CN115012444A - 一种无横梁通高v型柱节点结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无横梁通高V型柱节点结构及施工方法，包括钢混支撑柱、钢混水平梁、钢混斜撑和现浇过梁，现浇过梁位于钢混支撑柱一侧，钢混水平梁的一端穿过现浇过梁与钢混支撑柱相连，钢混斜撑沿钢混水平梁对称设置，且一端与钢混支撑柱相连，另一端与现浇过梁相连，在钢混支撑柱和钢混水平梁的连接节点内设置有加固钢结构，钢混水平梁、钢混支撑柱和钢混斜撑内的钢筋均与加固钢结构相连。通过钢混水平梁和双向布置的钢混斜撑提供了水平支撑，减小了钢混支撑柱计算长度，提高了稳定承载力，同时兼顾了建筑的V型通高效果和结构整体稳定承载能力,通过对钢骨节点进行预制降低了现场焊接难度，通过焊接的加劲板和加固板能够增强连接点的强度。
Description
技术领域
本发明属于地下建筑结构领域，尤其是涉及一种无横梁通高V型柱节点结构及施工方法。
背景技术
城市建筑不断发展，在高层综合楼中，功能要求比较复杂，为了有效利用建筑空间以及满足建筑立面效果及大空间要求，经常会遇到上下改变柱网的情况，通常，在柱网尺寸需要改变的层要设置结构转换层。现今常用结构转换层的形式有搭接块转换、梁式转换、桁架式转换、箱式转换、厚板转换等。
目前随着城市发展目标由地面向地下的转变，然而地下结构与地面结构不管是从工程环境角度还是从施工工艺角度都存在着本质区别，相对来说，地下施工条件受限，受力更加复杂，施工难度更大。
黄木岗交通枢纽位于深圳市福田区，是国内首座站桥隧一体结构,应用了组合结构、预应力结构、钢筋混凝土结构等多种结构体系，为满足建筑效果和结构体系完整，首次在盖挖逆作工法下实现地下V型柱施做。
本工程中考虑到地下行车隧道及V型柱中庭大开洞等要求，且各部位V型柱倾斜角度不同，设计节点较多，截面异形，该V型柱节点设计作为竖向和水平传力结构直接影响柱计算长度的确定及梁板的边界条件，进而影响结构承载能力和设计造型，各部分连接精度和安装误差也对结构受力意义重大，因此V型柱节点的设计和施工对于整个方案的顺利实施至关重要。
而当地下V型柱受建筑效果的限制无法设置横梁时，其在垂直横梁方向上约束较小，导致V型柱稳定承载力降低，因此需要我们设计出一种无横梁通高V型柱节点结构及施工方法，来解决这些问题。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种无横梁通高V型柱节点结构及施工方法，在兼顾建筑V型通高效果的同时保证结构具有稳定的承载能力。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种无横梁通高V型柱节点结构，包括钢混支撑柱、钢混水平梁、钢混斜撑和现浇过梁，其特征在于：所述现浇过梁位于所述钢混支撑柱一侧，所述钢混水平梁的一端穿过所述现浇过梁与所述钢混支撑柱相连，所述钢混斜撑沿所述钢混水平梁对称设置，且一端与所述钢混支撑柱相连，另一端与所述现浇过梁相连，在所述钢混支撑柱和钢混水平梁的连接节点内设置有加固钢结构，所述钢混水平梁、所述钢混支撑柱和所述钢混斜撑内的钢筋均与所述加固钢结构相连。
优选的，所述加固钢结构包括十字钢骨架和水平梁钢骨，所述水平梁钢骨一端与所述十字钢骨架相连，在所述十字钢骨架上设置有加劲肋板和第一钢筋连接板，所述加劲肋板位于所述水平梁钢骨的端部，所述第一钢筋连接板为两组，且分别位于所述水平梁钢骨的两侧。
如此设置，能够通过加劲肋板对水平梁钢骨和十字钢骨架的连接处进行加固。
优选的，在所述水平梁钢骨上还设置有第二钢筋连接板和水平梁加固肋板，所述第二钢筋连接板固定在所述水平梁钢骨的一组相对面上，所述水平梁加固肋板用于加固两个相对设置的第二钢筋连接板。
如此设置，通过水平梁加固肋板对两个第二钢筋连接板加固连接，保证了传力的连续性。
优选的，在所述十字钢骨架开设有连接孔，所述连接孔的轴线延伸方向与所述钢混水平梁的延伸方向相同，所述钢混水平梁内的贯通筋一端从所述钢混水平梁内伸出，并插入所述连接孔后与所述加劲肋板焊接固定。
