一侧的连接支座上的套筒连接；所述竖向钢筋沿着柱钢骨的外侧面平行间隔布置，且对应穿在钢骨牛腿顶面和底面的通孔中。
优选的，所述柱钢骨为圆截面钢管混凝土制成或者方钢管混凝土制成；
所述梁钢骨为工字钢制成或者方钢制成；
所述钢骨牛腿的横截面呈工字型。
优选的，所述梁栓钉分别间隔布置在梁钢骨顶面、梁钢骨底面以及梁钢骨的竖向侧面上。
优选的，所述梁纵筋在梁钢骨的上方和下方分别布置有两层；所述套筒在钢骨牛腿顶面和底面的连接支座上分别对应布置有两层，套筒与连接支座之间焊接连接。
优选的，所述连接支座与柱钢骨之间连接有水平的加劲板，加劲板的一端焊接连接在柱钢骨上，加劲板的另一端焊接连接在连接支座的内侧面上；所述加劲板上、对应钢骨牛腿顶面和底面的通孔位置处开设有穿孔。
优选的，所述加劲板上连接有纵向的加劲肋，其中加劲肋的一端与柱钢骨焊接连接，加劲肋的另一端与连接支座焊接连接。
一种钢混组合构件梁柱节点结构的施工方法，包括步骤如下。
步骤一：在柱钢骨上、对应设计梁钢骨的位置处焊接连接钢骨牛腿。
步骤二：将梁钢骨与钢骨牛腿对应焊接连接，使梁钢骨的顶面与钢骨牛腿的顶面平齐，梁钢骨的的底面与钢骨牛腿的底面平齐。
步骤三：在钢骨牛腿的顶面和底面分别焊接连接竖向的连接支座；所述连接支座平行于钢骨牛腿的横轴通长布置，且连接支座与柱钢骨之间留有间距。
步骤四：在连接支座的外侧面上、对应梁纵筋的设计高度位置处，沿水平方向间隔设有套筒，且使水平相邻套筒之间的间距与设计的水平相邻梁纵筋之间间距相适应。
步骤五：在钢骨牛腿的顶面和底面分别开设通孔，并使钢骨牛腿顶面的通孔与钢骨牛腿底面的通孔一一对应。
步骤六：在梁钢骨的上方和下方分别通长布置梁纵筋，梁纵筋的端部与对应一侧的连接支座上的套筒连接；同时沿着柱钢骨的外侧面平行间隔布置竖向钢筋，且竖向钢筋在与钢骨牛腿交叉的位置处从钢骨牛腿顶面和底面的通孔中穿过。
步骤七：支模，浇筑柱钢骨外侧的外包柱混凝土，然后浇筑在梁钢骨外侧的外包梁混凝土。
步骤八：养护，待外包柱混凝土和外包梁混凝土达到设计强度后拆模，至此施工完毕。
优选的，所述柱栓钉在步骤一施工之前焊接连接在柱钢骨上，所述梁栓钉在步骤一施工之前焊接连接在梁钢骨上 。
优选的，所述连接支座与柱钢骨之间的间距为140mm~160mm，连接支座的高度为130mm~140mm。
与现有技术相比，本发明具有以下特点和有益效果。
1、本发明通过在钢骨牛腿的顶面、底面和加劲板上通过合理设置通孔和穿孔，避免竖向钢筋遇钢骨牛腿截断，同时通孔和穿孔起到固定竖向钢筋的作用，避免了竖向钢筋弯曲。
2、本发明通过在连接支座上设置套筒，避免套筒与柱钢骨直接焊接，降低焊接难度；并且通过将套筒适当移动，避免交叉节点区域梁纵筋布置过密，起到方便布设梁纵筋的作用；因此，本发明是一种施工即方便、结构又安全的节点结构，对保证工程质量和节约施工成本都具有良好的效果。
3、本发明中的加筋板和加劲肋分别与柱钢骨、连接支座相接，起到传递荷载的作用，并且在柱钢骨、连接支座之间连接加筋板和加劲肋对连接支座的稳定性和强度起到了加强作用。
4、本发明旨在提出一种施工即方便、结构又安全的钢-混组合构件梁柱节点结构，对保证工程质量和节约施工成本都具有重要的意义。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明中节点结构的立体结构示意图。
图2为本发明中节点结构的水平切面结构示意图。
图3为本发明中节点结构的立面结构示意图。
