本發明專利技術提供了一種上層混凝土柱與下層鋼管混凝土柱的轉換節點，節點為上層混凝土柱及下層鋼管混凝土柱的連接點，鋼管柱向上伸入混凝土柱內，混凝土柱環繞連接有混凝土環梁，混凝土柱內的豎向鋼筋錨入混凝土環梁內，鋼管柱外壁焊接有環形牛腿。本發明專利技術還提供一種節點的轉換方法。本發明專利技術提出的環形牛腿結構簡化了轉換結構的構造，降低施工難度，使得施工質量容易控制。同時，本發明專利技術將下層鋼管柱直接向上延伸至上層混凝土柱內，并把上層混凝土豎向鋼筋在節點核心區內直接與鋼管柱焊接，通過混凝土環梁對節點區的包裹增強了節點整體性，提高了轉換節點的安全儲備，體現了建筑結構抗震設計中強柱弱梁和強節點弱構件要求，且外觀效果好。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種結構柱，特別涉及結構柱中上層為混凝土柱和下層為鋼管混凝土柱的轉換節點，還涉及該節點的實施方法。
技術介紹
在某些鋼筋混凝土建筑中，底層或者下部樓層公共空間內的結構柱被設計成直徑較小的鋼管混凝土柱。這種設計增強了建筑的現代感，提高了公共大空間的通透性和視覺效果，但為節省造價或由于建筑外觀的要求，鋼管混凝土柱上部樓層的梁和柱仍舊為混凝土結構，特別是由于受力原因，上層混凝土柱的直徑往往會大于下層鋼管混凝土柱的直徑，形成上大下小的不利情況。這種情況下，上層大直徑混凝土柱與下層小直徑鋼管混凝土柱的轉換節點必須是可靠的，同時是便于施工、質量容易控制的。針對上述情況，目前常用的轉換形式是：在下層鋼管混凝土柱的柱頂焊接環形封頂板，并通過三角形加勁肋把環形封頂板與鋼管柱外壁連接成為支承平臺。在下層鋼管柱內壁上焊接環形短鋼筋，采用螺旋箍筋套住環形短鋼筋并將環形短鋼筋向上伸入并貫穿整個節點核心區。上部混凝土柱的豎向鋼筋伸入節點核心區錨固，上部混凝土柱的箍筋在節點核心區內加密。樓面混凝土框架梁的梁端豎向加腋，豎向加腋的高度與節點核心區的高度相同，把樓面混凝土框架梁的縱向鋼筋伸入節點核心區錨固。樓面框架梁之間采用水平加腋，在水平加腋環內配置U型箍筋和水平鋼筋。但是，以上所述的目前的上層大直徑混凝土柱與下層小直徑鋼管混凝土柱的轉換方式存在以下缺點：1、構造過于復雜，施工難度大，施工質量較難控制：節點核心區內存在與下層鋼管柱相連的環形短鋼筋及其螺旋箍、上層混凝土的豎向鋼筋及加密的箍筋、樓層混凝土框架梁的縱向鋼筋、水平加腋環內的U型鋼筋和水平鋼筋，這么多類型的鋼筋的存在造成核心區內鋼筋數量過密，給鋼筋的綁扎及混凝土澆筑帶來困難。上層樓面混凝土框架梁在節點核心區存在豎向加腋和水平加腋，給模板的架設及混凝土的澆筑帶來困難。上述由于構造復雜造成的施工困難會導致現場施工質量難以保障。2、節點核心區與下層鋼管柱連接的整體性較差，影響節點的可靠性：上層混凝土框架梁和混凝土柱都是通過節點核心區與下層鋼管柱的連接把上部的荷載傳遞給下層鋼管混凝土柱的，因此節點核心區與下層鋼管柱的連接是至關重要的。