如此设置，能够加强钢混水平梁与钢混支撑柱的连接强度。
优选的，所述钢混斜撑内设置有斜撑连接筋和斜撑加固筋，在所述钢混水平梁内还设置有水平梁加固筋，所述斜撑连接筋与所述水平梁加固筋的一端均与所述第一钢筋连接板焊接固定，所述斜撑加固筋的一端插入所述十字钢骨架内与所述加劲肋板焊接固定。
如此设置，能够保证钢混斜撑与钢混支撑柱的连接强度。
优选的，所述钢混支撑柱内无法穿越水平梁钢骨的竖筋与所述第二钢筋连接板焊接固定。
如此设置，实现了钢混支撑柱内钢筋传力的连续性。
优选的，在所述十字钢骨架上的所述连接孔处还设置有补强腹板。
如此设置，保证了十字钢骨架开孔处的强度。
优选的，在所述加固钢结构上还固定设置有若干栓钉。
如此设置，增加了加固钢结构与混凝土之间的连接强度。
一种无横梁通高V型柱节点结构及施工方法，包括以下步骤：
第一步，预制加固钢结构；
第二步，将加固钢结构安装在连接节点处，并与钢混水平梁和钢混支撑柱内的钢结构进行焊接固定；
第三步，布置钢混水平梁、钢混支撑柱和钢混斜撑内的钢筋，并将关键节点钢筋与加固钢结构焊接固定，绑扎其余钢筋；
第四步，施做模板，浇筑混凝土，形成V型柱受力体系。
优选的，第三步中将关键节点钢筋与加固钢结构焊接固定具体包括，将钢混水平梁上的贯通筋一端穿过连接孔后与加劲肋板焊接，将斜撑连接筋和水平梁加固筋与第一连接板焊接固定，将被水平梁钢骨隔断的钢混支撑柱内的钢筋与第二钢筋连接板焊接固定。
如此设置，加强了各混凝土构件之间的连接强度，保证节点受力整体稳定。
本发明具有的优点和积极效果是：
1、本发明通过双向布置的斜撑为无横梁通高V型柱提供了水平支撑，减小了钢混支撑柱计算长度，提高了钢混支撑柱的稳定承载力，同时兼顾了建筑V型通高效果和结构稳定承载能力。
2、本发明通过对钢骨节点进行预制降低了现场焊接难度，对减小了施工误差和安装精度对于结构受力的影响，提升了生产效率，通过焊接的加劲板和加固板能够增强连接点的强度，还通过设置钢筋连接板来续接被截断不能连续的钢筋，实现了传力结构的连续性，保证了结构整体性和稳定性。
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，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的V型柱节点平面结构示意图；
图2是本发明的加固钢结构轴侧结构示意图；
图3是本发明的V型柱节点竖向剖面示意图；
图4是本发明的连接孔与补强腹板位置平面图；
图5是本发明的内隔板结构示意图；
图6是本发明的V型柱钢骨和水平梁钢骨连接结构平面图；
图7是本发明的节点内部钢筋布置平面示意图；
图8是本发明的连接孔与补强腹板位置竖向结构示意图；
图9是本发明的钢混水平梁与钢混支撑柱连接处的钢筋排布示意图。
附图标记说明如下：
1、钢混支撑柱；2、钢混水平梁；3、钢混斜撑；4、十字钢骨架；5、翼缘板；6、通孔；7、水平梁钢骨；8、第一钢筋连接板；9、加劲肋板；10、内隔板；11、补强腹板；12、第二钢筋连接板；13、水平梁加固肋板；14、现浇过梁；15、钢筋接驳器；16、栓钉；17、连接孔；18、贯通筋；19、水平梁加固筋；20、斜撑连接筋；21、斜撑加固筋。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，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”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
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”、“相连”、“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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例1
