CN113585466A - 一种钢管混凝土梁柱节点结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑施工技术领域，公开了一种钢管混凝土梁柱节点结构及施工方法，钢管混凝土梁柱节点结构包括钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁，所述钢管混凝土柱包括钢管壁和设于所述钢管壁内腔中的混凝土，所述钢管壁上环绕所述钢管壁的轴线设有若干开孔；所述钢筋混凝土梁的一端通过所述开孔伸入所述钢管壁的内腔中，或所述梁纵筋通过所述开孔贯穿所述钢管壁；所述钢管壁的内腔中相对于所述开口设置有一定锚固长度的柱钢筋笼，所述柱钢筋笼包括柱纵筋、柱箍筋和交叉钢筋，所述交叉钢筋分别与所述钢管壁及所述柱纵筋连接，所述柱箍筋与所述柱纵筋连接。本发明解决了现有的钢管混凝土梁柱节点传力方式不直接、结构复杂、施工不方便的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，特别是涉及一种钢管混凝土梁柱节点结构及施工方法。
背景技术
钢管混凝土组合结构能充分发挥混凝土的抗压性能和钢材的抗拉性能，现已越来越广泛地运用于超高层建筑和大跨度建筑中。目前，混凝土柱身的理论体系已经较为成熟和完善，然而关于钢管混凝土节点的理论计算、设计方法与构造研究等还处在不断探索之中，同时，也提出了一些节点的基本构造形式。
这些节点大致可以分为两种类型：第一种是钢筋混凝土梁通过焊接钢牛腿、焊接环筋形成混凝土环梁等方法与钢筋混凝土柱的钢管进行连接，这种节点构造复杂、传力方式不直接、施工不方便；第二种是节点区钢管上下不连通，采用环梁加大节点区截面并配置水平钢筋网和环筋连接，或者节点区内部加设芯钢管等方式进行加强，但这类节点存在上下段钢管难以准确对位，钢管插入混凝土内、钢筋混凝土梁钢筋需绕过芯补强钢管，传力方式不直接、施工不方便。在实际工程的运用当中，上述两种方式不仅延长了施工工期，提高了项目成本，而且节点的外凸对建筑功能和造型方面也会带来的影响。
发明内容
本发明的目的是：提供一种钢管混凝土梁柱节点结构及施工方法，以解决现有的钢管混凝土梁柱节点传力方式不直接、结构复杂、施工不方便的问题。
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种钢管混凝土梁柱节点结构，其包括钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁，所述钢管混凝土柱包括钢管壁和设于所述钢管壁内腔中的混凝土，所述钢管壁上环绕所述钢管壁的轴线设有若干开孔；
所述钢筋混凝土梁包括梁纵筋，所述钢筋混凝土梁的一端通过所述开孔伸入所述钢管壁的内腔中，或所述梁纵筋通过所述开孔贯穿所述钢管壁；
所述钢管壁的内腔中相对于所述开口设置有柱钢筋笼，所述柱钢筋笼包括柱纵筋、柱箍筋和交叉钢筋，所述交叉钢筋分别与所述钢管壁及所述柱纵筋连接，所述柱箍筋与所述柱纵筋连接。
进一步的，所述钢管壁内腔中的柱纵筋竖直设置，所述柱纵筋设有多个，多个所述柱纵筋绕所述钢管壁的轴线周向排列；所述柱纵筋穿过所述钢筋混凝土梁，并在所述钢筋混凝土梁的上、下方分别留有一定的锚固长度；所述柱箍筋为环形，所述柱箍筋与所述钢管壁同轴设置，所述柱箍筋设置有多个，多个所述柱箍筋在竖直方向排列。
进一步的，所述交叉钢筋水平设置，所述交叉钢筋的两端均与所述钢管壁连接。
进一步的，所述开孔为偶数个或奇数个；所述交叉钢筋的两端均延伸至所述开孔处。
进一步的，所述钢筋混凝土梁还包括与所述梁纵筋连接的梁箍筋，所述梁纵筋水平设置，所述梁箍筋为环形并垂直于所述梁纵筋设置。
进一步的，所述梁纵筋的一端通过所述开口伸入所述钢筋笼内并在所述钢管壁内腔中被锚固，或所述梁纵筋通过所述开口贯穿所述钢筋笼。
进一步的，所述开口的形状与所述钢筋混凝土梁的横截面外轮廓相吻合。
进一步的，所述钢管壁内腔中的混凝土与所述钢筋混凝土梁为一体浇筑成型。
为了实现上述目的，本发明另一方面提供了一种钢管混凝土梁柱节点的施工方法，其特征在于，包括：
S1、将钢管壁吊装就位，其中，所述钢管壁上环绕所述钢管壁的轴线设有若干开孔；
