CN111535452B - 板柱节点连接结构、钢管混凝土板柱结构及施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种板柱节点连接结构、包括该板柱节点连接结构的钢管混凝土板柱结构以及该钢管混凝土板柱结构的施工方法，涉及钢管混凝土加劲混合结构领域。板柱节点连接结构包括钢托板、缀板以及约束钢板，相比增加板厚、设置抗剪钢筋等传统板柱节点抗冲切手段，采用钢托板、缀板、约束钢板相配合能够有效增大钢筋混凝土板冲切破坏的临界截面周长，增强其抗冲切性能，避免板柱节点冲切破坏的发生。同时，根据上钢筋孔和下钢筋孔可实现上层双向钢筋网和下层双向钢筋网的准确定位，大大加快了施工效率。

Description

板柱节点连接结构、钢管混凝土板柱结构及施工方法
技术领域
本发明涉及钢管混凝土加劲混合结构领域，特别是涉及一种板柱节点连接结构、钢管混凝土板柱结构及施工方法。
背景技术
钢管混凝土板柱(钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土板)节点易在钢管混凝土叠合柱周围发生冲切破坏，主要是由于混凝土无法承受较大的主拉应力，冲切破坏是一种脆性破坏，相比其他延性破坏，冲切破坏是突然发生的，可能导致整体结构的倒塌。为使板柱节点的脆性破坏转变为延性弯曲破坏，就必须提高钢筋混凝土板的抗冲切承载力。
提高钢筋混凝土板抗冲切承载力主要是增大混凝土主拉应力在钢管混凝土叠合柱周围的分布范围，现有主要方式是使用抗剪钢筋、设置混凝土托板、设置柱头、增加板厚、增大柱截面尺寸等，但现有方式对提高钢筋混凝土板的抗冲切承载力有限，常常无法满足钢筋混凝土板抗冲切承载力需求，寻找更有效的抗冲切手段是钢管混凝土板柱结构进一步发展的基础。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种板柱节点连接结构、钢管混凝土板柱结构及施工方法，以提高钢筋混凝土板的抗冲切承载力。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种板柱节点连接结构，包括：钢托板，钢管混凝土叠合柱内部骨架贯穿所述钢托板的中部；缀板组件，所述缀板组件包括多个缀板，多个所述缀板沿所述钢管混凝土叠合柱内部骨架的周向均匀布置，各所述缀板均设置于所述钢托板的顶端并均与所述钢托板的顶端固定连接，钢筋混凝土板内部骨架包括上下设置的上层双向钢筋网和下层双向钢筋网，各所述缀板上均开设有下钢筋孔，所述下层双向钢筋网穿过所述下钢筋孔，以定位所述下层双向钢筋网的水平位置；约束钢板，各所述缀板的顶端均设置有用于定位所述约束钢板的定位缺口，所述约束钢板卡接于所述定位缺口内，所述钢管混凝土叠合柱内部骨架贯穿所述约束钢板的中部，所述上层双向钢筋网设置于所述约束钢板的上方，所述钢管混凝土叠合柱内部骨架上设置有上钢筋孔，所述上层双向钢筋网穿过所述上钢筋孔，以定位所述上层双向钢筋网的水平位置。
优选地，所述约束钢板为方形约束钢板，所述钢托板为方形钢托板。
优选地，所述缀板组件包括四个所述缀板，一个所述缀板对应所述方形钢托板的一个边，并沿对应边的中垂线方向布置，一个所述定位缺口对应所述约束钢板的一条边，所述约束钢板的一条边卡接于一个所述定位缺口内。
优选地，所述缀板的横截面为T形。
本发明还提供一种钢管混凝土板柱结构，包括：所述钢筋混凝土板内部骨架；所述钢管混凝土叠合柱内部骨架；所述板柱节点连接结构，所述钢管混凝土叠合柱内部骨架贯穿所述板柱节点连接结构的所述钢托板的中部以及所述板柱节点连接结构的所述约束钢板的中部，所述钢筋混凝土板内部骨架的所述下层双向钢筋网穿过所述板柱节点连接结构的所述下钢筋孔，以定位所述下层双向钢筋网的水平位置，所述钢筋混凝土板的所述上层双向钢筋网设置于所述板柱节点连接结构的所述约束钢板的上方，所述钢管混凝土叠合柱内部骨架上设置有上钢筋孔，所述上层双向钢筋网穿过所述上钢筋孔，以定位所述上层双向钢筋网的水平位置；混凝土层，所述钢筋混凝土板内部骨架、所述钢管混凝土叠合柱内部骨架以及所述钢托板采用混凝土浇筑以形成所述混凝土层。
