CN110747994A - 钢筋混凝土框架延性节点结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钢筋混凝土框架延性节点结构，包括内部填充有节点区混凝土的钢‑混凝土组合节点、钢筋混凝土柱以及钢筋混凝土梁，所述钢筋混凝土柱设于钢‑混凝土组合节点的上下两侧，钢筋混凝土柱包括柱钢筋笼和柱混凝土，所述柱钢筋笼与钢‑混凝土组合节点相固联；所述钢筋混凝土梁设于钢‑混凝土组合节点的四周，钢筋混凝土包括梁钢筋笼和梁混凝土，所述梁钢筋笼与钢‑混凝土组合节点相固联。通过设置钢‑混凝土组合节点分别与钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁的钢筋笼相连接，避免了梁柱节点区纵筋和箍筋交错相交的情况，既降低了施工难度，也提高钢筋工程和混凝土工程的施工质量。

Description

钢筋混凝土框架延性节点结构
技术领域：
本发明涉及一种钢筋混凝土框架延性节点结构。
背景技术：
钢筋混凝土框架节点中梁、柱纵筋在三个方向交错布置，节点区域钢筋密集；同时为了满足强柱弱梁、强节点弱构件的抗震设计理念，梁、柱端部和节点核心区还需配置加密箍筋，这就使得节点区钢筋分布更加复杂。实际使用时存在如下问题：
1）钢筋工程过于复杂，工人施工时为了施工方便，往往省略掉部分钢筋，这将极大地影响结构的力学性能；
2）钢筋工程施工难度大，人工成本较高；
3）钢筋过密导致混凝土浇筑质量不易保证：《混凝土结构设计规范》GB50010规定钢筋的间距应该大于三倍的骨料直径，但是节点区域钢筋纵横交错，其间距很难满足该要求，这将极大地降低混凝土工程的施工质量；
4）由于传统现浇钢筋混凝土节点的梁柱交界处无模板，所以在浇筑节点区的混凝土时需要额外的施工手段（钢丝网片）来分隔节点和梁的混凝土，以保障节点区混凝土强度高于梁。
发明内容：
本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种钢筋混凝土框架延性节点结构，不仅结构简单、合理，而且施工方便、质量好，降低人工成本。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种钢筋混凝土框架延性节点结构，包括钢-混凝土组合节点、钢筋混凝土柱以及钢筋混凝土梁，所述钢筋混凝土柱设于钢-混凝土组合节点的上下两侧，钢筋混凝土柱包括柱钢筋笼和柱混凝土，所述柱钢筋笼与钢-混凝土组合节点相固联；所述钢筋混凝土梁设于钢-混凝土组合节点的四周，钢筋混凝土梁包括梁钢筋笼和梁混凝土，所述梁钢筋笼与钢-混凝土组合节点相固联。
进一步的，所述梁钢筋笼和柱钢筋笼靠近钢-混凝土组合节点的一端均伸入到钢-混凝土组合节点的内部并固联有锚固螺母。
进一步的，所述钢-混凝土组合节点包括竖直设置的且截面为矩形状的节点钢管，所述节点钢管的四周侧面分别经紧固件A与位于同侧的梁钢筋笼相固联，节点钢管的上下两端内部均固联有水平设置的锚固板，所述锚固板经紧固件B与位于同侧的柱钢筋笼相固联。
进一步的，所述节点钢管的四周侧面均固联有加劲板，所述加劲板伸入梁钢筋笼的内部。
进一步的，所述梁钢筋笼包括梁纵筋和梁箍筋，所述梁纵筋靠近节点钢管的一端外壁设有外连接螺纹A；所述节点钢管的四周侧面均设有以利于梁纵筋贯穿的螺栓孔A，所述紧固件A包括设于节点钢管内外两侧的限位螺帽A，所述限位螺帽A与外连接螺纹A相螺接；所述柱钢筋笼包括柱纵筋和柱箍筋，所述柱纵筋靠近锚固板的一端外壁设有外连接螺纹B；所述锚固板上设有以利于柱纵筋贯穿的螺栓孔B，所述紧固件B包括设于锚固板上下两侧的限位螺帽B，所述限位螺帽B与外连接螺纹B相螺接。
进一步的，所述锚固板的中部开设有浇筑孔。
进一步的，所述钢-混凝土组合节点的内部填充有节点区混凝土。
与现有技术相比，本发明具有以下效果：本发明结构设计简单、合理，不仅降低了施工难度、节约了工期和人工成本，而且提高了节点的施工质量，使得节点的抗剪承载力、延性和抗震性能得到改善。
附图说明：
图1是本发明实施例的立面图；
图2是本发明实施例的俯视图；