附图标记：1－柱钢骨、2－梁钢骨、3－钢骨牛腿、4－连接支座、5－加劲板、6－加劲肋、7－套筒、8－柱栓钉、9－竖向钢筋、10－梁纵筋、11－梁栓钉、12－外包柱混凝土、13－外包梁混凝土、14－钢骨牛腿栓钉、15－通孔、16－穿孔。
具体实施方式
如图1-图3所示，这种钢-混组合构件梁柱节点结构，包括有柱钢骨1、梁钢骨2、连接在柱钢骨1与梁钢骨2之间的钢骨牛腿3、梁纵筋10、竖向钢筋9、浇筑在柱钢骨1外侧的外包柱混凝土12以及浇筑在梁钢骨2外侧的外包梁混凝土13；所述柱钢骨1的外侧面和内侧面上均间隔设有柱栓钉8；所述梁钢骨2的外表面上间隔设有梁栓钉11；所述钢骨牛腿3的一端与柱钢骨1焊接连接，钢骨牛腿3的另一端与梁钢骨2焊接连接；其中钢骨牛腿3的顶面与梁钢骨2的顶面平齐，钢骨牛腿3的底面与梁钢骨2的底面平齐；所述钢骨牛腿3的顶面和底面分别设有竖向的连接支座4，所述连接支座4平行于钢骨牛腿3的横轴通长布置，且连接支座4与柱钢骨1之间留有间距；所述连接支座4的外侧面上、对应梁纵筋10的设计高度位置处，沿水平方向间隔设有套筒7，且水平相邻套筒7之间的间距与设计的水平相邻梁纵筋10之间间距相适应；所述钢骨牛腿3的顶面和底面均开有一组通孔15；所述通孔15沿着柱钢骨1外侧面开设在连接支座4与柱钢骨1之间，且钢骨牛腿 3顶面的通孔15与钢骨牛腿3底面的通孔15一一对应，通孔15的直径根据竖向钢筋9型号确定，通孔15的位置根据竖向钢筋9的定位确定；所述梁纵筋10分别通长布置在梁钢骨2的上方和下方，且梁纵筋10的端部与对应一侧的连接支座4上的套筒7连接；所述竖向钢筋9沿着柱钢骨1的外侧面平行间隔布置，且对应穿在钢骨牛腿3顶面和底面的通孔15中。
本实施例中，所述柱钢骨1为圆截面钢管混凝土制成；所述梁钢骨2为工字钢制成或者方钢制成，分别布置在柱钢骨1的两个对侧；所述钢骨牛腿3的横截面呈工字型，焊接连接在柱钢骨1的两个对侧。
本实施例中，所述钢骨牛腿3的顶面和两侧面上连接有钢骨牛腿栓钉14。
当然在其他实施例中，所述柱钢骨1还可以由方钢管混凝土制成。
本实施例中，所述梁栓钉11分别间隔布置在梁钢骨2顶面、梁钢骨2底面以及梁钢骨2的腹板的两个竖向侧面上。
本实施例中，所述梁纵筋10在梁钢骨2的上方和下方分别布置有两层，两层梁钢骨2沿竖向间隔布置；所述套筒7在钢骨牛腿3顶面和底面的连接支座4上分别对应布置有两层，两层套筒7沿竖向间隔布置、与连接支座4之间焊接连接；所述套筒7在连接支座4上的位置可以适当外移，避免交叉节点区域梁纵筋10过密，方便布设钢筋，并且套筒7焊接在连接支座4上，避免套筒7与柱钢骨1直接焊接，降低焊接难度。
本实施例中，所述连接支座4与柱钢骨1之间连接有水平的加劲板5，加劲板5的一端焊接连接在柱钢骨1上，加劲板5的另一端焊接连接在连接支座4的内侧面上；所述加劲板5上、对应钢骨牛腿3顶面和底面的通孔15位置处开设有穿孔16。所述钢骨牛腿3的顶面、底面和加劲板5上通过合理设置通孔15和穿孔16，避免竖向钢筋9遇钢骨牛腿3截断，同时通孔15和穿孔16起到固定竖向钢筋9的作用。
本实施例中，所述加劲板5应有足够的强度和刚度，加劲板5与柱钢骨1、连接支座4相接，起到传递荷载的作用。
当然在其他实施例中，所述加劲板5与纵向加劲肋6可只设置其中一种形式，且加劲板5的数量可根据实际需要进行增减。
本实施例中，所述加劲板5上连接有纵向的加劲肋6，其中加劲肋6的一端与柱钢骨1焊接连接，加劲肋6的另一端与连接支座4焊接连接。
这种钢混组合构件梁柱节点结构的施工方法，包括步骤如下。
步骤一：在柱钢骨1上、对应设计梁钢骨2的位置处焊接连接钢骨牛腿3。