如图1-图9所示，一种无横梁通高V型柱节点结构，包括钢混支撑柱1、钢混水平梁2、钢混斜撑3和现浇过梁14，所述现浇过梁14位于所述钢混支撑柱1一侧，所述钢混水平梁2的一端穿过所述现浇过梁14与所述钢混支撑柱1相连，所述钢混斜撑3沿所述钢混水平梁2对称设置，且一端与所述钢混支撑柱1相连，另一端与所述现浇过梁14相连，在所述钢混支撑柱1和钢混水平梁2的连接节点内设置有加固钢结构，所述钢混水平梁2、所述钢混支撑柱1和所述钢混斜撑3内的钢筋均与所述加固钢结构相连。
具体的，十字钢骨架4和水平梁钢骨7，在所述十字钢骨架4上固定设置有翼缘板5，所述水平梁钢骨7的一端与其中一个所述翼缘板5固定连接，为保证十字钢骨架4的强度和稳定性，在所述十字钢骨架4上还固定设置有内隔板10和加劲肋板9，所述内隔板10与所述翼缘板5位于所述水平梁钢骨7的端部，且用于加固所述翼缘板5和所述十字钢骨架4，在所述加劲肋板9和所述内隔板10上还开设有通孔6，保证了混凝土浇筑连续。
如图7和图9所示，对于无法焊接到第一钢筋连接板8同时又无法绕过十字钢骨架4的钢筋，通过在所述十字钢骨架4上位于所述加劲肋板9位置的一侧还设置连接孔17，所述连接孔17的轴线延伸方向与所述钢混水平梁2的延伸方向相同，以便钢筋穿过并锚入到钢混支撑柱1中，所述钢混水平梁2内的贯通筋18一端从所述钢混水平梁2内伸出，并插入所述连接孔17后与所述加劲肋板9焊接固定，对于十字钢骨架4上的连接孔17两侧采取焊接补强腹板11的方式进行补强，具体钢筋排布如图9所示，补强措施如图8所示。
如图4、图5、图6和图7所示，其中由于结构无横梁，钢混水平梁2的钢筋在钢混支撑柱1位置被截断，考虑到传力结构的连续性，钢混支撑柱1节点要兼具传递水平荷载的功能。因此，在所述翼缘板5上还设置有第一钢筋连接板8，所述第一钢筋连接板8有两组且分别位于所述水平梁钢骨7的上下两侧，钢混水平梁2和钢混斜撑3的钢筋焊接到第一钢筋连接板8上。
如图2和图3，所述水平梁钢骨7为“H”型钢，部分钢混支撑柱1内的竖向钢筋在钢混水平梁2处无法直接穿越，因此在所述水平梁钢骨7上还设置有水平梁加固肋板13和第二钢筋连接板12，所述第二钢筋连接板12固定设置在所述水平梁钢骨7的一组相对面上，所述水平梁加固肋板13用于加固两个相对设置的第二钢筋连接板12，通过第二钢筋连接板12完成了对钢混支撑柱1内的竖向钢筋的连接，同时在水平梁钢骨7的受力薄弱位置加焊了水平梁加固肋板13，保证节点受力整体稳定，而且为了保证钢混支撑柱1内竖向钢筋的连续性，对于分段实施的竖向钢筋通过钢筋接驳器15进行连接。
一种无横梁通高V型柱节点结构及施工方法，包括以下步骤：
第一步，预制加固钢结构；
其中，需要先在十字钢骨架4上的对应位置开设连接孔17，连接孔17两侧采取焊接补强腹板11的方式进行补强，
接着在十字钢骨架4上焊接固定内隔板10、加劲肋板9和翼缘板5，然后再将水平梁钢骨7的一端与十字钢骨架4上的翼缘板5焊接进行焊接，并在十字钢骨架4上焊接第一钢筋连接板8，在水平梁钢骨7上焊接第二钢筋连接板12和水平梁加固肋板13。
第二步，将加固钢结构安装在连接节点处，并与钢混水平梁2和钢混支撑柱1内的钢结构进行焊接固定；
第三步，布置钢混水平梁2、钢混支撑柱1和钢混斜撑3内的钢筋，并将关键节点钢筋与加固钢结构焊接固定，绑扎其余钢筋；
其中，所述第三步中将关键节点钢筋与加固钢结构焊接固定具体包括，将钢混水平梁2上的贯通筋18一端穿过连接孔17后与加劲肋板9焊接，将斜撑连接筋20和水平梁加固筋19与第一连接板焊接固定，将被水平梁钢骨7隔断的钢混支撑柱1内的钢筋与第二钢筋连接板12焊接固定。
第四步，施做模板，浇筑混凝土，形成V型柱受力体系。
具体来说，先搭建模板，在钢筋验收后进行板梁砼浇筑，待混凝土达到设计强度后拆除模板，形成V型柱受力体系。
