CN215106016U - 一种采用平行双梁连接的型钢混凝土柱框架结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑混凝土框架结构技术领域，具体涉及一种采用平行双梁连接的型钢混凝土柱框架结构。其技术方案为：一种采用平行双梁连接的型钢混凝土柱框架结构，包括若干型钢混凝土柱和若干钢筋混凝土柱，相邻的两个型钢混凝土柱之间、型钢混凝土柱与钢筋混凝土柱之间均连接有平行双梁；所述平行双梁的纵向钢筋与型钢混凝土柱的型钢错开，平行双梁的纵向钢筋贯通型钢混凝土柱的混凝土层；钢筋混凝土柱的顶部设置有柱帽，型钢混凝土柱和钢筋混凝土柱之间的平行双梁与柱帽连接。本发明提供了一种采用平行双梁连接的以保证传力直接的型钢混凝土柱框架结构。

Description

一种采用平行双梁连接的型钢混凝土柱框架结构

技术领域

本发明属于建筑混凝土框架结构技术领域，具体涉及一种采用平行双梁连接的型钢混凝土柱框架结构。

背景技术

采用型钢混凝土柱的框架结构应用广泛，但型钢混凝土柱内含型钢，与钢筋混凝土梁相交时，梁中钢筋会与柱型钢碰撞。现有技术是在柱型钢上设置连接钢板，再将梁中钢筋连接在连接钢板上。

这种做法通过连接钢板将梁钢筋连接到柱型钢，结构构造复杂，传力不直接。连接过程需要现场逐个焊接钢筋，工序复杂，增加了施工工期。此外，梁柱节点的现场操作面狭小逼仄，施工质量难以得到保障。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种采用平行双梁连接以保证传力直接的型钢混凝土柱框架结构。

本发明所采用的技术方案为：

一种采用平行双梁连接的型钢混凝土柱框架结构，包括若干型钢混凝土柱和若干钢筋混凝土柱，相邻的两个型钢混凝土柱之间、型钢混凝土柱与钢筋混凝土柱之间均连接有平行双梁；所述平行双梁的纵向钢筋与型钢混凝土柱的型钢错开，平行双梁的纵向钢筋贯通型钢混凝土柱的混凝土层，钢筋混凝土柱的顶部设置有柱帽，型钢混凝土柱和钢筋混凝土柱之间的平行双梁与柱帽连接。

与型钢混凝土柱连接的梁均为钢筋混凝土平行双梁，平行双梁的纵向钢筋与型钢混凝土柱的型钢错开，避免了现有技术采用钢筋混凝土梁连接时钢筋与型钢碰撞的情况。平行双梁的纵向钢筋贯通型钢混凝土柱的混凝土层，平行双梁在型钢混凝土柱处直接传力，避免了采用连接板连接时传力不明确的问题。钢筋混凝土柱柱顶设置柱帽，平行双梁的内力通过柱帽传递给钢筋混凝土柱。采用平行双梁连接时，连接处构造简单，施工方便。相邻钢筋混凝土柱之间通过常规单梁连接。本发明的框架结构适用于型钢混凝土柱与钢筋混凝土柱的混合布置，适应性强，应用广泛。

作为本发明的优选方案，所述平行双梁的单梁宽度满足：A＝(C-B)/2；其中，A为平行双梁的单梁宽度，C为型钢混凝土柱的宽度，B为型钢的宽度。此时，平行双梁的所有钢筋避开型钢混凝土柱的型钢，均穿过型钢混凝土柱，且钢筋不弯折，此时钢筋传力直接、施工方便。

作为本发明的优选方案，所述平行双梁的单梁宽度满足：A＝(C-B)/2+δ；所述平行双梁靠近型钢一侧的钢筋进入柱内后向柱外弯折，伸至型钢混凝土柱另一侧柱边后向下锚固；其中，A为平行双梁的单梁宽度，C为型钢混凝土柱的宽度，B为型钢的宽度，δ<A/6。作为另一种方案，平行双梁的单梁宽度增加，通过少量钢筋弯折锚固的方式，在保证平行双梁与型钢混凝土柱连接可靠性的同时，实现了钢筋与型钢混凝土柱中型钢的避让，此时平行双梁的承载力更高，施工方便。

