一種加強圓鋼管約束混凝土柱-梁節點的構造制造技術

本發明專利技術公開了一種加強圓鋼管約束混凝土柱?梁節點的構造，該構造的節點區鋼環設置于上柱身鋼管和下柱身鋼管之間；節點區鋼環內外表面分別焊接抗剪環；梁縱筋通過節點區鋼環之間、節點區鋼環與上柱身鋼管或節點區鋼環與下柱身鋼管之間的間隙穿過節點區。所述的梁縱筋與梁箍筋綁扎于一起，形成鋼筋混凝土梁鋼筋籠；柱縱筋穿過上柱身鋼管、節點區鋼環和下柱身鋼管，和柱箍筋綁扎于一起，形成上柱身鋼管、下柱身鋼管、節點區鋼環管內鋼筋籠。鋼筋混凝土梁鋼筋籠澆筑梁混凝土；管內鋼筋籠澆筑柱混凝土。本發明專利技術的鋼管約束混凝土柱?梁節點的構造形式制作靈活，具有提高節點區的抗軸壓性能、變形性能和抗震性能的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及建筑結構構件領域，特別涉及一種加強圓鋼管約束混凝土柱-梁節點的構造形式。
技術介紹
鋼管約束混凝土結構是近年來興起的新型組合結構，鋼管約束鋼筋混凝土柱具有承載力高、彈塑性變形能力強、耗能性能好、梁柱連接節點施工方便、節省模板等突出優點，可以預見其在高層和超高層建筑結構、大型重載復雜工業廠房和大跨度橋梁結構中將得到廣泛運用并取得良好的經濟效益和社會效益。盡管鋼管約束鋼筋混凝土結構擁有許多優點，但是目前在應用鋼管約束鋼筋混凝土柱時，梁柱節點區域仍為普通鋼筋混凝土梁柱節點構造，如果不作加強措施，節點區混凝土受約束作用小于柱身，節點承載力可能會弱于柱身承載力，難以滿足“強節點、弱構件”的設計原則。遭遇地震作用時，結構本身可能會有節點區先于柱身破壞的安全隱患。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種滿足“強節點、弱構件”的設計原則的加強圓鋼管約束混凝土柱-梁節點的構造。本專利技術在節點區設置鋼環，起到約束節點區混凝土的作用，增強節點區的承載力，梁縱筋可通過節點區鋼環之間的間隙或者節點區鋼環與柱身鋼管之間的間隙錨筋節點區，使得梁混凝土與柱混凝土連通，使得滿足結構的“強節點、弱構件”的設計原則。本專利技術的目的通過以下的技術方案實現：一種加強圓鋼管約束混凝土柱-梁節點的構造：包括上柱身鋼管、柱縱筋、
柱箍筋、節點區鋼環、抗剪環、柱混凝土、下柱身鋼管以及至少兩根鋼筋混凝土梁在同一水平層級交叉設置；鋼筋混凝土梁由梁縱筋、梁箍筋和梁混凝土組成；上柱身鋼管、柱混凝土和下柱身鋼管組成鋼管約束混凝土柱；所述的至少一根節點區鋼環設置于上柱身鋼管和下柱身鋼管之間；所述的節點區鋼環內外表面分別焊接抗剪環；每個鋼筋混凝土梁的梁縱筋從不同方向通過節點區鋼環之間、節點區鋼環與上柱身鋼管或節點區鋼環與下柱身鋼管之間的間隙穿過節點區；多個梁箍筋間隔設置，所述的梁縱筋與多個梁箍筋綁扎于一起，形成鋼筋混凝土梁鋼筋籠；多個柱箍筋在豎直方向間隔設置，所述柱縱筋穿過上柱身鋼管、節點區鋼環和下柱身鋼管，和多個柱箍筋綁扎于一起，形成上柱身鋼管、下柱身鋼管、節點區鋼環管內鋼筋籠；所述的鋼筋混凝土梁鋼筋籠澆筑梁混凝土；所述的管內鋼筋籠澆筑柱混凝土。為進一步實現本專利技術目的，優選地，柱身鋼管和節點區鋼環都采用無縫鋼管或焊接鋼管，鋼材采用碳素結構鋼Q235級鋼材、低合金高強度鋼Q345、Q390、Q420或Q460鋼材。優選地，混凝土采用普通混凝土、輕骨料混凝土或高性能混凝土。優選地，所述梁縱筋和柱縱筋采用熱軋帶肋鋼筋HRB335級、HRB400級、HRB500級、細晶粒熱軋帶肋鋼筋HRBF335、HRBF400級、HRBF500級或熱處理帶肋鋼筋RRB400級強度等級。