CN215563326U - 一种方钢管约束钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁节点结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种方钢管约束钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁节点结构，本实用新型的节点核心区外包方钢管能够对核心混凝土产生有效的约束加强节点强度。本实用新型中在节点内置十字型钢增大节点强度和刚度。改善方钢管边上对混凝土约束效果不好的问题和弥补方钢管开洞造成的约束不足。本实用新型将钢管约束钢筋混凝土柱和传统的钢筋混凝土梁搭配组成组合结构框架节点。相对于现有大多数钢结构和组合结构采用钢梁来说，用钢量显著降低,同时避免了钢梁的整体和局部失稳,经济性能显著提高。

Description

一种方钢管约束钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁节点结构

技术领域

本实用新型属于建筑结构设计领域，具体涉及一种方钢管约束钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁节点结构。

背景技术

钢管约束混凝土柱是在钢管内浇筑混凝土形成的一种组合结构竖向承重构件，是在钢管混凝土柱基础上针对其框架节点构造复杂的问题而提出的新型组合结构构件。钢管约束混凝土柱的钢管仅在柱身布置，在梁柱节点处断开，与钢筋混凝土梁组合形成钢筋混凝土框架节点。目前在高层建筑、工业厂房和大跨空间结构中受力较大的承重柱已有钢管约束混凝土柱应用。

然而目前已应用的钢管约束混凝土柱框架节点形式由于钢管在节点区断开，使得节点减弱，不能满足“强节点弱构件”的抗震设计要求。为了改善这种框架节点的力学性能，使节点的承载力能够保证其破坏在梁柱构件破坏后发生。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种方钢管约束钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁节点结构，该结构的节点区强度高，抗震性能优良，承载力高，整体性好，传力明确，并且安全可靠。

为了达到上述目的，本实用新型包括外包方钢管，外包方钢管的上端设置有第一柱方钢管，外包方钢管的下端设置有第二柱方钢管，第一柱方钢管、外包方钢管和第二柱方钢管内设置有内置十字型钢，外包方钢管的四个侧面上均设置有横梁，横梁固定在内置十字型钢上。

外包方钢管的四个侧面分别开四组矩形孔洞，每组矩形孔洞包括上下各一个矩形孔，四组矩形孔洞中心对称分布在外包方钢管的侧壁上。

外包方钢管上矩形孔洞的宽度为横梁宽度的1～1.2倍；矩形孔洞的开孔高度为横梁的 1/5～1/4倍。

第一柱方钢管、外包方钢管和第二柱方钢管的内腔里设置有若干第一纵筋。

所有第一纵筋通过第一箍筋绑扎，形成管内钢筋笼，管内钢筋笼内浇筑有混凝土。

内置十字型钢的腹板上开设有若干纵筋贯穿孔，若干第二纵筋穿过纵筋贯穿孔贯穿方向相反的两个横梁。

所有第二纵筋通过第二箍筋绑扎，形成钢筋笼，钢筋笼内浇筑有混凝土。

第一柱方钢管和第二柱方钢管与外包方钢管之间均留有10-20mm垂直间隙。

内置十字型钢伸入第一柱方钢管和第二柱方钢管的长度分别为内置十字型钢的1/4～1/3倍。

与现有技术相比，本实用新型的节点核心区外包方钢管能够对核心混凝土产生有效的约束加强节点强度。本实用新型中在节点内置十字型钢增大节点强度和刚度。改善方钢管边上对混凝土约束效果不好的问题和弥补方钢管开洞造成的约束不足。本实用新型将钢管约束钢筋混凝土柱和传统的钢筋混凝土梁搭配组成组合结构框架节点。相对于现有大多数钢结构和组合结构采用钢梁来说，用钢量显著降低,同时避免了钢梁的整体和局部失稳,经济性能显著提高。

进一步的，节点区外包方钢管上开设孔洞,方便混凝土梁纵筋的穿入和锚固,使节点有效传递两端弯矩,同时也使梁和柱的混凝土连成整体,使节点有效传递梁端剪力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的立面剖视图；

图3为本实用新型的俯视截面图；

图4为本实用新型的外包方钢管示意图；

图5为本实用新型的内置十字型钢示意图；

图中：1、第一柱方钢管，2、第二柱方钢管，3、第一横梁，4、第二横梁，5、第一纵筋，6、第一箍筋，7、第二纵筋，8、第二箍筋，9、内置十字型钢，10、外包方钢管，11、第一混凝土，12、第二混凝土，13、矩形孔洞，14、纵筋贯穿孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，但不应该理解为本实用新型上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本实用新型上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本实用新型的保护范围内。

参见图1，本实用新型包括第一柱方钢管1、第二柱方钢管2、第一横梁3、第二横梁4、第一纵筋5、第一箍筋6、第二纵筋7、第二箍筋8、内置十字型钢9、外包方钢管10、第一混凝土11和第二混凝土12。

第一柱方钢管1垂直于基础平面布置，第一柱方钢管1和第二柱方钢管2分别位于外包方钢管10上、下两侧。外包方钢管10的四个侧面分别开四组矩形孔洞13，每组为上下各一个矩形孔洞13(共8个孔洞13)四组矩形孔洞13中心对称地分布在外包方钢管10的侧壁。

内置十字型钢9垂直于基础平面布置。内置十字型钢9放置在外包方钢管10的内部，内置十字型钢9与外包方钢管10二者的竖向中点重合。内置十字型钢9的腹板上开纵筋贯穿孔 14，纵筋贯穿孔14的个数对应于横梁纵筋个数。

