CN111734034A - 一种内置钢板的板柱结构节点 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内置钢板的板柱结构节点，包括内置冲切件、受拉板筋和支撑柱。其中，内置冲切件包括抗冲切板和栓钉。相比于现有技术，本发明结构简单、承载能力强、抗变形性能高、抗脆性破坏能力强和抗冲切性能高。
Description
技术领域
本发明涉及建筑结构技术领域，特别是涉及一种混凝土板柱内置钢板结构节点。
背景技术
板柱结构，亦称无梁楼盖结构，即指结构中柱间不设置梁，楼板直接支承于柱上的双向受力楼盖体系。其结构简单、传力路径短捷、空间净高利用程度大、空间布置灵活、空间用途更为方便且具有良好的适应性。在建筑空间净高不受影响的同时，能够有效的减小建筑高度，可降低建筑成本，获得更理想的经济效益和社会效益，在办公楼、住宅等建筑物得到了广泛的应用。但由于板柱结构传力路径单一，节点成为结构最薄弱环节，容易发生脆性冲切破坏而导致结构物的连续倒塌。板柱节点的冲切破坏可以视作一种三维剪切状态，是围绕柱体近周板面发生的破坏。在竖向荷载或集中力作用下，板截面存在正应力与剪应力，并沿板受拉面形成的竖向裂缝不断向板内斜向发展，板四周出现明显的径向裂缝，最终破坏形式表现为沿柱周的板体形成一广义倒圆锥体连同柱头冲出板体，锥体沿截面大致呈45°倾角。为了提高建筑的稳定性和安全性，抗冲切元件应充分抵御混凝土板产生的剪应力。因此，具有重要的工程意义和社会价值。
现有多种抗冲切元件用于改善冲切问题，如弯起钢筋、箍筋等，对抗冲切元件性能的提高有限，且没有很好地改善脆性破坏问题。也有个别抗冲切元件可以提高板柱节点承载力和改善延性性能，但构造和设计方法复杂。因此，如何提供一种结构简单、承载能力强、抗变形性能高、抗脆性破坏能力强和抗冲切性能高的板柱结构节点，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种内置钢板的板柱结构节点，旨在解决板柱结构节点承载能力弱、抗变形能力差、抗冲切性能低和易发生脆性破坏的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明公开了一种内置钢板的板柱结构节点，包括：
内置冲切件，所述内置冲切件包括抗冲切板和栓钉，多个所述抗冲切板的第一端固定连接，多个所述抗冲切板上端面处于同一平面，所述栓钉固定于所述抗冲切板上；
受拉板筋，所述受拉板筋放置于所述内置冲切件上；
支撑柱，所述支撑柱垂直穿过所述受拉板筋，所述内置冲切件的中心与多个所述支撑柱的几何中心重合。
优选地，多个所述抗冲切板沿圆周方向等夹角分布，形成多肢钢板抗冲切件。
优选地，所述栓钉垂直固定于所述抗冲切板的板面上，所述栓钉为多个，2个所述栓钉为一组，每组的两个所述栓钉均焊接于所述抗冲切板上且关于所述抗冲切板对称设置。
优选地，所述抗冲切板材质为钢。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供的内置钢板的板柱结构节点包括内置冲切件、受拉板筋和支撑柱。其中，内置冲切件包括抗冲切板和栓钉，支撑柱包括柱纵筋和箍筋，内置冲切件具有受力连续、强度高和抗塑性变形能力好的特点。本发明结构简单、承载能力强、抗变形性能高、抗脆性破坏能力强和抗冲切性能高。
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为本实施例中内置冲切件的结构示意图；
图2为本实施例内置钢板的板柱结构节点的结构示意图；
其中：1-抗冲切板；2-栓钉；3-受拉板筋；4-柱纵筋；5-箍筋。
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付出创造性劳动的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。
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。
如图1-2所示，本实施例提供一种内置钢板的板柱结构节点，包括内置冲切件、受拉板筋3和支撑柱。内置冲切件包括抗冲切板1和栓钉2，多个抗冲切板1的第一端固定连接，多个抗冲切板1上端面处于同一平面，栓钉2固定于抗冲切板1上；受拉板筋3放置于内置冲切件上。
支撑柱的形式有多种，本领域技术人员可以根据建筑强度的需要进行选择。本实施例中，支撑柱为钢筋混凝土柱，包括柱纵筋4和箍筋5，多个柱纵筋4均垂直穿过受拉板筋3，内置冲切件的中心与多个柱纵筋4的几何中心重合，箍筋5沿周向围绕于多个柱纵筋4形成的整体结构的外侧，每个箍筋5的两端固定连接，抗冲切板1材质为钢。
本实施例的内置钢板的板柱结构节点在浇筑时，将制作好的内置冲切件放置于模板内，将绑扎好的受拉板筋3放置于内置冲切件上，然后进行浇筑，当混凝土达到设计强度后拆除模板。待混凝土凝固后，内置冲切件、受拉板筋3和支撑柱通过混凝土连接为一个整体。内置冲切件的中心与柱纵筋4的几何中心重合，使其受力更均匀。抗冲切板1上设置栓钉2可加强抗冲切板1与混凝土之间的协同工作机制，防止产生粘结滑移。抗冲切板1材质为钢，在受力时发生面内变形，其抗塑性变形能力好，有效改善节点的延性。通过板柱结构节点处的内置冲切件，提高了节点的刚度和强度，有效的提升了板柱结构节点的承载能力、抗脆性破坏能力和抗冲切性能，从而提高了结构的安全性。
进一步的，抗冲切板1的分布形式有多种，本领域技术人员可以根据建筑强度的需要进行选择。本实施例中，抗冲切板1沿圆周方向等夹角分布，形成竖向多肢钢板抗冲切件，实现均匀受力。本实施例中，抗冲切板1的数量为4个，相邻两个抗冲切板1间夹角为90°。栓钉2垂直固定于抗冲切板1的板面上，栓钉2为多个，2个栓钉2为一组，每组的两个栓钉2均焊接于抗冲切板1上且关于抗冲切板1对称设置。通过在抗冲切板1上固定栓钉2，可增加内置冲切件与混凝土的接触面积，可以使内置冲切件的受力更均匀，防止发生粘结滑移，提高结构整体的强度。
更进一步的，柱纵筋4的布置方式有多种，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。本实施例中，多个柱纵筋4呈矩形分布。
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 (4)
1.一种内置钢板的板柱结构节点，其特征在于，包括：
内置冲切件，所述内置冲切件包括抗冲切板和栓钉，多个所述抗冲切板的第一端固定连接，多个所述抗冲切板上端面处于同一平面，所述栓钉固定于所述抗冲切板上；
受拉板筋，所述受拉板筋放置于所述内置冲切件上；
支撑柱，多个所述支撑柱垂直穿过所述受拉板筋，所述内置冲切件的中心与多个所述支撑柱的几何中心重合。
2.根据权利要求1所述的内置钢板的板柱结构节点，其特征在于：多个所述抗冲切板沿圆周方向等夹角分布，形成竖向多肢钢板抗冲切件。
3.根据权利要求1所述的内置钢板的板柱结构节点，其特征在于：所述栓钉垂直固定于所述抗冲切板的板面上，所述栓钉为多个，2个所述栓钉为一组，每组的两个所述栓钉均焊接于所述抗冲切板上且关于所述抗冲切板对称设置。
4.根据权利要求1所述的内置钢板的板柱结构节点，其特征在于：所述抗冲切板材质为钢。
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