图3是本发明实施例中梁纵筋锚固连接示意图。
图中：
1-钢-混凝土组合节点；2-钢筋混凝土柱；3-钢筋混凝土梁；11-节点钢管；12-锚固板；13-浇筑孔；14-加劲板；21-限位螺帽A；22-限位螺帽B；23-锚固螺母；24-外连接螺纹A；25-柱纵筋；26-柱箍筋；27-外连接螺纹B；31-梁纵筋；32-梁箍筋。
具体实施方式:
为了更清楚地解释本发明，下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明，显而易见地，下面所列的附图仅仅是本发明的一些具体实施例。
如图1～3所示，本发明一种钢筋混凝土框架延性节点结构，包括内部填充有节点区混凝土的钢-混凝土组合节点1、钢筋混凝土柱2以及钢筋混凝土梁3，所述钢筋混凝土柱2设于钢-混凝土组合节点1的上下两侧，钢筋混凝土柱2包括柱钢筋笼和填充在柱钢筋笼内外侧的柱混凝土，所述柱钢筋笼与钢-混凝土组合节点1相固联；所述钢筋混凝土梁3设于钢-混凝土组合节点1的四周，钢筋混凝土梁3包括梁钢筋笼和梁混凝土，所述梁钢筋笼与钢-混凝土组合节点1相固联。通过设置钢-混凝土组合节点分别与钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁的钢筋笼相连接，避免了梁柱节点区纵筋和箍筋交错相交的情况，既降低了施工难度，也提高钢筋工程和混凝土工程的施工质量。
本实施例中，为了避免钢-混凝土组合节点在纵筋拉力的作用下发生局部区曲，所述梁钢筋笼和柱钢筋笼靠近钢-混凝土组合节点1的一端均伸入到钢-混凝土组合节点1的内部，并且还在该端固定安装有锚固螺母23，以增加钢筋笼与混凝土的机械咬合力。
本实施例中，所述钢-混凝土组合节点1包括竖直设置的且截面为矩形状的节点钢管11，所述节点钢管11的四周侧面分别经紧固件A与位于同侧的梁钢筋笼相固联，节点钢管11的上下两端内部均固联有水平设置的锚固板12，所述锚固板12经紧固件B与位于同侧的柱钢筋笼相固联。通过矩形状的节点钢管与位于上下两侧的锚固板围成钢-混凝土组合节点，钢-混凝土组合节点的内部填充节点区混凝土。
本实施例中，所述节点钢管11的四周侧面均固联有加劲板14，所述加劲板14伸入梁钢筋笼的内部。由于在梁端设置了加劲板14形成部分型钢混凝土梁，型钢混凝土梁具有较高的抗剪承载力、延性和抗震性能，因此可不再设置箍筋加密区。
本实施例中，所述梁钢筋笼包括若干根呈矩阵分布的梁纵筋31，若干根梁纵筋31沿其长度方向间隔套设有若干个梁箍筋32，所述梁纵筋31靠近节点钢管11的一端外壁设有外连接螺纹A24；所述节点钢管11的四周侧面均设有与若干根梁纵筋31的位置相对应的并以利于梁纵筋31贯穿的若干个螺栓孔A，所述紧固件A包括设于节点钢管11内外两侧的两个限位螺帽A21，所述限位螺帽A21与外连接螺纹A24相螺接。
本实施例中，所述柱钢筋笼包括若干根呈矩阵分布的柱纵筋25，若干根柱纵筋25沿其长度方向间隔套设有若干个柱箍筋26，所述柱纵筋25靠近锚固板12的一端外壁设有外连接螺纹B27；所述锚固板12上设有与若干根柱纵筋25的位置相对应的并以利于柱纵筋25贯穿的若干个螺栓孔B，所述紧固件B包括设于锚固板12上下两侧的两个限位螺帽B22，所述限位螺帽B22与外连接螺纹B27相螺接。
本实施例中，所述锚固板12的中部开设有浇筑孔13，方便进行浇筑。
本实施例中，所述节点钢管11可采用无缝矩形钢管、冷弯矩形管或由四片钢板焊接而成的矩形管。
本实施例中，加劲板14伸入梁内的长度为《混凝土结构设计规范》GB50010规定的箍筋加密区长度。
本实施例中，节点钢管11、锚固板12以及加劲板14均工厂预制好。
本发明的优点在于：
（1）降低了施工难度、提高了节点的施工质量：该发明避免了梁柱节点区纵筋和箍筋交错相交的情况，既降低了施工难度，也提高钢筋工程和混凝土工程的施工质量；
（2）节约工期：节点钢结构部分在工厂加工，这就节约了大量的现场施工的时间，节约了工期；
（3）节约大量的人工成本（目前钢筋工的人工费为400-500元/日，减少的节点钢筋工程施工量可节约大量的人工成本）；