若干交错的第二纵筋7穿过外包方钢管10上的矩形孔洞13和所述的内置十字型钢9上的纵筋贯穿孔14。这些第二纵筋7的布置沿外包方钢管10的径向。由于四组矩形孔洞13两两对称，所以这些第二纵筋7形成交错的第一横梁3和第二横梁4的主筋。若干第二箍筋8与第二纵筋7绑扎在一起，形成第一横梁3和第二横梁4的钢筋笼。

若干第一纵筋5穿过第一柱方钢管1、第二柱方钢管2、外包方钢管10的内腔和内置十字型钢9的空隙。若干第一箍筋6与第一纵筋5绑扎在一起，共同形成第一柱方钢管1、第二柱方钢管2、外包方钢管10和内置十字型钢9内腔中的管内钢筋笼。

管内钢筋笼中浇筑第一混凝土11。横梁钢筋笼中浇筑第二混凝土12。养护后，形成框架节点。第一混凝土11和第二混凝土12可为普通混凝土、轻骨料混凝土或高性能混凝土。

外包方钢管10由矩形钢板卷边焊接制成或由无缝矩形钢管切割制成。内置十字型钢9由钢板焊接制成。第一柱方钢管1和第二柱方钢管2与外包方钢管10之间留有10-20mm垂直间隙。内置十字型钢9伸入第一柱方钢管1和第二柱方钢管2的长度分别为内置十字型钢的 1/4～1/3倍。外包方钢管10的开孔宽度为横梁宽的1～1.2倍。开孔高度为横梁的1/5～1/4倍。

本实施例的方钢管约束钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁节点现场基本加工方案如下：

1)吊放第二柱方钢管2；

2)将第一纵筋5和第一箍筋6绑扎在一起形成柱钢筋笼，将内置十字型钢9放置在柱钢筋笼的正确位置；

3)第二纵筋7穿过内置十字型钢9上的纵筋贯穿孔14，形成第一横梁3和第二横梁4的主筋；

4)将矩形钢板卷边、开孔后，制成外包方钢管10的一半形状。通过第二纵筋7外包到节点区。将两块钢板焊接形成完整的外包方钢管10，绑扎第二箍筋8到第二纵筋7，形成完整的节点钢筋笼骨架；

5)吊装完整的节点钢筋笼骨架固定在第二柱方钢管2内；

6)吊装第二柱方钢管2；

7)管内钢筋笼中浇筑第一混凝土11，横梁钢筋笼中浇筑第二混凝土12，养护后，形成方钢管约束钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁框架节点。

本实用新型在节点核心区外设置开孔方钢管,使得对柱子的钢管约束能延伸到节点区，内置带翼缘的十字型钢，弥补钢管开洞造成的约束减弱和增加节点刚度和强度。其中外设的开孔方钢管，便于梁钢筋渗入节点核心区，使得梁柱的混凝土连通，增大节点区的刚度和承载力。

Claims (9)

1.一种方钢管约束钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁节点结构，其特征在于，包括外包方钢管(10)，外包方钢管(10)的上端设置有第一柱方钢管(1)，外包方钢管(10)的下端设置有第二柱方钢管(2)，第一柱方钢管(1)、外包方钢管(10)和第二柱方钢管(2)内设置有内置十字型钢(9)，外包方钢管(10)的四个侧面上均设置有横梁，横梁固定在内置十字型钢(9)上。

2.根据权利要求1所述的一种方钢管约束钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁节点结构，其特征在于，外包方钢管(10)的四个侧面分别开四组矩形孔洞(13)，每组矩形孔洞(13)包括上下各一个矩形孔，四组矩形孔洞(13)中心对称分布在外包方钢管(10)的侧壁上。

3.根据权利要求1所述的一种方钢管约束钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁节点结构，其特征在于，外包方钢管(10)上矩形孔洞(13)的宽度为横梁宽度的1～1.2倍；矩形孔洞(13)的开孔高度为横梁的1/5～1/4倍。

4.根据权利要求1所述的一种方钢管约束钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁节点结构，其特征在于，第一柱方钢管(1)、外包方钢管(10)和第二柱方钢管(2)的内腔里设置有若干第一纵筋(5)。

5.根据权利要求4所述的一种方钢管约束钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁节点结构，其特征在于，所有第一纵筋(5)通过第一箍筋(6)绑扎，形成管内钢筋笼，管内钢筋笼内浇筑有混凝土。

6.根据权利要求1所述的一种方钢管约束钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁节点结构，其特征在于，内置十字型钢(9)的腹板上开设有若干纵筋贯穿孔(14)，若干第二纵筋(7)穿过纵筋贯穿孔(14)贯穿方向相反的两个横梁。

7.根据权利要求6所述的一种方钢管约束钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁节点结构，其特征在于，所有第二纵筋(7)通过第二箍筋(8)绑扎，形成钢筋笼，钢筋笼内浇筑有混凝土。

8.根据权利要求1所述的一种方钢管约束钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁节点结构，其特征在于，第一柱方钢管(1)和第二柱方钢管(2)与外包方钢管(10)之间均留有10-20mm垂直间隙。

9.根据权利要求1所述的一种方钢管约束钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁节点结构，其特征在于，内置十字型钢(9)伸入第一柱方钢管(1)和第二柱方钢管(2)的长度分别为内置十字型钢(9)的1/4～1/3倍。

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