CN112112276A - 一种钢筋直穿式钢管混凝土柱钢筋混凝土梁连接节点及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢筋直穿式钢管混凝土柱钢筋混凝土梁连接节点及施工方法。在梁柱节点区的钢管壁上开设上下排列的两个洞口，洞口宽度与梁等宽，洞口高度为梁高的三分之一，梁顶部和底部纵向钢筋直接伸入柱内锚固；两个洞口之间设置短钢板用于传递剪力；加厚梁柱节点区域钢管混凝土柱的钢管壁厚补偿洞口对钢管的削弱。本发明结构安全可靠，截面小巧美观，施工方便。

Description

一种钢筋直穿式钢管混凝土柱钢筋混凝土梁连接节点及施工 方法

技术领域

本发明涉及钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接技术，具体涉及一种钢筋直穿式钢管混凝土柱钢筋混凝土梁连接节点及施工方法。

背景技术

钢管混凝土结构是由钢管和混凝土材料组成的新型结构构件，它充分发挥钢材抗拉强度高、塑形好和混凝土抗压性能好的优点。采用钢管混凝土柱与现浇钢筋混凝土梁板结合的结构形式需要解决梁柱节点的连接问题。传统的钢管柱—钢筋混凝梁连接节点形式主要有：1.加强环式节点，2.穿心牛腿环梁节点，3.井式双梁节点,4.环梁式节点，4.穿筋单梁节点，5.变宽度梁节点。这些节点仍然存在许多弊端：1.节点传力方式不理想。现有节点主要靠加强环、型钢牛腿等来传递弯矩，剪力用牛腿抗剪环等构件来传递，这样会使钢管单独受力，可能导致钢管过早屈服降低钢管柱的承载力。2.节点构造复杂，施工不便，当采用加强环、钢牛腿时，用钢量较大，柱子截面尺寸较小时内部横隔板不易焊接。采用开小洞口穿筋连接形式时，钢筋弯折不便，施工困难。3.节点尺寸粗大，影响建筑功能布局。因此，有必要改进此节点的做法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在不影响结构安全的前提下，提供一种既能保证结构安全可靠，尺寸较小美观不影响建筑功功能布局，同时又能给施工带来方便的钢筋直穿式钢管混凝土柱钢筋混凝土梁连接节点及施工方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种钢筋直穿式钢管混凝土柱钢筋混凝土梁连接节点，包括钢管混凝土柱和穿过钢管混凝土柱的钢筋混凝土梁，在钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁的结合部为梁柱节点区，在梁柱节点区的钢管混凝土柱的钢管壁上开设两个呈上下平行分布的与钢筋混凝土梁等宽的洞口固；两个洞口之间设置抗剪板用于传递剪力；梁柱节点区域钢管混凝土柱的钢管为补偿洞口对钢管的削弱的加厚壁钢管，钢筋混凝土梁顶部和底部纵向钢筋分别伸入钢筋混凝土柱的两个洞口内锚固。通过计算确定加厚区域的钢管壁厚。梁纵向钢筋直接伸入柱内锚固，不设环梁和穿心牛腿，节点传力清晰可靠；开设洞口与梁同宽便于钢筋施工摆放；通过加厚节点区域钢管壁厚补偿开洞削弱，节点尺寸小巧美观。

所述洞口为具有圆形倒角的矩形洞口。

所述钢筋混凝土梁包括沿水平面X向穿过钢管混凝土柱的X向钢筋混凝土梁和沿水平面Y向穿过钢管混凝土柱的Y向钢筋混凝土梁和Y向钢筋混凝土梁。

本发明还提供了上述纵筋直插式的钢管混凝土柱钢筋混凝土梁连接节点的施工方法，在梁柱节点区的钢管混凝土柱的钢管壁上开设两个呈上下平行分布的与钢筋混凝土梁等宽的洞口，将抗剪板焊接在钢管混凝土柱的钢管壁上并使抗剪板位于两个洞口之间；对梁柱节点区域钢管混凝土柱的钢管壁进行加厚处理以补偿洞口对钢管的削弱，通过计算确定加厚区域的钢管壁厚。钢筋混凝土梁顶部和底部纵向钢筋分别伸入钢筋混凝土柱的两个洞口内锚固。

所述钢管混凝土柱为矩形钢管柱；所述洞口高度为h/3，洞口宽度为b-2c；通过式T=t+2t1计算确定加厚区域的钢管壁厚T，其中t1=B×t/2（B-b+2c）；上述式中h为钢筋混凝土梁梁高，B为矩形钢管柱柱宽，t为钢管混凝土柱的钢管壁厚,b为钢筋混凝土梁梁宽，c为钢筋混凝土梁保护层厚度。

上述梁柱节点区加厚的钢管混凝土柱钢管通过对接坡口焊与非节点区钢管混凝土柱钢管进行连接，抗剪板和梁柱节点区加厚的钢管混凝土柱钢管通过角焊缝连接。

所述钢筋混凝土梁顶部和底部纵向钢筋梁根据方向分层交替摆放并通过洞口伸入钢管混凝土柱内。

本发明所述梁柱节点区全部钢结构部分均在工厂加工完成，现场无需焊接施工，钢筋摆放绑扎完成后浇筑混凝土进行锚固。

本发明既能保证结构安全可靠，尺寸较小美观不影响建筑功功能布局，同时又能给施工带来方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的钢结构部分示意图。