作为本发明的优选方案，所述柱帽的宽度满足：D＝2A+E；其中，D为柱帽的宽度，A为平行双梁的单梁宽度，E为钢筋混凝土柱的宽度。柱帽的宽度要与平行双梁相适配，保证平行双梁的纵向钢筋都可以有效地在柱帽内锚固，施工方便。

作为本发明的优选方案，所述柱帽的配筋包括柱帽纵筋和柱帽箍筋。柱帽纵筋分布在柱帽内，抵抗平行双梁传递给柱帽的剪力和平行双梁传递给柱帽的扭矩。柱帽箍筋在柱帽纵筋外侧，与柱帽纵筋共同抵抗平行双梁传递给柱帽的扭矩。通过柱帽纵筋和柱帽箍筋共同将平行双梁的梁端内力经柱帽传递给框架柱，构造简便。

作为本发明的优选方案，所述柱帽纵筋之间搭接在一起。柱帽纵筋的形状为U形，两个柱帽纵筋直接搭接在一起。

作为本发明的优选方案，相邻的两个型钢混凝土柱之间平行双梁的端部设置有加强节点，加强节点位于平行双梁的两个单梁之间。当平行双梁的梁端剪力较大，常规截面无法适应抗剪要求时，可在剪力较大的端部设置加强节点。根据计算确定设置抗剪加强区长度范围。加强节点位于平行双梁之间，不影响建筑设计对平行双梁梁底空间的要求。加强区范围内，双梁之间采用同等级混凝土与双梁一同浇筑。

作为本发明的优选方案，所述加强节点内布置有横向构造钢筋和纵向构造钢筋，横向构造钢筋的端部伸入平行双梁内锚固，纵向构造钢筋的端部伸入型钢混凝土柱内锚固，另一端弯折锚固。通过设置横向构造钢筋和纵向构造钢筋，保证加强节点可靠连接，提高加强节点的抗剪性能。

作为本发明的优选方案，所述横向构造钢筋的直径不小于8mm，相邻横向构造钢筋间距不大于300mm。纵向构造钢筋的直径不小于10mm，相邻纵向构造钢筋间距不大于200mm。在有计算需要时，纵向构造钢筋也可作为梁端抗扭钢筋，此时钢筋大小由梁端抗扭计算确定。作为本发明的优选方案，所述平行双梁的单梁宽度不小于250mm。

本发明的有益效果为：

1.本发明的平行双梁的纵向钢筋贯通型钢混凝土柱的混凝土层，平行双梁在型钢混凝土柱处直接传力，避免了采用连接板连接时传力不直接的问题。

2.与型钢混凝土柱连接的梁均为钢筋混凝土平行双梁，平行双梁的纵向钢筋与型钢混凝土柱的型钢错开，避免采用钢筋混凝土梁连接时钢筋与型钢碰撞的情况。

3.本发明的平行双梁通过柱帽与钢筋混凝土柱的连接，平行双梁内力通过柱帽纵筋与箍筋传递至钢筋混凝土柱，传力明确，构造简单。

4.本发明采用平行双梁连接，连接处构造简单，施工方便。本发明的框架结构适用于型钢混凝土柱与钢筋混凝土柱的混合布置，适应性强，应用广泛。

附图说明

图1是本发明的结构平面布置示意图；

图2是第一种平行双梁与型钢混凝土柱的布置方式的结构示意图；

图3是第二种平行双梁与型钢混凝土柱的布置方式的结构示意图；

图4是平行双梁与柱帽、钢筋混凝土柱的结构布置示意图；

图5是平行双梁与柱帽、钢筋混凝土柱的钢筋布置示意图；

图6是柱帽内纵钢与箍筋布置剖视图；

图7是柱帽纵筋与柱帽箍筋的抽离放样示意图；

图8是加强节点的结构布置示意图；

图9是加强节点的剖视图。

图中，1-型钢混凝土柱；2-钢筋混凝土柱；3-平行双梁；4-柱帽；5-加强节点；6-常规单梁；11-型钢；12-混凝土层；31-纵向钢筋；41-柱帽纵筋；42-柱帽箍筋；51-横向构造钢筋；52-纵向构造钢筋。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本实施例的采用平行双梁连接的型钢混凝土柱框架结构，包括若干型钢混凝土柱1和若干钢筋混凝土柱2，相邻的两个型钢混凝土柱1之间、型钢混凝土柱1与钢筋混凝土柱2之间均连接有平行双梁3；所述平行双梁3的纵向钢筋31与型钢混凝土柱1的型钢11错开，平行双梁3的纵向钢筋31贯通型钢混凝土柱1的混凝土层12，钢筋混凝土柱2的顶部设置有柱帽4，型钢混凝土柱1和钢筋混凝土柱2之间的平行双梁3与柱帽4连接。相邻钢筋混凝土柱2之间通过常规单梁6连接。所述平行双梁3的单梁宽度不小于250mm。