步骤二：将梁钢骨2与钢骨牛腿3对应焊接连接，使梁钢骨2的顶面与钢骨牛腿3的顶面平齐，梁钢骨2的的底面与钢骨牛腿3的底面平齐。
步骤三：在钢骨牛腿3的顶面和底面分别焊接连接竖向的连接支座4；所述连接支座4平行于钢骨牛腿3的横轴通长布置，且连接支座4与柱钢骨1之间留有间距。
步骤四：在连接支座4的外侧面上、对应梁纵筋10的设计高度位置处，沿水平方向间隔设有套筒7，且使水平相邻套筒7之间的间距与设计的水平相邻梁纵筋10之间间距相适应。
步骤五：在钢骨牛腿3的顶面和底面分别开设通孔15，并使钢骨牛腿3顶面的通孔15与钢骨牛腿3底面的通孔15一一对应。
步骤六：在梁钢骨2的上方和下方分别通长布置梁纵筋10，梁纵筋10的端部与对应一侧的连接支座4上的套筒7连接；同时沿着柱钢骨1的外侧面平行间隔布置竖向钢筋9，且竖向钢筋9在与钢骨牛腿3交叉的位置处从钢骨牛腿3顶面和底面的通孔15中穿过。
步骤七：支模，浇筑柱钢骨1外侧的外包柱混凝土12，然后浇筑在梁钢骨2外侧的外包梁混凝土13。
步骤八：养护，待外包柱混凝土12和外包梁混凝土13达到设计强度后拆模，至此施工完毕。
本实施例中，所述柱栓钉8在步骤一施工之前焊接连接在柱钢骨1上，所述梁栓钉11在步骤一施工之前焊接连接在梁钢骨2上。
本实施例中，所述连接支座4与柱钢骨1之间的间距为150mm，连接支座4的高度为135mm。
当然在其他实施例中，所述连接支座4与柱钢骨1之间的间距可以根据竖向钢筋的布置形式而定，一般为140mm~160mm，连接支座4的高度根据梁纵筋10的布置形式而定，一般为130mm~140mm。
上述实施例并非具体实施方式的穷举，还可有其它的实施例，上述实施例目的在于说明本发明，而非限制本发明的保护范围，所有由本发明简单变化而来的应用均落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种钢混组合构件梁柱节点结构，包括有柱钢骨（1）、梁钢骨（2）、连接在柱钢骨（1）与梁钢骨（2）之间的钢骨牛腿（3）、梁纵筋（10）、竖向钢筋（9）、浇筑在柱钢骨（1）外侧的外包柱混凝土（12）以及浇筑在梁钢骨（2）外侧的外包梁混凝土（13）；其特征在于：所述柱钢骨（1）的外侧面和内侧面上均间隔设有柱栓钉（8）；所述梁钢骨（2）的外表面上间隔设有梁栓钉（11）；所述钢骨牛腿（3）的一端与柱钢骨（1）焊接连接，钢骨牛腿（3）的另一端与梁钢骨（2）焊接连接；其中钢骨牛腿（3）的顶面与梁钢骨（2）的顶面平齐，钢骨牛腿（3）的底面与梁钢骨（2）的底面平齐；所述钢骨牛腿（3）的顶面和底面分别设有竖向的连接支座（4），所述连接支座（4）平行于钢骨牛腿（3）的横轴通长布置，且连接支座（4）与柱钢骨（1）之间留有间距；所述连接支座（4）的外侧面上、对应梁纵筋（10）的设计高度位置处，沿水平方向间隔设有套筒（7），且水平相邻套筒（7）之间的间距与设计的水平相邻梁纵筋（10）之间间距相适应；所述钢骨牛腿（3）的顶面和底面均开有一组通孔（15）；所述通孔（15）沿着柱钢骨（1）外侧面开设在连接支座（4）与柱钢骨（1）之间，且钢骨牛腿（3）顶面的通孔（15）与钢骨牛腿（3）底面的通孔（15）一一对应；
所述梁纵筋（10）分别通长布置在梁钢骨（2）的上方和下方，且梁纵筋（10）的端部与对应一侧的连接支座（4）上的套筒（7）连接；所述竖向钢筋（9）沿着柱钢骨（1）的外侧面平行间隔布置，且对应穿在钢骨牛腿（3）顶面和底面的通孔（15）中。
2.根据权利要求1所述的一种钢混组合构件梁柱节点结构，其特征在于：所述柱钢骨（1）为圆截面钢管混凝土制成或者方钢管混凝土制成；