优选地，所述钢管混凝土叠合柱内部骨架包括中心钢管、多个柱纵筋和多个柱箍筋，多个所述柱纵筋沿所述中心钢管的周向均匀设置，且所述中心钢管与所述柱纵筋二者轴线相互平行，所述柱箍筋套设于多个所述柱纵筋外部，以箍紧多个所述柱纵筋，且多个所述柱箍筋沿所述柱纵筋的高度方向设置，所述钢托板上设置有第一钢管孔和多个第一柱纵筋孔，所述约束钢板上设置有第二钢管孔和多个第二柱纵筋孔，所述中心钢管依次穿过所述第一钢管孔和所述第二钢管孔，一个所述柱纵筋对应一个所述第一柱纵筋孔和一个所述第二柱纵筋孔，一个所述柱纵筋依次穿过一个所述第一柱纵筋孔和一个所述第二柱纵筋孔，所述上钢筋孔设置于所述中心钢管上。
本发明还提供一种所述的钢管混凝土板柱结构的施工方法，包括以下步骤：步骤一，组装所述板柱节点连接结构，将所述板柱节点连接结构的所述钢托板、所述缀板以及所述约束钢板焊接在一起；步骤二，将所述下层双向钢筋网与焊接好的所述钢托板、所述缀板、所述约束钢板安装在一起，根据所述缀板的所述下钢筋孔对所述下层双向钢筋网进行安装定位；步骤三，安装所述上层双向钢筋网和所述钢管混凝土叠合柱内部骨架；步骤四，支设模板，对所述钢筋混凝土板内部骨架、所述钢管混凝土叠合柱内部骨架、所述钢托板进行浇筑。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供的板柱节点连接结构、包括该板柱节点连接结构的钢管混凝土板柱结构以及该钢管混凝土板柱结构的施工方法，板柱节点连接结构包括钢托板、缀板以及约束钢板，相比增加板厚、设置抗剪钢筋等传统板柱节点抗冲切手段，采用钢托板、缀板、约束钢板相配合能够有效增大钢筋混凝土板冲切破坏的临界截面周长，钢筋混凝土板抗冲切承载力更高，抗冲切性能更好，避免板柱节点冲切破坏的发生。同时，根据上钢筋孔和下钢筋孔可实现上层双向钢筋网和下层双向钢筋网的准确定位，大大加快了施工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中提供的钢托板、缀板、约束钢板的配合方式示意图；
图2为本发明实施例中提供的钢管混凝土板柱结构内部结构示意图；
图3为本发明实施例中提供的钢管混凝土叠合柱内部骨架结构示意图；
图4为本发明实施例中提供的钢管混凝土板柱结构施工方法步骤一示意图；
图5为本发明实施例中提供的钢管混凝土板柱结构施工方法步骤二示意图；
图6为本发明实施例中提供的钢管混凝土板柱结构施工方法步骤三示意图；
图7为本发明实施例中提供的钢管混凝土板柱结构的施工方法步骤四示意图；
附图标记说明：
1、中心钢管；2、上钢筋孔；3、柱纵筋；4、柱箍筋；5、钢托板；6、第一钢管孔；7、第一柱纵筋孔；8、缀板；9、钢筋混凝土板；10、钢管混凝土叠合柱；11、下钢筋孔；12、定位缺口；13、约束钢板；14、第二钢管孔；15、第二柱纵筋孔；16、下层双向钢筋网；17、上层双向钢筋网。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种能够有效提高钢筋混凝土板抗冲切承载力的板柱节点连接结构、钢管混凝土板柱结构及施工方法。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参考图1-图7，本实施例提供一种板柱节点连接结构，包括：钢托板5，钢管混凝土叠合柱内部骨架贯穿钢托板5的中部；缀板组件，缀板组件包括多个缀板8，多个缀板8沿钢管混凝土叠合柱内部骨架的周向均匀布置，各缀板8均设置于钢托板5的顶端并均与钢托板5的顶端固定连接，钢筋混凝土板内部骨架包括上下设置的上层双向钢筋网17和下层双向钢筋网16，各缀板8上均开设有下钢筋孔11，下层双向钢筋网16穿过下钢筋孔11，以定位下层双向钢筋网16的水平位置；约束钢板13，各缀板8的顶端均设置有用于定位约束钢板13的定位缺口12，约束钢板13卡接于定位缺口12内，钢管混凝土叠合柱内部骨架贯穿约束钢板13的中部，上层双向钢筋网17设置于约束钢板13的上方，钢管混凝土叠合柱内部骨架上设置有上钢筋孔2，上层双向钢筋网17穿过上钢筋孔2，以定位上层双向钢筋网17的水平位置。钢托板5、缀板8、约束钢板13的配合使用有效增大了钢筋混凝土板9冲切破坏的临界截面周长，钢筋混凝土板9抗冲切承载力大大提高，避免了板柱节点冲切破坏的发生。同时，根据上钢筋孔2和下钢筋孔11可实现上层双向钢筋网17和下层双向钢筋网16的准确定位，大大加快了施工效率。