S2、绑扎柱钢筋笼，将其插入所述钢管壁的内腔中与所述开口相对的位置，其中，所述柱钢筋笼包括柱纵筋、柱箍筋和交叉钢筋；通过交叉钢筋分别与柱纵筋及钢管壁焊接固定柱钢筋笼的位置；
S3、安装固定钢筋混凝土梁模板；
S4、将钢筋混凝土梁的梁纵筋通过所述开口穿过或锚入所述钢管壁，将梁箍筋与梁纵筋绑扎固定；
S5、对节点进行整体浇筑混凝土，充分振捣密实。
上述技术方案所提供的一种钢管混凝土梁柱节点结构及施工方法，与现有技术相比，其有益效果在于：上述钢管混凝土梁柱节点结构及施工方法不需要设置加劲钢牛腿、钢筋混凝土加强环梁、内部芯钢管等，仅需在节点核心区设置柱钢筋笼，并使钢筋混凝土梁中钢筋通过开口直接伸入或贯穿钢管壁，因此能够使钢管壁内外的混凝土连成一体，节点传力路线合理明确，提高了节点的整体性和刚度，并使得节点构造简易；可解决传统钢管混凝土梁柱弯矩在节点区的传递不直接、节点区构造复杂、施工不便等问题。
附图说明
图1是本发明实施例的钢管混凝土梁柱节点结构的立体图；
图2是本发明实施例的钢管混凝土柱的结构示意图；
图3是图1隐藏了钢管混凝土柱的示意图；
图4是图1的俯视剖视图；
图5是图1的主视剖视图；
图6是本发明实施例的柱钢筋笼的俯视图。
其中，1－钢管混凝土柱，11－钢管壁，111－开孔，3－钢筋混凝土梁，31－梁纵筋，32－梁箍筋，4－柱钢筋笼，41－柱纵筋，42－柱箍筋，43－交叉钢筋。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图6所示，本发明实施例一方面所提供的是一种钢管混凝土梁柱节点结构，其包括钢管混凝土柱1和钢筋混凝土梁3，钢管混凝土柱1包括钢管壁11和设于钢管壁11内腔中的混凝土，钢管壁11上环绕钢管壁11的轴线设有若干开孔111；钢筋混凝土梁3包括梁纵筋31，梁纵筋31通过开孔111贯穿钢管壁11；钢管壁11的内腔中相对于开口设置有柱钢筋笼4，柱钢筋笼4包括柱纵筋41、柱箍筋42和交叉钢筋43，交叉钢筋43分别与钢管壁11及柱纵筋41连接，柱箍筋42与柱纵筋41连接。
基于上述方案，钢管混凝土梁柱节点处不需要设置加劲钢牛腿、钢筋混凝土加强环梁、内部芯钢管等，仅需在节点核心区设置柱钢筋笼4，并使钢筋混凝土梁3中钢筋通过开口直接贯穿钢管壁11，因此能够使钢管壁11内外的混凝土连成一体，节点传力路线合理明确，提高了节点的整体性和刚度，并使得节点构造简易；可解决传统钢管混凝土梁柱弯矩在节点区的传递不直接、节点区构造复杂、施工不便等问题。
在本发明其他一些实施例中，钢筋混凝土梁3的一端还可通过开孔111伸入钢管壁11的内腔中，而不是贯穿钢管壁11，钢管壁11上的开孔111无需两两相对于钢管壁11的轴线对称设置，亦可以实现上述效果，解决传统钢管混凝土梁柱弯矩在节点区的传递不直接、节点区构造复杂、施工不便等问题。
具体的，如图4至图6所示，在本实施例中，柱纵筋41竖直设置，柱纵筋41设有多个，多个柱纵筋41绕钢管壁11的轴线周向排列；柱箍筋42为环形，柱箍筋42与钢管壁11同轴设置，柱箍筋42设置有多个，多个柱箍筋42在竖直方向排列。柱纵筋41与柱箍筋42一起作用使节点区类似普通的钢筋混凝土梁3柱节点，同样能保证节点区的套箍效应，达到强节点的作用。
如图4至图6所示，交叉钢筋43水平设置，交叉钢筋43的两端均与钢管壁11连接。交叉钢筋43起到将柱钢筋笼4与钢管壁11连接固定的作用，具体可通过焊接的形式连接固定，方便节点区钢筋笼就位，与梁柱混凝土整体进行浇筑施工。
其中，如图1至图6所示，开孔111为偶数个，具体为4个，且两两相对设置；交叉钢筋43的两端均延伸至开孔111处，并与开孔111的侧壁焊接固定。
另外，如图4和图5所示，钢筋混凝土梁3包括梁纵筋31和与梁纵筋31连接的梁箍筋32，梁纵筋31水平设置，所述梁箍筋32为环形并垂直于所述梁纵筋31设置。
如图4和图5所示，梁纵筋31通过开口贯穿钢筋笼，在其他一些实施例中，梁纵筋31通过开口伸入钢筋笼内，方便施工且保证节点刚度。
具体的，开口的形状与钢筋混凝土梁3的横截面外轮廓相吻合，钢管壁11开孔111可在工厂加工制作完成，而梁未通过处的钢管壁11继续保持连通。
在本实施例中，钢管壁11内腔中的混凝土与钢筋混凝土梁3为一体浇筑成型，方便施工，节点传力路线合理明确，提高了节点的整体性和刚度。
