CN113737981B - 钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑工程技术领域，特别是涉及钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点，包括第一水平连接板和第二水平连接板，第一水平连接板和第二水平连接板固定在钢板上并沿其外表面轮廓延伸，第一水平连接板与第二水平连接板在竖直方向上存在着间距，第一水平连接板和第二水平连接板上均设置有水平抗剪结构，上皮筋搭设在第一水平连接板上，下皮筋搭设在第二水平连接板上，第一水平连接板和第二水平连接板与楼板的上皮筋和下皮筋通过超高性能混凝土浇筑固定。本发明的连接节点简化了现有技术中连接节点的钢筋布置，使施工中的难度显著降低，并且有效节约了成本，使得本发明的连接节点具有良好的受力性能和综合经济效益。

Description

钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，特别是涉及钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点。
背景技术
钢板混凝土(SC)剪力墙是一种在高层建筑中广泛使用的抗侧力构件，在大大提高剪力墙抗震耗能能力的情况下并不会削弱墙的承载力、刚度和整体性，使结构拥有较大的承载力和刚度的同时，也可以具有良好的延性和耗能能力。
现有技术中的钢板混凝土(SC)剪力墙与钢筋混凝土(RC)楼板的连接方式，通常是将RC楼板的纵筋直接插入混凝土墙内，或者将纵筋与SC剪力墙的钢板连接。但是在核电站等复杂结构工程中，所述钢板混凝土剪力墙的外表面往往不是平面而是曲面，导致剪力墙的外表面与楼板纵筋斜交，此时RC楼板的纵筋无法直接与SC剪力墙钢板连接或插入墙内混凝土进行锚固。为此，现有技术大多采用钢筋间接搭接，如图1所示，即在钢板混凝土剪力墙向外沿其外表面的法线增设搭接钢筋层，所述搭接钢筋层与所述楼板的纵筋斜交，实现间接传力。但是这种方案仍然存在问题，①RC楼板包括上皮筋和下皮筋，其各自包括相互正交的两层钢筋，所述搭接钢筋层为了与RC楼板的上皮筋和下皮筋对应搭接，因此，搭接钢筋层也包括上下层钢筋，所述上下层钢筋也各自包括相互正交的两层钢筋，如此，当RC楼板的上下皮筋与搭接钢筋层连接，上皮筋处有4层钢筋，下皮筋处同样也有4层钢筋，这就导致连接节点处钢筋排布非常密集，施工难度大，工程质量难以保证；②连接节点区域还需要设置抗剪键和竖向拉筋，以保证连接节点区域的抗剪能力，这就进一步增加了节点区域的施工难度；③为了设置搭接钢筋，所述钢板混凝土剪力墙上还需要留设套筒，用于搭接钢筋插入其中进行锚固，连接节点处施工工艺变得更加复杂；④连接节点内钢筋密集，导致搭接长度通常很长，严重影响连接节点区的混凝土浇筑质量。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术中钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙连接困难的问题，提供一种钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点。
本发明公开了一种钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点，所述钢筋混凝土楼板包括上皮筋和下皮筋，所述钢板混凝土剪力墙包括钢板，所述钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点还包括第一水平连接板和第二水平连接板，所述第一水平连接板和第二水平连接板固定在所述钢板上并沿其外表面轮廓延伸，所述第一水平连接板与所述第二水平连接板在竖直方向上存在着间距，所述第一水平连接板和第二水平连接板上均设置有水平抗剪结构，所述上皮筋搭设在所述第一水平连接板上，所述下皮筋搭设在所述第二水平连接板上，所述第一水平连接板和第二水平连接板与所述上皮筋和下皮筋通过超高性能混凝土浇筑固定。
在其中一个实施例中，所述水平抗剪结构设置在所述第一水平连接板的上表面和下表面，以及所述第二水平连接板的上表面。
在其中一个实施例中，所述水平抗剪结构为钢筋肋或者栓钉。
在其中一个实施例中，所述钢筋肋平行于所述第一水平连接板、第二水平连接板与所述钢板的交线。
在其中一个实施例中，所述钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点还包括若干个竖向抗剪结构，所述竖向抗剪结构设置在所述钢板上。
在其中一个实施例中，所述竖向抗剪结构为加强肋，所述加强肋位于所述第二水平连接板的下方，所述加强肋与所述钢板以及所述第二水平连接板固定连接。
在其中一个实施例中，所述加强肋沿竖直方向布置并且其所在平面与所述钢板外表面相垂直。