優選地，所述梁箍筋、柱箍筋和抗剪環都采用熱軋光圓鋼筋HPB300級、熱軋帶肋鋼筋HRB335級、HRB400級、HRB500級、細晶粒熱軋帶肋鋼筋HRBF335級、HRBF400級、HRBF500級或熱處理帶肋鋼筋RRB400級強度等級。優選地，所述鋼筋混凝土梁為兩根，同一平面層級內垂直設置。優選地，所述節點區鋼環為3-5個，間隔80-150mm設置。優選地，所述上柱身鋼管、下柱身鋼管和節點區鋼環的直徑都為500mm，壁厚為8mm。優選地，所述節點區鋼環高度為50mm-200mm。優選地，所述抗剪環分別焊接在節點區鋼環內外表面中心處。本專利技術提出一種加強圓鋼管約束混凝土柱-梁節點的構造形式。在節點區設置鋼環，起到約束節點區混凝土的作用，梁縱筋可通過節點區鋼環之間的間隙或者節點區鋼環與柱身鋼管之間的間隙穿過節點區，使得梁混凝土與柱混凝土連通，增強節點區的承載力，滿足結構的“強節點、弱構件”的設計原則。本專利技術加強圓鋼管約束混凝土柱-梁節點的構造的工作原理為：1)柱身鋼管分為上柱身鋼管和下柱身鋼管，柱身鋼管上的豎向荷載不能傳遞，避免柱身鋼管承載的軸力過大。2)梁縱筋通過節點區鋼環之間的間隙和節點區鋼環與柱身鋼管之間的間隙穿過節點區，起到傳遞梁端彎矩和剪力的作用。3)節點區鋼環內外表面焊接抗剪環，進一步保證梁端剪力和彎矩傳遞至節點區。4)節點區設置節點區鋼環，鋼環對節點區混凝土提供了側向約束，提高了節點區的抗軸壓性能、變形性能和抗震性能。本專利技術加強圓鋼管約束混凝土梁柱節點的構造具有如下優點：1)本專利技術中的鋼管約束混凝土柱提供了對柱混凝土的橫向約束作用，提高了柱混凝土在非節點區的承載力和變形性能，柱身鋼管在節點區斷開，柱身鋼管不直接承擔豎向荷載，避免柱身鋼管由于軸壓力過大而發生局部失穩。因此鋼管約束混凝土柱在承載力、變形性能和抗震性能下具有明顯的優勢。2)本專利技術中柱身鋼管的豎向荷載通過混凝土傳遞至節點區，節點區鋼環為節點區提供了橫向約束作用，從而提高了節點區的抗軸壓性能，而且可以根據“強節點，弱構件”的設計原則來確定鋼環尺寸及數量。3)本專利技術中的梁縱筋需要錨固進節點區，使梁端的剪力和彎矩可以有效的傳遞至節點區。為避免縱筋與鋼環在支模的時候發生位置上的沖突，鋼環之間的間隙以及鋼環與柱身鋼管的間隙根據縱筋的錨固需求靈活布置。鋼環的位置設置具有靈活性，操作簡單。4)本專利技術中的節點區鋼環進一步保證梁端剪力及彎矩能有效的傳遞給節點區。附圖說明圖1為本專利技術加強圓鋼管約束混凝土柱-梁節點的構造的結構示意圖；圖2為圖1的部分立面剖面圖。圖中示出：上柱身鋼管1、柱縱筋2、柱箍筋3、梁縱筋4、梁箍筋5、節點區鋼環6、抗剪環7、柱混凝土8、梁混凝土9和下柱身鋼管10。具體實施方式為更好地理解本專利技術，下面結合附圖對本專利技術作進一步的描述，但本專利技術的實施方式不限于此。如圖1和圖2所示，一種加強圓鋼管約束混凝土柱-梁節點的構造，包括上柱身鋼管1、柱縱筋2、柱箍筋3、節點區鋼環6、抗剪環7、柱混凝土8、下柱身鋼管10，至少兩根鋼筋混凝土梁在同一水平層級交叉設置；鋼筋混凝土梁由梁縱筋4、梁箍筋5和梁混凝土9組成；上柱身鋼管1、柱混凝土8和下柱身鋼管10組成鋼管約束混凝土柱上柱身鋼管1和下柱身鋼管10是兩端敞開的圓鋼管，節點區鋼環6也是兩端敞開的圓鋼管，節點區鋼環6設置于上柱身鋼管1和下柱身鋼管10之間。多個柱箍筋3在豎直方向間隔設置，柱縱筋2穿過上柱身鋼管1、節點區鋼環6和下柱身鋼管10，和柱箍筋3綁扎于一起，形成上柱身鋼管1、下柱身鋼管10、節點區鋼環6管內鋼筋籠。