所述梁钢骨（2）为工字钢制成或者方钢制成；
所述钢骨牛腿（3）的横截面呈工字型。
3.根据权利要求2所述的一种钢混组合构件梁柱节点结构，其特征在于：所述梁栓钉（11）分别间隔布置在梁钢骨（2）顶面、梁钢骨（2）底面以及梁钢骨（2）的竖向侧面上。
4.根据权利要求3所述的一种钢混组合构件梁柱节点结构，其特征在于：所述梁纵筋（10）在梁钢骨（2）的上方和下方分别布置有两层；所述套筒（7）在钢骨牛腿（3）顶面和底面的连接支座（4）上分别对应布置有两层，套筒（7）与连接支座（4）之间焊接连接。
5.根据权利要求4所述的一种钢混组合构件梁柱节点结构，其特征在于：所述连接支座（4）与柱钢骨（1）之间连接有水平的加劲板（5），加劲板（5）的一端焊接连接在柱钢骨（1）上，加劲板（5）的另一端焊接连接在连接支座（4）的内侧面上；所述加劲板（5）上、对应钢骨牛腿（3）顶面和底面的通孔（15）位置处开设有穿孔（16）。
6.根据权利要求5所述的一种钢混组合构件梁柱节点结构，其特征在于：所述加劲板（5）上连接有纵向的加劲肋（6），其中加劲肋（6）的一端与柱钢骨（1）焊接连接，加劲肋（6）的另一端与连接支座（4）焊接连接。
7.一种权利要求1-6中任意一项所述的钢混组合构件梁柱节点结构的施工方法，其特征在于，包括步骤如下：
步骤一：在柱钢骨（1）上、对应设计梁钢骨（2）的位置处焊接连接钢骨牛腿（3）；
步骤二：将梁钢骨（2）与钢骨牛腿（3）对应焊接连接，使梁钢骨（2）的顶面与钢骨牛腿（3）的顶面平齐，梁钢骨（2）的的底面与钢骨牛腿（3）的底面平齐；
步骤三：在钢骨牛腿（3）的顶面和底面分别焊接连接竖向的连接支座（4）；所述连接支座（4）平行于钢骨牛腿（3）的横轴通长布置，且连接支座（4）与柱钢骨（1）之间留有间距；
步骤四：在连接支座（4）的外侧面上、对应梁纵筋（10）的设计高度位置处，沿水平方向间隔设有套筒（7），且使水平相邻套筒（7）之间的间距与设计的水平相邻梁纵筋（10）之间间距相适应；
步骤五：在钢骨牛腿（3）的顶面和底面分别开设通孔（15），并使钢骨牛腿（3）顶面的通孔（15）与钢骨牛腿（3）底面的通孔（15）一一对应；
步骤六：在梁钢骨（2）的上方和下方分别通长布置梁纵筋（10），梁纵筋（10）的端部与对应一侧的连接支座（4）上的套筒（7）连接；同时沿着柱钢骨（1）的外侧面平行间隔布置竖向钢筋（9），且竖向钢筋（9）在与钢骨牛腿（3）交叉的位置处从钢骨牛腿（3）顶面和底面的通孔（15）中穿过；
步骤七：支模，浇筑柱钢骨（1）外侧的外包柱混凝土（12），然后浇筑在梁钢骨（2）外侧的外包梁混凝土（13）；
步骤八：养护，待外包柱混凝土（12）和外包梁混凝土（13）达到设计强度后拆模，至此施工完毕。
8. 根据权利要求7所述的钢混组合构件梁柱节点结构的施工方法，其特征在于：所述柱栓钉（8）在步骤一施工之前焊接连接在柱钢骨（1）上，所述梁栓钉（11）在步骤一施工之前焊接连接在梁钢骨（2）上 。
9.根据权利要求8所述的钢混组合构件梁柱节点结构的施工方法，其特征在于：所述连接支座（4）与柱钢骨（1）之间的间距为140mm~160mm，连接支座（4）的高度为130mm~140mm。
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| 陈敏敏;吴学军;熊壮;于圣付;姚俊斌;: "型钢混凝土组合结构钢骨开孔与穿筋深化设计" * |
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