于本实施例中，如图1所示，约束钢板13为方形约束钢板，钢托板5为方形钢托板。需要说明的是约束钢板13和钢托板5的形状并不仅限于为方形，在具体使用过程根据节点位置的不同，约束钢板13和钢托板5形状随之发生变化。
于本实施例中，如图1所示，缀板组件包括四个缀板8，一个缀板8对应方形钢托板的一个边，并沿对应边的中垂线方向布置，一个定位缺口12对应约束钢板13的一条边，约束钢板13的一条边卡接于一个定位缺口12内。需要说明的是缀板8的布置方式并不仅限于一个缀板8对应方形钢托板的一个边，并沿对应边的中垂线方向布置，还可以使一个缀板8对应方形钢托板的一个角，并沿对应角的角平分线方向布置。
于本实施例中，如图1所示，缀板8的横截面为T形。需要说明的是横截面指的是垂直于缀板8长度方向的截面。
本实施例还提供一种钢管混凝土板柱结构，如图2所示，包括：钢筋混凝土板内部骨架；钢管混凝土叠合柱内部骨架；板柱节点连接结构，钢管混凝土叠合柱内部骨架贯穿板柱节点连接结构的钢托板5的中部以及板柱节点连接结构的约束钢板13的中部，钢筋混凝土板内部骨架的下层双向钢筋网16穿过板柱节点连接结构的下钢筋孔11，以定位下层双向钢筋网16的水平位置，钢筋混凝土板9的上层双向钢筋网17设置于板柱节点连接结构的约束钢板13的上方，钢管混凝土叠合柱内部骨架上设置有上钢筋孔2，上层双向钢筋网17穿过上钢筋孔2，以定位上层双向钢筋网17的水平位置；混凝土层，钢筋混凝土板内部骨架、钢管混凝土叠合柱内部骨架以及钢托板5采用混凝土浇筑以形成混凝土层。
于本实施例中，如图3所示，钢管混凝土叠合柱内部骨架包括中心钢管1、多个柱纵筋3和多个柱箍筋4，多个柱纵筋3沿中心钢管1的周向均匀设置，且中心钢管1与柱纵筋3二者轴线相互平行，柱箍筋4套设于多个柱纵筋3外部，以箍紧多个柱纵筋3，且多个柱箍筋4沿柱纵筋3的高度方向设置，钢托板5上设置有第一钢管孔6和多个第一柱纵筋孔7，约束钢板13上设置有第二钢管孔14和多个第二柱纵筋孔15，中心钢管1依次穿过第一钢管孔6和第二钢管孔14，一个柱纵筋3对应一个第一柱纵筋孔7和一个第二柱纵筋孔15，一个柱纵筋3依次穿过一个第一柱纵筋孔7和一个第二柱纵筋孔15，上钢筋孔2设置于中心钢管1上。
于本实施例中，缀板8靠近第一钢管孔6的一端与中心钢管1的外侧壁相切、另一端延伸至钢托板5板边或者向外延伸出钢托板5一定距离。
于本实施例中，钢筋混凝土板9的底端与钢托板5的底端平齐。
钢管混凝土板柱结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤一，如图4所示，组装板柱节点连接结构，将板柱节点连接结构的钢托板5、缀板8以及约束钢板13焊接在一起，首先在钢托板5板边中点垂直板边焊接缀板8，且缀板8底面和钢托板5顶面焊接，然后根据定位缺口12对约束钢板13进行安装定位，并焊接固定约束钢板13；
步骤二，如图5所示，将下层双向钢筋网16与焊接好的钢托板5、缀板8、约束钢板13安装在一起，根据缀板8的下钢筋孔11对下层双向钢筋网16进行安装定位；
步骤三，如图6所示，安装上层双向钢筋网17和钢管混凝土叠合柱内部骨架，绑扎柱纵筋3和柱箍筋4，首先将中心钢管1穿过第一钢管孔6和第二钢管孔14后固定，然后根据中心钢管1上的上钢筋孔2对上层双向钢筋网17进行安装定位，且上层双向钢筋网17中位于下部的钢筋与约束钢板13上表面接触；