（4）抗剪承载力、延性和抗震性能得到改善：使用钢管外包混凝土的节点形式可很好地改善节点区的抗剪承载力、延性和抗震性能；外伸到梁内的梁端加劲板也可有效地提高钢筋混凝土梁的抗剪承载力、延性和抗震性能。
本实施例中，施工时包含如下步骤：
步骤S1：在工厂加工加劲板、节点钢管和锚固板，并在节点钢管和筋锚固板上开螺栓孔和混凝土浇筑孔；
步骤S2：将加劲板、节点钢管和锚固板焊接在一起，形成钢-混凝土组合节点的钢骨架；
步骤S3：加工带螺纹的梁纵筋（梁纵筋上形成外连接螺纹A）、带螺纹的柱纵筋（柱纵筋上形成外连接螺纹B）和箍筋（梁箍筋和柱箍筋）：
步骤S4：绑扎位于钢-混凝土组合节点下侧的下层柱钢筋笼，并在该下层柱钢筋笼的柱纵筋上端拧上一个限位螺帽B；
步骤S5：将钢-混凝土组合节点吊装到下层柱钢筋笼上，并在该下层柱钢筋笼的柱纵筋拧上另一个限位螺帽B和锚固螺帽；
步骤S6：施拧过程及时校准钢-混凝土组合节点的水平和垂直度，钢-混凝土组合节点的钢骨架就位完毕，支设下层柱模板和上层梁板模板；
步骤S7：将梁纵筋两端拧上限位螺帽A并伸入钢-混凝土组合节点内部；
步骤S8：拧上梁纵筋端部的另一个限位螺帽A与锚固螺帽，并固定梁箍筋形成梁钢筋笼；
步骤S9：在位于钢-混凝土组合节点上侧的钢筋混凝土柱的柱纵筋下端拧上限位螺母B；
步骤S10：将位于钢-混凝土组合节点上侧的柱纵筋安装到钢-混凝土组合节点上，并拧上另一个限位螺帽B与锚固螺帽；
步骤S11：从位于上端的锚固板中部的浇筑孔浇筑位于下侧的钢筋混凝土柱和节点区混凝土；
步骤S12：浇筑钢筋混凝土梁；
步骤S13：安装并固定位于钢-混凝土组合节点上侧的柱箍筋，形成上层柱钢筋笼；
步骤S14：完成一个楼层的施工，重复上述步骤S1～S13进行下一个楼层的施工。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种钢筋混凝土框架延性节点结构，其特征在于：包括钢-混凝土组合节点、钢筋混凝土柱以及钢筋混凝土梁，所述钢筋混凝土柱设于钢-混凝土组合节点的上下两侧，钢筋混凝土柱包括柱钢筋笼和柱混凝土，所述柱钢筋笼与钢-混凝土组合节点相固联；所述钢筋混凝土梁设于钢-混凝土组合节点的四周，钢筋混凝土梁包括梁钢筋笼和梁混凝土，所述梁钢筋笼与钢-混凝土组合节点相固联。
2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土框架延性节点结构，其特征在于：所述梁钢筋笼和柱钢筋笼靠近钢-混凝土组合节点的一端均伸入到钢-混凝土组合节点的内部并固联有锚固螺母。
3.根据权利要求1或2所述的钢筋混凝土框架延性节点结构，其特征在于：所述钢-混凝土组合节点包括竖直设置的且截面为矩形状的节点钢管，所述节点钢管的四周侧面分别经紧固件A与位于同侧的梁钢筋笼相固联，节点钢管的上下两端内部均固联有水平设置的锚固板，所述锚固板经紧固件B与位于同侧的柱钢筋笼相固联。
4.根据权利要求3所述的钢筋混凝土框架延性节点结构，其特征在于：所述节点钢管的四周侧面均固联有加劲板，所述加劲板伸入梁钢筋笼的内部。
5.根据权利要求3所述的钢筋混凝土框架延性节点结构，其特征在于：所述梁钢筋笼包括梁纵筋和梁箍筋，所述梁纵筋靠近节点钢管的一端外壁设有外连接螺纹A；所述节点钢管的四周侧面均设有以利于梁纵筋贯穿的螺栓孔A，所述紧固件A包括设于节点钢管内外两侧的限位螺帽A，所述限位螺帽A与外连接螺纹A相螺接；所述柱钢筋笼包括柱纵筋和柱箍筋，所述柱纵筋靠近锚固板的一端外壁设有外连接螺纹B；所述锚固板上设有以利于柱纵筋贯穿的螺栓孔B，所述紧固件B包括设于锚固板上下两侧的限位螺帽B，所述限位螺帽B与外连接螺纹B相螺接。
6.根据权利要求3所述的钢筋混凝土框架延性节点结构，其特征在于：所述锚固板的中部开设有浇筑孔。
7.根据权利要求1所述的钢筋混凝土框架延性节点结构，其特征在于：所述钢-混凝土组合节点的内部填充有节点区混凝土。
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