与型钢混凝土柱1连接的梁均为钢筋混凝土平行双梁3，平行双梁3的纵向钢筋31与型钢混凝土柱1的型钢11错开，避免了现有技术采用钢筋混凝土梁连接时钢筋与型钢11碰撞的情况。平行双梁3的纵向钢筋31贯通型钢混凝土柱1的混凝土层12，平行双梁3在型钢混凝土柱1处直接传力，避免了采用连接板连接时传力不明确的问题。钢筋混凝土柱2柱顶设置柱帽4，平行双梁3的内力通过柱帽4传递给钢筋混凝土柱2。采用平行双梁3连接时，连接处构造简单，施工方便。本发明的框架结构适用于型钢混凝土柱1与钢筋混凝土柱2的混合布置，适应性强，应用广泛。

平行双梁3与型钢混凝土柱1的连接节点，有两种布置方式：

第一种，如图2所示，所述平行双梁3的单梁宽度满足：A＝(C-B)/2；其中，A为平行双梁3的单梁宽度，C为型钢混凝土柱1的宽度，B为型钢11的宽度。此时，平行双梁3的所有钢筋避开型钢混凝土柱1的型钢11，均穿过型钢混凝土柱1，且钢筋不弯折。此时钢筋传力直接、施工方便。

第二种，如图3所示，所述平行双梁3的单梁宽度满足：A＝(C-B)/2+δ；所述平行双梁3靠近型钢11一侧的钢筋进入柱内后向柱外弯折，伸至型钢混凝土柱1另一侧柱边后向下锚固；其中，A为平行双梁3的单梁宽度，C为型钢混凝土柱1的宽度，B为型钢11的宽度，δ<A/6。平行双梁3的单梁厚度增加，通过少量钢筋弯折锚固的方式，在保证平行双梁3与型钢混凝土柱1连接可靠性的同时，实现了钢筋与型钢混凝土柱1中型钢11的避让，此时平行双梁3的承载力更高，施工方便。

平行双梁3与钢筋混凝土柱2的连接节点布置方式：

如图4和图5所示，所述柱帽4的宽度满足：D＝2A+E；其中，D为柱帽4的宽度，A为平行双梁3的单梁宽度，E为钢筋混凝土柱2的宽度。柱帽4的宽度要与平行双梁3相适配，保证平行双梁3的纵向钢筋31都可以有效地在柱帽4内锚固，施工方便。

柱帽4高度G应根据柱帽4与钢筋混凝土柱2截面的抗剪和抗扭计算确定，且不小于梁高H。

如图6所示，所述柱帽4的配筋包括柱帽纵筋41和柱帽箍筋42。柱帽纵筋41分布在柱帽4内，抵抗平行双梁3传递给柱帽4的剪力和平行双梁3传递给柱帽4的扭矩。柱帽箍筋42在柱帽纵筋41外侧，抵抗平行双梁3传递给柱帽4的扭矩。通过柱帽纵筋41和柱帽箍筋42共同将平行双梁3的梁端内力经柱帽4传递给框架柱，构造简便。

如图7所示，所述柱帽纵筋41之间搭接在一起。柱帽纵筋41的形状为U形，两个柱帽纵筋41直接搭接在一起。

柱帽4与钢筋混凝土柱2截面的抗剪计算中的剪力设计值为对应侧梁端剪力。柱帽4与钢筋混凝土柱2截面的抗扭计算中的扭矩设计值为垂直截面一侧的两端梁端不平衡弯矩的一半。

加强节点5布置方式：

如图8所示，相邻的两个型钢混凝土柱1之间平行双梁3的端部设置有加强节点5，加强节点5位于平行双梁3的两个单梁之间。当平行双梁3的梁端剪力较大，常规截面无法适应抗剪要求时，可在剪力较大的端部设置加强节点5。根据计算确定设置抗剪加强区长度范围。加强节点5位于平行双梁3之间，不影响建筑设计对平行双梁3梁底空间的要求。加强区范围内，双梁之间采用同等级混凝土与双梁一同浇筑。