在其中一个实施例中，所述钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点还包括拉筋，所述拉筋包括水平段以及锚固段，所述锚固段连接在所述水平段的两端，所述上皮筋中的纵筋每两根为一组，所述拉筋的水平段设置在所述一组纵筋上，而所述锚固段设置在所述一组纵筋的两侧，所述第一水平连接板上对应所述锚固段设置有开孔，所述锚固段能够插入所述开孔中。
在其中一个实施例中，所述钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点还包括设置在所述钢板内侧的第一锚固板以及第二锚固板，所述第一锚固板与所述第一水平连接板在同一水平面上，所述第二锚固板与所述第二水平连接板在同一水平面上。
在其中一个实施例中，所述钢板内侧设置有竖向加强肋。
有益效果
本发明的所述连接节点，以设置第一水平连接板和第二水平连接板为浇筑模板，将所述钢筋混凝土楼板的上皮筋和下皮筋直接搭设在所述第一水平连接板和第二水平连接板上，并通过设置水平抗剪结构，利用超高性能混凝土浇筑将上述组件固定在一起，使得所述楼板水平方向的荷载可以顺利传递给钢板混凝土剪力墙，实现任意方向楼板钢筋与剪力墙的可靠连接，大幅简化了现有技术中连接节点的错综复杂的钢筋布置，使施工中的难度显著降低，并且有效节约了成本，使得本发明的钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点具有良好的受力性能和综合经济效益。
附图说明
图1为现有技术中钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点的示意图；
图2为本发明一种实施例中的钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的结构示意图；
图3为本发明一种实施例中的钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点的示意图；
图4为本发明一种实施例中的钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点的另一张示意图；
图5为本发明另一种实施例中的钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点的示意图；
图6为本发明又一种实施例中的钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点的示意图；
其中，1为上皮筋，2为下皮筋，3为钢板，4为混凝土墙体，31为竖向加强肋，51为第一水平连接板，52为第二水平连接板，531为第一锚固板，532为第二锚固板，54为水平抗剪结构，55为竖向抗剪结构，56为拉筋。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
参阅图2、图3，所述图2示出了其中一个实施例中钢筋混凝土(RC)楼板与钢板混凝土(SC)剪力墙的结构示意图，所述RC楼板包括上皮筋1及位于其下方的下皮筋2，所述SC剪力墙包括外侧的钢板3及其内侧的混凝土墙体4，在该实施例中，所述钢板3其外表面为曲面，所述RC楼板的纵筋与所述SC剪力墙外表面斜交。为了实现RC楼板与SC剪力墙的连接，所述上皮筋1和下皮筋2应当与所述钢板3连接。如图3所示为本发明所述的钢筋混凝土(RC)楼板与钢板混凝土(SC)剪力墙的连接节点的示意图，所述钢板3上固定设置有沿其外表面轮廓延伸的第一水平连接板51和第二水平连接板52，所述第一水平连接板51与所述第二水平连接板52在竖直方向上存在着间距，所述第一水平连接板51和第二水平连接板52上均设置有水平抗剪结构54，所述上皮筋1搭设在所述第一水平连接板51上，所述下皮筋2搭设在所述第二水平连接板52上，所述第一水平连接板51和第二水平连接板52与所述楼板的上皮筋1和下皮筋2通过超高性能混凝土(UHPC)浇筑固定。
本发明的所述连接节点，以第二水平连接板52为浇筑模板，将所述RC楼板的上皮筋1和下皮筋2直接搭设在所述第一水平连接板51和第二水平连接板52上，避免了现有技术中连接节点的错综复杂的钢筋布置，施工中的难度显著降低，有效保证了工程建设质量。通过在所述第一水平连接板51和第二水平连接板52上设置水平抗剪结构54，并使用超高性能混凝土(UHPC)将所述上皮筋1、下皮筋2与所述第一水平连接板51、第二水平连接板52固定，所述楼板水平方向的荷载可以顺利通过所述超高性能混凝土(UHPC)以及水平抗剪结构54传递给钢板3进而传递给钢板混凝土剪力墙，实现任意方向RC楼板钢筋与SC剪力墙的可靠连接。相比之下，如果不设置水平抗剪结构54，那么所述RC楼板的上皮筋1、下皮筋2在与所述第一水平连接板51、第二水平连接板52斜交时，需要通过例如焊接等固定方式连接。由于RC楼板的上皮筋的两层纵筋或者下皮筋的两层纵筋并不在同一高度上，那么让所述上皮筋的两层纵筋或者下皮筋的两层纵筋同时与所述第一水平连接板51或第二水平连接板52固定连接将会非常困难，可靠性也不好。除了上述特点以外，本发明的连接节点由于使用了UHPC，在保证了连接节点处混凝土与钢筋的粘结性的前提下，可以减少RC楼板内钢筋与第一水平连接板51、第二水平连接板52之间的搭接长度，使连接节点的结构大幅简化，从而使得本发明的钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点具有良好的受力性能和综合经济效益。
