CN113700136A - 一种钢梁与混凝土柱的刚接节点 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑工程技术领域的一种钢梁与混凝土柱的刚接节点，技术方案为：一种钢梁与混凝土柱的刚接节点，包括钢梁、连接型钢、锚固型钢和混凝土柱；钢梁端部与连接型钢拼接连接，连接型钢连接固定到锚固型钢的中间部位，锚固型钢纵向预埋在混凝土柱内；在锚固型钢的翼缘之间，与连接型钢上下翼缘对应位置处设置有水平隔板。其可实现钢梁与混凝土柱强节点连接的精细化设计，减小用钢量、方便施工、节省工期。

Description

一种钢梁与混凝土柱的刚接节点
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，特别是涉及一种钢梁与混凝土柱的刚接节点。
背景技术
预制装配式建筑的结构形式主要为预制混凝土结构和钢结构。随着国内对预制装配式建筑的大力推广，对预制装配率要求不断提高，预制混凝土结构逐渐难以满足此要求，而钢结构的工程造价高于预制混凝土结构。出于工程经济性考虑，国内开始尝试应用钢与混凝土组合的混合结构形式来提高预制率，如竖向构件墙、柱采用混凝土构件、楼面采用钢梁和免支模的组合楼板形式。
结构除承受竖向重力荷载外，还抵抗水平风荷载、地震作用等侧向荷载。现行结构设计规范对梁柱刚接节点区提出强节点弱构件要求，需满足中、大震下节点不应先于构件破坏抗震要求。对于上述竖向构件墙、柱采用混凝土构件，楼面梁采用钢梁的结构形式，如何保证钢梁与混凝土柱节点连接的可靠性，从而形成整体抗侧力体系，已成为急需解决的问题。
此外，在混凝土结构中，对于局部大跨度、大悬挑，利用钢结构自重轻、高强度的优势，也较多的采用钢梁、钢桁架等。对于此类混凝土结构中局部采用钢构件，同样也涉及钢梁与混凝土柱的连接问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出一种形式简单的钢梁与混凝土柱的刚接节点。其可减小用钢量、方便施工、节省工期。
技术方案为：一种钢梁与混凝土柱的刚接节点，包括钢梁、连接型钢、锚固型钢和混凝土柱；钢梁端部与连接型钢拼接连接，连接型钢连接固定到锚固型钢的中间部位，锚固型钢纵向预埋在混凝土柱内；在锚固型钢的翼缘之间，与连接型钢上下翼缘对应位置处设置有水平隔板。
基于上述技术特征：在混凝土柱的内部设置有纵筋、矩形箍筋和菱形箍筋。
基于上述技术特征：钢梁、连接型钢均为H形截面。
基于上述技术特征：锚固型钢为十字形或H形截面。
基于上述技术特征：锚固型钢的翼缘外表面焊接有多个栓钉，栓钉在锚固型钢沿长度方向均匀布置。
基于上述技术特征：锚固型钢预埋在混凝土柱内居中放置，锚固型钢距离混凝土柱的四个柱边均不小于200毫米。
基于上述技术特征：锚固型钢的截面高度不小于0.7倍钢梁的截面高度，锚固型钢的翼缘厚度不小于连接型钢的翼缘厚度，锚固型钢伸出连接型钢上下翼缘边的长度不小于3倍锚固型钢的截面高度。
基于上述技术特征：纵筋被连接型钢打断时，通过套筒连接固定到连接型钢的上下翼缘上；在连接型钢的上下翼缘之间，与套筒对应位置处均设置有竖向加劲肋。
基于上述技术特征：水平隔板的厚度不小于连接型钢的翼缘厚度。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、技术先进性。通过在钢梁端部连接锚固型钢，并预埋在混凝土柱内，可有效地使钢梁与混凝土柱形成整体抗侧力体系，实现强节点连接的精细化设计，满足中、大震下节点不先于钢梁破坏的抗震要求。
2、施工便利性。通过在混凝土柱内的梁柱节点区预埋一小段长度锚固型钢，避免了整支柱内型钢、钢筋交错，降低施工难度，有利于工程质量的控制。同时，预埋锚固型钢重量很小，对运输、吊装都相对有利。
3、工程经济性。本发明所述钢梁与混凝土柱连接刚接节点可使钢筋混凝土柱替代内置贯通型钢的型钢混凝土柱，可节约钢材用量，降低工程造价。
附图说明
图1为本发明实施例一的立面示意图。
图2为本发明实施例一的俯视示意图。
图3为本发明实施例一图1的I-I剖面示意图。
图4为本发明实施例二的俯视示意图。
图5为本发明实施例三的俯视示意图。
图6为本发明实施例四的立面示意图。
图7为本发明实施例四的俯视示意图。
图8为本发明实施例四图6的II-II剖面示意图。
图9为本发明实施例五的俯视示意图。
部件编号说明
1钢柱
2连接型钢
3锚固型钢
4混凝土柱
5栓钉
6水平隔板
7套筒
8竖向加劲肋
9纵筋
10矩形箍筋
11菱形箍筋
12混凝土梁
具体实施方式
以下结合附图，对本发明特定的具体实施例作进一步描述说明，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他推广使用方法、优点及功效。
实施例一
如图1至图3所示，一种钢梁与混凝土柱的刚接节点，包括钢梁1、连接型钢2、锚固型钢3和混凝土柱4；钢梁1端部与连接型钢2拼接连接，连接型钢2连接固定到锚固型钢3的中间部位，锚固型钢3预埋在混凝土柱4内；在混凝土柱4的内部设置有纵筋9、矩形箍筋10和菱形箍筋11；在锚固型钢3的翼缘之间，在连接型钢上下翼缘对应位置处设置有水平隔板6。
钢梁1、连接型钢2均为H形截面，钢梁1端部与连接型钢2在施工现场拼接连接。作为优选，翼缘可采用焊接连接，腹板可采用双连接板和多个高强螺栓连接，安装方便，提高施工速度。
锚固型钢3为十字形截面，与连接型钢2在工厂通过焊接连接。
锚固型钢3的翼缘外表面焊接有多个栓钉5，栓钉5在锚固型钢3沿长度方向均匀布置。
锚固型钢3预埋在混凝土柱4内居中放置，锚固型钢3距离混凝土柱4的四个柱边均不小于200毫米，可避免混凝土柱4不会在锚固型钢3的翼缘位置处受型钢挤压和冲切而发生破坏，并满足施工构造要求。
锚固型钢3的截面高度不小于0.7倍钢梁1的截面高度，锚固型钢3的翼缘厚度不小于连接型钢2的翼缘厚度，锚固型钢3伸出连接型钢2上下翼缘边的长度不小于3倍锚固型钢3的截面高度。本发明根据理论分析和足尺试验验证，上述锚固型钢3的长度和截面参数可满足对钢梁1可靠的嵌固刚度和承载力要求，并能将钢梁1的内力有效地传递给混凝土柱4。
纵筋9被连接型钢2打断时，通过套筒7连接固定到连接型钢2的上下翼缘上；在连接型钢2的上下翼缘之间，与套筒7对应位置处均设置有竖向加劲肋8。
水平隔板6的厚度不小于连接型钢2的翼缘厚度。
实施例二
本实施例的结构形式与实施例一基本相同，与实施例一的区别在于：
如图4所示，混凝土柱4为边柱，仅左、右、后三侧连接有钢梁1。
实施例三
本实施例的结构形式与实施例一基本相同，与实施例一的区别在于：
如图5所示，混凝土柱4为角柱，仅右、后两侧连接有钢梁1。
实施例四
本实施例的结构形式与实施例一基本相同，与实施例一的区别在于：
如图6至图8所示，混凝土柱4为边柱，仅左、右两侧连接有钢梁1；锚固型钢3为H形截面，其翼缘外表面和腹板两侧均焊接有多个栓钉5，栓钉5在锚固型钢3沿长度方向均匀布置。
实施例五
本实施例的结构形式与实施例一基本相同，与实施例一的区别在于：
如图9所示，混凝土柱4仅一侧连接有钢梁1，其它三侧均为混凝土梁12；锚固型钢3为H形截面，其翼缘外表面和腹板两侧均焊接有多个栓钉5，栓钉5在锚固型钢3沿长度方向均匀布置。
以上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)