如图9所示，所述加强节点5内布置有横向构造钢筋51和纵向构造钢筋52，横向构造钢筋51的端部伸入平行双梁3内锚固，纵向构造钢筋52的端部伸入型钢混凝土柱1内锚固，另一端弯折锚固。通过设置横向构造钢筋51和纵向构造钢筋52，保证加强节点5可靠连接，提高加强节点5的抗剪性能。

其中，所述横向构造钢筋51的直径不小于8mm，相邻横向构造钢筋51间距不大于300mm。纵向构造钢筋52的直径不小于10mm，相邻纵向构造钢筋52间距不大于200mm。在有计算需要时，纵向构造钢筋52也可作为梁端抗扭钢筋，此时钢筋大小由梁端抗扭计算确定。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采用平行双梁连接的型钢混凝土柱框架结构，其特征在于，包括若干型钢混凝土柱(1)和若干钢筋混凝土柱(2)，相邻的两个型钢混凝土柱(1)之间、型钢混凝土柱(1)与钢筋混凝土柱(2)之间均连接有平行双梁(3)；所述平行双梁(3)的纵向钢筋(31)与型钢混凝土柱(1)的型钢(11)错开，平行双梁(3)的纵向钢筋(31)贯通型钢混凝土柱(1)的混凝土层(12)，钢筋混凝土柱(2)的顶部设置有柱帽(4)，型钢混凝土柱(1)和钢筋混凝土柱(2)之间的平行双梁(3)与柱帽(4)连接。

2.根据权利要求1所述的一种采用平行双梁连接的型钢混凝土柱框架结构，其特征在于，所述平行双梁(3)的单梁宽度满足：A＝(C-B)/2；其中，A为平行双梁(3)的单梁宽度，C为型钢混凝土柱(1)的宽度，B为型钢(11)的宽度。

3.根据权利要求1所述的一种采用平行双梁连接的型钢混凝土柱框架结构，其特征在于，所述平行双梁(3)的单梁宽度满足：A＝(C-B)/2+δ；所述平行双梁(3)靠近型钢(11)一侧的钢筋进入柱内后向柱外弯折，伸至型钢混凝土柱(1)另一侧柱边后向下锚固；其中，A为平行双梁(3)的单梁宽度，C为型钢混凝土柱(1)的宽度，B为型钢(11)的宽度，δ<A/6。

4.根据权利要求1所述的一种采用平行双梁连接的型钢混凝土柱框架结构，其特征在于，所述柱帽(4)的宽度满足：D＝2A+E；其中，D为柱帽(4)的宽度，A为平行双梁(3)的单梁宽度，E为钢筋混凝土柱(2)的宽度。

5.根据权利要求1所述的一种采用平行双梁连接的型钢混凝土柱框架结构，其特征在于，所述柱帽(4)的配筋包括柱帽纵筋(41)和柱帽箍筋(42)。

6.根据权利要求5所述的一种采用平行双梁连接的型钢混凝土柱框架结构，其特征在于，相邻柱帽纵筋(41)之间搭接在一起。

7.根据权利要求1所述的一种采用平行双梁连接的型钢混凝土柱框架结构，其特征在于，相邻的两个型钢混凝土柱(1)之间平行双梁(3)的端部设置有加强节点(5)，加强节点(5)位于平行双梁(3)的两个单梁之间。

8.根据权利要求7所述的一种采用平行双梁连接的型钢混凝土柱框架结构，其特征在于，所述加强节点(5)内布置有横向构造钢筋(51)和纵向构造钢筋(52)，横向构造钢筋(51)的端部伸入平行双梁(3)内锚固，纵向构造钢筋(52)的端部伸入型钢混凝土柱(1)内锚固。

9.根据权利要求8所述的一种采用平行双梁连接的型钢混凝土柱框架结构，其特征在于，所述横向构造钢筋(51)的直径不小于8mm，相邻横向构造钢筋(51)间距不大于300mm。

10.根据权利要求8所述的一种采用平行双梁连接的型钢混凝土柱框架结构，其特征在于，所述纵向构造钢筋(52)的直径不小于10mm，相邻纵向构造钢筋(52)间距不大于200mm。

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