图3为图1的混凝土梁纵向钢筋摆放示意图。

图4为图2的立面图。

图5为图4的Ⅲ-Ⅲ剖面图。

图6为图4的Ⅱ-Ⅱ剖面图。

图7为图4的Ⅰ-Ⅰ剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施案例，进一步阐述本发明。

参见图1-3，本发明包括钢管柱中的混凝土1、X向钢筋混凝土梁2、Y向钢筋混凝土梁3、非节点区钢管混凝土柱钢管4、节点区钢管开设的具有圆形倒角的矩形洞口5、节点区加厚的钢管混凝土柱钢管6、抗剪板7、Y向钢筋混凝土梁顶部纵向钢筋8、X向钢筋混凝土梁顶部纵向钢筋9,X向钢筋混凝土梁底部纵向钢筋10、Y向钢筋混凝土梁底部纵向钢筋11。非节点区钢管混凝土柱钢管4和节点区加厚的钢管混凝土柱钢管6通过对接坡口焊进行连接，抗剪板7和节点区加厚的钢管混凝土柱钢管6通过角焊缝连接。在节点区加厚的钢管混凝土柱钢管6开设四边具有圆形倒角的矩形洞口5。梁的纵向钢筋8、9、10和11通过洞口5伸入柱内，并根据方向分层交替摆放。

参见图4-7，图4为钢结构部分示立面图，图5为非节点区钢管平面图，图6为节点未开洞区域钢管平面图，图7为节点开洞区域钢管平面图；B为矩形钢管柱柱宽，t为钢管壁厚,b为混凝土梁梁宽，h为混凝土梁梁高；h/3洞口高度；a1,a2为混凝土梁边距离柱边距离,c为混凝土梁保护层厚度，b-2c为钢管柱开洞宽度；T为梁柱节点区域补强后钢管壁厚,T=t+2t1,；当钢管柱各边混凝土梁宽b不同时，各边补梁柱节点区域补强后钢管壁厚T不同。

应理解，实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明阐述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施案例

某实际工程中，矩形钢管混凝土柱截面尺寸600×600，壁厚16mm，混凝土梁截面尺寸350×700，梁顶部和底部纵向钢筋均为10根，分两排摆放。开设洞口尺寸为300×250，洞口宽度略窄于梁宽（洞口宽度=梁宽-2×梁纵向钢筋保护层厚度），洞口高度满足X向和Y向共4排20根钢筋摆放所需空间。节点加厚区钢管壁厚34mm。在实施过程中，节点全部钢结构部分均在工厂加工完成，现场无需焊接施工，钢筋摆放绑扎完成后即可浇筑混凝土。

本发明连接安全可靠，灵活可调，现场安装简单，具有工程应用价值。

Claims (8)

1.一种钢筋直穿式钢管混凝土柱钢筋混凝土梁连接节点，包括钢管混凝土柱和穿过钢管混凝土柱的钢筋混凝土梁，在钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁的结合部为梁柱节点区，其特征在于：在梁柱节点区的钢管混凝土柱的钢管壁上开设两个呈上下平行分布的与钢筋混凝土梁等宽的洞口；两个洞口之间设置用于传递剪力的抗剪板；梁柱节点区钢管混凝土柱的钢管为补偿洞口对钢管的削弱的加厚壁钢管；钢筋混凝土梁顶部和底部纵向钢筋分别伸入钢筋混凝土柱的两个洞口内锚固。

2.根据权利要求1所述的钢筋直穿式钢管混凝土柱钢筋混凝土梁连接节点，其特征在于：所述洞口为具有圆形倒角的矩形洞口。

3.根据权利要求1或2所述的钢筋直穿式钢管混凝土柱钢筋混凝土梁连接节点，其特征在于：所述钢筋混凝土梁包括沿水平面X向穿过钢管混凝土柱的X向钢筋混凝土梁和沿水平面Y向穿过钢管混凝土柱的Y向钢筋混凝土梁。

4.权利要求1所述钢筋直穿式钢管混凝土柱钢筋混凝土梁连接节点的施工方法，其特征在于：在梁柱节点区的钢管混凝土柱的钢管壁上开设两个呈上下平行分布的与钢筋混凝土梁等宽的洞口，将抗剪板焊接在钢管混凝土柱的钢管壁上并使抗剪板位于两个洞口之间；对梁柱节点区域钢管混凝土柱的钢管壁进行加厚处理以补偿洞口对钢管的削弱，通过计算确定加厚区域的钢管壁厚；钢筋混凝土梁顶部和底部纵向钢筋分别伸入钢筋混凝土柱的两个洞口内锚固。

5.根据权利要求4所述的施工方法，其特征在于：所述钢管混凝土柱为矩形钢管柱；所述洞口高度为h/3，洞口宽度为b-2c；通过式T=t+2t1确定加厚区域的钢管壁厚T，其中t1=B×t/2（B-b+50）；上述式中h为钢筋混凝土梁梁高，B为矩形钢管柱柱宽，t为钢管混凝土柱的钢管壁厚,b为钢筋混凝土梁梁宽，c为钢筋混凝土梁保护层厚度。

6.根据权利要求4或5所述的施工方法，其特征在于：梁柱节点区加厚的钢管混凝土柱钢管通过对接坡口焊与非节点区钢管混凝土柱钢管进行连接，抗剪板和梁柱节点区加厚的钢管混凝土柱钢管通过角焊缝连接。

7.根据权利要求4或5所述的施工方法，其特征在于：钢筋混凝土梁顶部和底部纵向钢筋梁根据方向分层交替摆放并通过洞口伸入钢管混凝土柱内。

8.根据权利要求4或5所述的施工方法，其特征在于：梁柱节点区全部钢结构部分均在工厂加工完成，现场无需焊接施工，钢筋摆放绑扎完成后浇筑混凝土进行锚固。

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