本发明实施例另一方面所提供的是一种钢管混凝土梁柱节点的施工方法，可用于施工出上述方案的钢管混凝土梁柱节点结构，其包括：
S1、将钢管壁11吊装就位，其中，钢管壁11上环绕钢管壁11的轴线设有若干开孔111；
S2、绑扎柱钢筋笼4，将其插入钢管壁11的内腔中与所述开口相对的位置，其中，所述柱钢筋笼4包括柱纵筋41、柱箍筋42和交叉钢筋43；通过交叉钢筋43分别与柱纵筋41及钢管壁11焊接固定柱钢筋笼4的位置；
S3、安装固定钢筋混凝土梁模板；
S4、将钢筋混凝土梁3的梁纵筋31通过开口穿过或锚入钢管壁11，将梁箍筋32与梁纵筋31绑扎固定；
S5、对节点进行整体浇筑混凝土，充分振捣密实。
综上，本发明实施例提供的钢管混凝土梁柱节点结构及施工方法，具有以下有益效果：
1、不需要设置加劲钢牛腿、钢筋混凝土加强环梁、内部芯钢管等，仅需按照普通钢筋混凝土结构一样在节点核心区设置柱钢筋笼4即可，使得节点构造简易；
可解决传统钢管混凝土梁柱弯矩在节点区的传递不直接、节点区构造复杂、施工不便等问题。
2、节点形式不仅使梁中钢筋直接在节点区直通，而且使钢管内外的混凝土连成一体，节点传力路线合理明确，且提高了节点的整体性和刚度。
3、在周边框架混凝土梁、部分连通钢管壁11和核心区柱钢筋笼4的包裹下，节点的承载能力不低于钢管混凝土柱1身的承载能力，具有良好的延性抗震性能。
4、梁中钢筋直接在节点区直通，加设交叉钢筋43将钢筋笼固定在节点核心区，使得施工方便，节省工程造价，有良好的经济效益。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种钢管混凝土梁柱节点结构，其特征在于，包括钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁，所述钢管混凝土柱包括钢管壁和设于所述钢管壁内腔中的混凝土，所述钢管壁上环绕所述钢管壁的轴线设有若干开孔；
所述钢筋混凝土梁包括梁纵筋，所述钢筋混凝土梁的一端通过所述开孔伸入所述钢管壁的内腔中，或所述梁纵筋通过所述开孔贯穿所述钢管壁；
所述钢管壁的内腔中相对于所述开口设置有柱钢筋笼，所述柱钢筋笼包括柱纵筋、柱箍筋和交叉钢筋，所述交叉钢筋分别与所述钢管壁及所述柱纵筋连接，所述柱箍筋与所述柱纵筋连接。
2.根据权利要求1所述的钢管混凝土梁柱节点结构，其特征在于，所述钢管壁内腔中的柱纵筋竖直设置，所述柱纵筋设有多个，多个所述柱纵筋绕所述钢管壁的轴线周向排列；所述柱纵筋穿过所述钢筋混凝土梁，并在所述钢筋混凝土梁的上、下方分别留有一定的锚固长度；所述柱箍筋为环形，所述柱箍筋与所述钢管壁同轴设置，所述柱箍筋设置有多个，多个所述柱箍筋在竖直方向排列。
3.根据权利要求2所述的钢管混凝土梁柱节点结构，其特征在于，所述交叉钢筋水平设置，所述交叉钢筋的两端均与所述钢管壁连接。
4.根据权利要求3所述的钢管混凝土梁柱节点结构，其特征在于，所述开孔为偶数个或奇数个；所述交叉钢筋的两端均延伸至所述开孔处。
5.根据权利要求1所述的钢管混凝土梁柱节点结构，其特征在于，所述钢筋混凝土梁还包括与所述梁纵筋连接的梁箍筋，所述梁纵筋水平设置，所述梁箍筋为环形并垂直于所述梁纵筋设置。
6.根据权利要求5所述的钢管混凝土梁柱节点结构，其特征在于，所述梁纵筋的一端通过所述开口伸入所述钢筋笼内并在所述钢管壁内腔中被锚固，或所述梁纵筋通过所述开口贯穿所述钢筋笼。
7.根据权利要求1所述的钢管混凝土梁柱节点结构，其特征在于，所述开口的形状与所述钢筋混凝土梁的横截面外轮廓相吻合。
8.根据权利要求1所述的钢管混凝土梁柱节点结构，其特征在于，所述钢管壁内腔中的混凝土与所述钢筋混凝土梁为一体浇筑成型。
9.一种钢管混凝土梁柱节点的施工方法，其特征在于，包括：
S1、将钢管壁吊装就位，其中，所述钢管壁上环绕所述钢管壁的轴线设有若干开孔；
S2、绑扎柱钢筋笼，将其插入所述钢管壁的内腔中与所述开口相对的位置，其中，所述柱钢筋笼包括柱纵筋、柱箍筋和交叉钢筋；通过交叉钢筋分别与柱纵筋及钢管壁焊接固定柱钢筋笼的位置；
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20211102 |