可以理解的，本发明对于所述第一水平连接板51、第二水平连接板52在所述钢板3的固定连接方式并不加以限定，在部分实施例中，所述第一水平连接板51、第二水平连接板52直接焊接在所述钢板3上以形成固定连接。需要说明的是，设RC楼板的纵筋直径为d，所述第一水平连接板51、第二水平连接板52伸出所述钢板3的距离优选为10d-15d，如此设置，本发明所述的连接节点能够更好地将RC楼板水平方向荷载传递给SC剪力墙。
具体来说，在如图3所示的部分实施例中，所述水平抗剪结构54优选地同时设置在所述第一水平连接板51的上表面和下表面，以及所述第二水平连接板52的上表面。通过将所述水平抗剪结构54设置在上述位置，当所述UHPC进行浇筑时，所述水平抗剪结构54也被与所述第一水平连接板51、第二水平连接板52以及RC楼板的上皮筋1、下皮筋2浇筑在一起，从而使得RC楼板水平方向的荷载能够通过超高性能混凝土(UHPC)充分地传递给第一水平连接板51和第二水平连接板52。
可以理解的，为了使得所述第一水平连接板51和所述第二水平连接板52能够有效抵抗RC楼板传递过来的水平方向剪力，本发明所述的水平抗剪结构54具有多种实现形式。举例来说，在如图3、图4所示的实施例中，所述水平抗剪结构54为钢筋肋，所述钢筋肋设置在所述第一水平连接板51和第二水平连接板52上，所述钢筋肋平行于所述第一水平连接板51和第二水平连接板52与所述钢板3的交线。在如图3、4的实施例中，所述钢筋肋为弧形。又或者，在另一些实施例中，如图5所示，所述水平抗剪结构54为栓钉，所述栓钉均匀地垂直布置在所述第一水平连接板51和所述第二水平连接板52上。通过上述两种方式，在浇筑UHPC前，RC楼板的钢筋不需要与所述第一水平连接板51和第二水平连接板52固定在一起，而是将RC楼板的钢筋搭接在所述第一水平连接板51和第二水平连接板52上即可，在UHPC浇筑固定后，完全不会影响RC楼板和SC剪力墙受力性能，从而大大简化了施工步骤。
其中优选的，如图3、图5所示，本发明所述的钢筋混凝土(RC)楼板与钢板混凝土(SC)剪力墙的连接节点还包括若干个竖向抗剪结构55，所述竖向抗剪结构55设置在所述钢板3上，从而使所述SC剪力墙能够抵抗RC楼板传递的竖向剪力。可以理解的，所述竖向抗剪结构55具有多种实现方式，在如图3所示的实施例中，所述竖向抗剪结构55为加强肋，所述加强肋位于所述第二水平连接板52的下方，所述加强肋同时与所述钢板3以及所述第二水平连接板52焊接。加强肋的设置使得所述第二水平连接板52与所述钢板3的连接更加稳定，在浇筑UHPC时，可以对所述第二水平连接板52提供支撑，使得浇筑完成后的UHPC能够与所述第二水平连接板52紧密连接在一起，从而使得本发明的连接节点能够确实可靠地传递RC楼板的竖向剪力。如图3所示的实施例中，所述加强肋为直角三角形，所述三角形直角边分别与第二水平连接板52以及钢板3连接。其中优选的，所述加强肋沿着所述钢板3外表面的法线方向设置。在另一些实施例中，如图5所示，所述竖向抗剪结构55为水平栓钉，所述水平栓钉设置在所述钢板3上，位于所述第一水平连接板51和所述第二水平连接板52之间，所述水平栓钉通过UHPC与连接节点的其他组件固定在一起，共同抵抗竖向剪力。
具体来说，在部分实施例中，如图3所示，本发明所述的RC楼板与SC剪力墙的连接节点还包括拉筋56，所述拉筋56包括水平段以及锚固段，所述锚固段连接在所述水平段的两端，形成U型拉筋，所述RC楼板的上皮筋1中的纵筋每两根为一组，所述拉筋56的水平段设置在所述一组纵筋上，而所述锚固段设置在所述一组纵筋的两侧，本发明的所述第一水平连接板51上对应所述锚固段设置有开孔(图中未示出)，所述锚固段可以插入所述开孔中。通过上述设置，使得所述拉筋56能够将所述纵筋拉住，在浇筑UHPC后，RC楼板能够与SC剪力墙形成稳定可靠的连接。其中优选的，为了便于施工，所述锚固段与所述水平段相互垂直，所述开孔位于所述锚固段的正下方。其中优选的，设所述RC楼板的纵筋直径为d，那么所述拉筋56的锚固段长度应大于10d，以保证拉筋56起到效果。