步骤四，如图7所示，支设模板，对钢筋混凝土板内部骨架、钢管混凝土叠合柱内部骨架、钢托板5进行混凝土浇筑。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种板柱节点连接结构，其特征在于，包括：
钢托板，钢管混凝土叠合柱内部骨架贯穿所述钢托板的中部；
缀板组件，所述缀板组件包括多个缀板，多个所述缀板沿所述钢管混凝土叠合柱内部骨架的周向均匀布置，各所述缀板均设置于所述钢托板的顶端并均与所述钢托板的顶端固定连接，钢筋混凝土板内部骨架包括上下设置的上层双向钢筋网和下层双向钢筋网，各所述缀板上均开设有下钢筋孔，所述下层双向钢筋网穿过所述下钢筋孔，以定位所述下层双向钢筋网的水平位置；
约束钢板，各所述缀板的顶端均设置有用于定位所述约束钢板的定位缺口，所述约束钢板卡接于所述定位缺口内，所述钢管混凝土叠合柱内部骨架贯穿所述约束钢板的中部，所述上层双向钢筋网设置于所述约束钢板的上方，所述钢管混凝土叠合柱内部骨架上设置有上钢筋孔，所述上层双向钢筋网穿过所述上钢筋孔，以定位所述上层双向钢筋网的水平位置。
2.根据权利要求1所述的板柱节点连接结构，其特征在于，所述约束钢板为方形约束钢板，所述钢托板为方形钢托板。
3.根据权利要求2所述的板柱节点连接结构，其特征在于，所述缀板组件包括四个所述缀板，一个所述缀板对应所述方形钢托板的一个边，并沿对应边的中垂线方向布置，一个所述定位缺口对应所述约束钢板的一条边，所述约束钢板的一条边卡接于一个所述定位缺口内。
4.根据权利要求1所述的板柱节点连接结构，其特征在于，所述缀板的横截面为T形。
5.一种钢管混凝土板柱结构，其特征在于，包括：
钢筋混凝土板内部骨架；
钢管混凝土叠合柱内部骨架；
如权利要求1-4任一项所述的板柱节点连接结构，所述钢管混凝土叠合柱内部骨架贯穿所述板柱节点连接结构的所述钢托板的中部以及所述板柱节点连接结构的所述约束钢板的中部，所述钢筋混凝土板内部骨架的所述下层双向钢筋网穿过所述板柱节点连接结构的所述下钢筋孔，以定位所述下层双向钢筋网的水平位置，所述钢筋混凝土板的所述上层双向钢筋网设置于所述板柱节点连接结构的所述约束钢板的上方，所述钢管混凝土叠合柱内部骨架上设置有上钢筋孔，所述上层双向钢筋网穿过所述上钢筋孔，以定位所述上层双向钢筋网的水平位置；
混凝土层，所述钢筋混凝土板内部骨架、所述钢管混凝土叠合柱内部骨架以及所述钢托板采用混凝土浇筑以形成所述混凝土层。
6.根据权利要求5所述的钢管混凝土板柱结构，其特征在于，所述钢管混凝土叠合柱内部骨架包括中心钢管、多个柱纵筋和多个柱箍筋，多个所述柱纵筋沿所述中心钢管的周向均匀设置，且所述中心钢管与所述柱纵筋二者轴线相互平行，所述柱箍筋套设于多个所述柱纵筋外部，以箍紧多个所述柱纵筋，且多个所述柱箍筋沿所述柱纵筋的高度方向设置，所述钢托板上设置有第一钢管孔和多个第一柱纵筋孔，所述约束钢板上设置有第二钢管孔和多个第二柱纵筋孔，所述中心钢管依次穿过所述第一钢管孔和所述第二钢管孔，一个所述柱纵筋对应一个所述第一柱纵筋孔和一个所述第二柱纵筋孔，一个所述柱纵筋依次穿过一个所述第一柱纵筋孔和一个所述第二柱纵筋孔，所述上钢筋孔设置于所述中心钢管上。
7.一种如权利要求5-6任一项所述的钢管混凝土板柱结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，组装所述板柱节点连接结构，将所述板柱节点连接结构的所述钢托板、所述缀板以及所述约束钢板焊接在一起；
步骤二，将所述下层双向钢筋网与焊接好的所述钢托板、所述缀板、所述约束钢板安装在一起，根据所述缀板的所述下钢筋孔对所述下层双向钢筋网进行安装定位；
步骤三，安装所述上层双向钢筋网和所述钢管混凝土叠合柱内部骨架；
步骤四，支设模板，对所述钢筋混凝土板内部骨架、所述钢管混凝土叠合柱内部骨架、所述钢托板进行浇筑。
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