其中在加固钢结构上还焊接有若干栓钉16，用来提升加固钢结构与混凝土之间的粘合强度。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种无横梁通高V型柱节点结构，其特征在于：包括钢混支撑柱(1)、钢混水平梁(2)、钢混斜撑(3)和现浇过梁(14)，其特征在于：所述现浇过梁(14)位于所述钢混支撑柱(1)一侧，所述钢混水平梁(2)的一端穿过所述现浇过梁(14)与所述钢混支撑柱(1)相连，所述钢混斜撑(3)沿所述钢混水平梁(2)对称设置，且一端与所述钢混支撑柱(1)相连，另一端与所述现浇过梁(14)相连，在所述钢混支撑柱(1)和钢混水平梁(2)的连接节点内设置有加固钢结构，所述钢混水平梁(2)、所述钢混支撑柱(1)和所述钢混斜撑(3)内的钢筋均与所述加固钢结构相连。
2.根据权利要求1所述的一种无横梁通高V型柱节点结构，其特征在于：所述加固钢结构包括十字钢骨架(4)和水平梁钢骨(7)，所述水平梁钢骨(7)一端与所述十字钢骨架(4)相连，在所述十字钢骨架(4)上设置有加劲肋板(9)和第一钢筋连接板(8)，所述加劲肋板(9)位于所述水平梁钢骨(7)的端部，所述第一钢筋连接板(8)为两组，且分别位于所述水平梁钢骨(7)的两侧。
3.根据权利要求2所述的一种无横梁通高V型柱节点结构，其特征在于：在所述水平梁钢骨(7)上还设置有第二钢筋连接板(12)和水平梁加固肋板(13)，所述第二钢筋连接板(12)固定在所述水平梁钢骨(7)的一组相对面上，所述水平梁加固肋板(13)用于加固两个相对设置的第二钢筋连接板(12)。
4.根据权利要求2所述的一种无横梁通高V型柱节点结构，其特征在于：在所述十字钢骨架(4)开设有连接孔(17)，所述连接孔(17)的轴线延伸方向与所述钢混水平梁(2)的延伸方向相同，所述钢混水平梁(2)内的贯通筋(18)一端从所述钢混水平梁(2)内伸出，并插入所述连接孔(17)后与所述加劲肋板(9)焊接固定。
5.根据权利要求2所述的一种无横梁通高V型柱节点结构，其特征在于：所述钢混斜撑(3)内设置有斜撑连接筋(20)和斜撑加固筋(21)，在所述钢混水平梁(2)内还设置有水平梁加固筋(19)，所述斜撑连接筋(20)与所述水平梁加固筋(19)的一端均与所述第一钢筋连接板(8)焊接固定，所述斜撑加固筋(21)的一端插入所述十字钢骨架(4)内与所述加劲肋板(9)焊接固定。
6.根据权利要求3所述的一种无横梁通高V型柱节点结构，其特征在于：所述钢混支撑柱(1)内无法穿越水平梁钢骨(7)的竖筋与所述第二钢筋连接板(12)焊接固定。
7.根据权利要求4所述的一种无横梁通高V型柱节点结构，其特征在于：在所述十字钢骨架(4)上的所述连接孔(17)处还设置有补强腹板(11)。
8.根据权利要求1所述的一种无横梁通高V型柱节点结构，其特征在于：在所述加固钢结构上还固定设置有若干栓钉(16)。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种无横梁通高V型柱节点结构及施工方法，包括以下步骤：
第一步，预制加固钢结构；
第二步，将加固钢结构安装在连接节点处，并与钢混水平梁(2)和钢混支撑柱(1)内的钢结构进行焊接固定；
第三步，布置钢混水平梁(2)、钢混支撑柱(1)和钢混斜撑(3)内的钢筋，并将关键节点钢筋与加固钢结构焊接固定，绑扎其余钢筋；
第四步，施做模板，浇筑混凝土，形成V型柱受力体系。
10.根据权利要求9所述的一种无横梁通高V型柱节点结构及施工方法，其特征在于：第三步中将关键节点钢筋与加固钢结构焊接固定具体包括，将钢混水平梁(2)上的贯通筋(18)一端穿过连接孔(17)后与加劲肋板(9)焊接，将斜撑连接筋(20)和水平梁加固筋(19)与第一连接板焊接固定，将被水平梁钢骨(7)隔断的钢混支撑柱(1)内的钢筋与第二钢筋连接板(12)焊接固定。
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- 2022-06-06 CN CN202210628122.XA patent/CN115012444B/zh active Active
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