值得说明的是，如图3所示，在部分实施例中，本发明所述的连接节点还包括设置在所述钢板3内侧的第一锚固板531以及第二锚固板532，分别对应所述第一水平连接板51和所述第二水平连接板52设置，所述第一锚固板531与所述第一水平连接板51在同一水平面上，所述第二锚固板532与所述第二水平连接板52在同一水平面上。通过设置第一锚固板531以及第二锚固板532，其可以将RC楼板传递的水平剪力由SC剪力墙的钢板3与混凝土墙体4共同分担，提高本发明所述连接节点的传递水平剪力的效果。
进一步地，在部分实施例中，如图4所示，所述SC剪力墙的钢板3内侧设置有竖向加强肋31，所述竖向加强肋31同样可以起到将RC楼板的水平剪力传递给SC剪力墙的钢板3与混凝土墙体4共同分担的技术效果。
除了上述的SC剪力墙外表面为曲面的实施例，如图6所示，在另一些实施例中，所述SC剪力墙外表面为平面，所述RC楼板的纵筋与所述SC剪力墙的外表面斜交。在此实施例中，由于所述纵筋与所述剪力墙的外表面斜交，因此按照传统技术方案，所述剪力墙仍然需要沿其外表面法向设置搭接钢筋层，而搭接钢筋层依旧无法与所述RC楼板的纵筋直接正交连接，那么连接节点处的钢筋排布还是非常密集，难以施工。通过使用本发明所述的RC楼板与SC剪力墙的连接节点，避免了现有技术中搭接钢筋层与RC楼板钢筋的斜交时固定困难的问题，本发明所述的连接节点构造简单、施工方便，可便捷实现RC楼板与SC剪力墙的连接，保证RC楼板与SC剪力墙之间的荷载传递。
综上所述，本发明所述的钢筋混凝土楼板与所述钢板混凝土剪力墙的连接节点，相比现有技术中的连接节点，在节点范围内不需要设置搭接钢筋和普通拉筋，钢板混凝土剪力墙上也不需要预设套筒，也不需要设置抗剪键，有效解决了当钢筋混凝土楼板的纵筋方向与所述钢板混凝土剪力墙外表面的法线方向不平行时，钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙难以简单而有效连接的问题。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点，所述钢筋混凝土楼板包括上皮筋和下皮筋，所述钢板混凝土剪力墙包括钢板，其特征在于，所述钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点还包括第一水平连接板和第二水平连接板，所述第一水平连接板和第二水平连接板固定在所述钢板上并沿其外表面轮廓延伸，所述第一水平连接板与所述第二水平连接板在竖直方向上存在着间距，所述第一水平连接板和第二水平连接板上均设置有水平抗剪结构，所述上皮筋搭设在所述第一水平连接板上，所述下皮筋搭设在所述第二水平连接板上，所述第一水平连接板和第二水平连接板与所述上皮筋和下皮筋通过超高性能混凝土浇筑固定；所述水平抗剪结构为水平延伸的钢筋肋；
所述连接节点还包括拉筋，所述拉筋包括水平段以及锚固段，所述锚固段连接在所述水平段的两端，所述上皮筋中的纵筋每两根为一组，所述拉筋的水平段设置在一组所述 纵筋上，而所述锚固段设置在一组所述 纵筋的两侧，所述第一水平连接板上对应所述锚固段设置有开孔，所述锚固段能够插入所述开孔中。
2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点，其特征在于，所述水平抗剪结构设置在所述第一水平连接板的上表面和下表面，以及所述第二水平连接板的上表面。
3.根据权利要求1所述的钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点，其特征在于，所述钢筋肋平行于所述第一水平连接板、第二水平连接板与所述钢板的交线。
4.根据权利要求1所述的钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点，其特征在于，还包括若干个竖向抗剪结构，所述竖向抗剪结构设置在所述钢板上。
5.根据权利要求4所述的钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点，其特征在于，所述竖向抗剪结构为加强肋，所述加强肋位于所述第二水平连接板的下方，所述加强肋与所述钢板以及所述第二水平连接板固定连接。
6.根据权利要求5所述的钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点，其特征在于，所述加强肋沿竖直方向布置并且其所在平面与所述钢板外表面相垂直。
7.根据权利要求1所述的钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点，其特征在于，还包括设置在所述钢板内侧的第一锚固板以及第二锚固板，所述第一锚固板与所述第一水平连接板在同一水平面上，所述第二锚固板与所述第二水平连接板在同一水平面上。
8.根据权利要求1所述的钢筋混凝土楼板与钢板混凝土剪力墙的连接节点，其特征在于，所述钢板内侧设置有竖向加强肋。
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