1.一种钢梁与混凝土柱的刚接节点，其特征在于：包括钢梁(1)、连接型钢(2)、锚固型钢(3)和混凝土柱(4)；所述钢梁(1)端部与所述连接型钢(2)拼接连接，所述连接型钢(2)连接固定到所述锚固型钢(3)的中间部位，所述锚固型钢(3)纵向预埋在所述混凝土柱(4)内；在所述锚固型钢(3)的翼缘之间，与所述连接型钢(2)上下翼缘对应位置处设置有水平隔板(6)。
2.根据权利要求1所述的一种钢梁与混凝土柱的刚接节点，其特征在于：在所述混凝土柱(4)的内部设置有纵筋(9)、矩形箍筋(10)和菱形箍筋(11)。
3.根据权利要求1所述的一种钢梁与混凝土柱的刚接节点，其特征在于：所述钢梁(1)、所述连接型钢(2)均为H形截面。
4.根据权利要求1所述的一种钢梁与混凝土柱的刚接节点，其特征在于：所述锚固型钢(3)为十字形或H形截面。
5.根据权利要求1所述的一种钢梁与混凝土柱的刚接节点，其特征在于：所述锚固型钢(3)的翼缘外表面焊接有多个栓钉(5)，所述栓钉(5)在所述锚固型钢(3)沿长度方向均匀布置。
6.根据权利要求1所述的一种钢梁与混凝土柱的刚接节点，其特征在于：所述锚固型钢(3)预埋在所述混凝土柱(4)内居中放置，所述锚固型钢(3)距离所述混凝土柱(4)的四个柱边均不小于200毫米。
7.根据权利要求1所述的一种钢梁与混凝土柱的刚接节点，其特征在于：所述锚固型钢(3)的截面高度不小于0.7倍所述钢梁(1)的截面高度，所述锚固型钢(3)的翼缘厚度不小于所述连接型钢(2)的翼缘厚度，所述锚固型钢(3)伸出所述连接型钢(2)上下翼缘边的长度不小于3倍所述锚固型钢(3)的截面高度。
8.根据权利要求2所述的一种钢梁与混凝土柱的刚接节点，其特征在于：所述纵筋(9)被所述连接型钢(2)打断时，通过套筒(7)连接固定到所述连接型钢(2)的上下翼缘上；在所述连接型钢(2)的上下翼缘之间，与所述套筒(7)对应位置处均设置有竖向加劲肋(8)。
9.根据权利要求1所述的一种钢梁与混凝土柱的刚接节点，其特征在于：所述水平隔板(6)的厚度不小于所述连接型钢(2)的翼缘厚度。
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