所述的節點區鋼環6內外表面分別焊接抗剪環7。梁縱筋4通過節點區鋼環6之間、節點區鋼環6與上柱身鋼管1或節點區鋼環6與下柱身鋼管10之間的間隙穿過節點區。多個梁箍筋5間隔設置，所述的梁縱筋4與梁箍筋5綁扎于一起，形成鋼筋混凝土梁鋼筋籠；所述的鋼筋混凝土梁鋼筋籠澆筑梁混凝土9；所述的管內鋼筋籠澆筑柱混凝土10。優選地，柱身鋼管和節點區鋼環采用無縫鋼管或焊接鋼管，鋼材采用碳素結構鋼Q235級鋼材、低合金高強度鋼Q345、Q390、Q420或Q460鋼材。優選地，梁混凝土9和柱混凝土10的混凝土采用普通混凝土、輕骨料混
凝土或高性能混凝土。優選梁縱筋4和柱縱筋2采用熱軋帶肋鋼筋HRB335級、HRB400級、HRB500級、細晶粒熱軋帶肋鋼筋HRBF335、HRBF400級、HRBF500級或熱處理帶肋鋼筋RRB400級強度等級。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種加強圓鋼管約束混凝土柱?梁節點的構造，其特征在于：包括上柱身鋼管、柱縱筋、柱箍筋、節點區鋼環、抗剪環、柱混凝土、下柱身鋼管以及至少兩根鋼筋混凝土梁在同一水平層級交叉設置；鋼筋混凝土梁由梁縱筋、梁箍筋和梁混凝土組成；上柱身鋼管、柱混凝土和下柱身鋼管組成鋼管約束混凝土柱；所述的至少一根節點區鋼環設置于上柱身鋼管和下柱身鋼管之間；所述的節點區鋼環內外表面分別焊接抗剪環；每個鋼筋混凝土梁的梁縱筋從不同方向通過節點區鋼環之間、節點區鋼環與上柱身鋼管或節點區鋼環與下柱身鋼管之間的間隙穿過節點區；多個梁箍筋間隔設置，所述的梁縱筋與多個梁箍筋綁扎于一起，形成鋼筋混凝土梁鋼筋籠；多個柱箍筋在豎直方向間隔設置，所述柱縱筋穿過上柱身鋼管、節點區鋼環和下柱身鋼管，和多個柱箍筋綁扎于一起，形成上柱身鋼管、下柱身鋼管、節點區鋼環管內鋼筋籠；所述的鋼筋混凝土梁鋼筋籠澆筑梁混凝土；所述的管內鋼筋籠澆筑柱混凝土。

【技術特征摘要】
1.一種加強圓鋼管約束混凝土柱-梁節點的構造，其特征在于：包括上柱身鋼管、柱縱筋、柱箍筋、節點區鋼環、抗剪環、柱混凝土、下柱身鋼管以及至少兩根鋼筋混凝土梁在同一水平層級交叉設置；鋼筋混凝土梁由梁縱筋、梁箍筋和梁混凝土組成；上柱身鋼管、柱混凝土和下柱身鋼管組成鋼管約束混凝土柱；所述的至少一根節點區鋼環設置于上柱身鋼管和下柱身鋼管之間；所述的節點區鋼環內外表面分別焊接抗剪環；每個鋼筋混凝土梁的梁縱筋從不同方向通過節點區鋼環之間、節點區鋼環與上柱身鋼管或節點區鋼環與下柱身鋼管之間的間隙穿過節點區；多個梁箍筋間隔設置，所述的梁縱筋與多個梁箍筋綁扎于一起，形成鋼筋混凝土梁鋼筋籠；多個柱箍筋在豎直方向間隔設置，所述柱縱筋穿過上柱身鋼管、節點區鋼環和下柱身鋼管，和多個柱箍筋綁扎于一起，形成上柱身鋼管、下柱身鋼管、節點區鋼環管內鋼筋籠；所述的鋼筋混凝土梁鋼筋籠澆筑梁混凝土；所述的管內鋼筋籠澆筑柱混凝土。2.根據權利要求1所述的加強圓鋼管約束混凝土柱-梁節點的構造，其特征在于：柱身鋼管和節點區鋼環都采用無縫鋼管或焊接鋼管，鋼材采用碳素結構鋼Q235級鋼材、低合金高強度鋼Q345、Q390、Q420或Q460鋼材。3.根據權利要求1所述的一種加強圓鋼管約束混凝土柱-梁節點的構造形式，其特征在于：混凝土采用普通混凝土、輕骨料混凝土或高性能混凝土。4.根據權利要求1所述的加強圓鋼管約...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王帆，許曉峰，韋宏，黃昌輝，
申請(專利權)人：華南理工大學建筑設計研究院，
類型：發明
國別省市：廣東;44