目前的連接方式在此位置正好是兩種材料，即鋼材和混凝土材料的水平交界面，且僅通過環形封頂板及環形短鋼筋完成節點核心區與下層鋼管柱的連接，節點整體性較差且安全儲備不足，不利于建筑結構抗震的強柱弱梁和強節點弱構件要求的落實。3、節點外觀不理想：節點核心區的高度等于上層混凝土柱豎向鋼筋的錨固長度，因此節點核心區高度較高，相應的梁端的豎向加腋也會較高，如果由于凈高的原因導致吊頂高度不夠，會造成節點區結構構件突出吊頂的情況，會影響節點區域的外觀和建筑凈高。
技術實現思路
本專利技術所要解決的問題是提供一種構造簡單、可靠性好、整體穩定性強、美觀度高的上層混凝土柱與下層鋼管混凝土柱的轉換節點，為此，本專利技術采用以下技術方案：所述節點為上層混凝土柱及下層鋼管混凝土柱的連接點，所述節點區域為水平方向的混凝土梁，該混凝土梁為樓面梁；所述鋼管柱向上伸入混凝土柱內，所述混凝土柱環繞連接有混凝土環梁，所述混凝土柱內的豎向鋼筋錨入混凝土環梁內；所述鋼管柱外壁焊接有環形牛腿，所述環形牛腿包括上環板、下環板及上環板下環板之間的加強肋板。在采用以上技術方案的基礎上，本專利技術還可以采用以下進一步方案：所述上環板、下環板及加強肋板為鋼板制成，其鋼板厚度不小于鋼管柱的壁厚。所述環形牛腿為環設在鋼管柱外周，其直徑不大于上層混凝土柱的直徑。所述環形牛腿下環板的標高與混凝土梁的梁底標高相同，環形牛腿上端鋼管柱的長度H取上層層高的三分之一，且不小于1米。混凝土環梁內設置有上環箍、外環箍、環梁縱筋及拉筋，所述上環箍位于環形牛腿上方且貫穿整個混凝土環梁的寬度方向，外環箍位于環形牛腿外側且貫穿整個混凝土環梁的高度方向，環梁縱筋圍繞鋼管柱形成圓箍。所述上層的混凝土柱中的上層柱豎向鋼筋伸入混凝土環梁，所述上層柱豎向鋼筋的焊接段與鋼管柱外幣焊接固定。所述混凝土梁內設置包括混凝土梁縱向面筋、混凝土梁縱向底筋、混凝土梁腰筋和混凝土梁箍筋，所述混凝土梁縱向面筋位于混凝土梁的上部的縱向筋，所述混凝土縱向面筋包括外側的貫穿節點區第一縱向面筋及中部的末端錨固在混凝土環梁內的第二縱向面筋，所述混凝土梁腰筋位于混凝土縱梁的中部，所述混凝土梁底筋位于混凝土梁底部，所述混凝土梁腰筋和所述混凝土梁底筋末端均伸入錨固在混凝土環梁內。本專利技術還需解決的技術問題是提供一種上述上層混凝土柱和鋼管混凝土柱的節點的轉換方法，它包括以下步驟：S101在鋼管柱上部焊接環形牛腿，所述環形牛腿包括上環板、下環板、加強肋板組成；S102在鋼管柱節點區綁扎環梁鋼筋并將上層柱豎向鋼筋與鋼管柱外壁在焊接段焊接；所述環梁鋼筋包括環梁縱筋和環梁箍筋，所述環梁縱筋圍繞鋼管柱形成圓箍；所述環梁箍筋包括上環箍和外環箍以及拉筋，上環箍位于環形牛腿上方且貫穿整個混凝土環梁的寬度方向，外環箍位于環形牛腿外側且貫穿整個混凝土環梁的高度方向，所述上層柱豎向鋼筋在節點區域彎折并在焊接段與鋼管柱外壁焊接；S103架設混凝土梁鋼筋；混凝土梁鋼筋包括混凝土梁面筋、混凝土梁腰筋、混凝土梁底筋、混凝土梁箍筋，所述混凝土梁縱向面筋位于混凝土梁的上部的縱向筋，所述混凝土縱向面筋包括外側的貫穿節點區第一縱向面筋及中部的末端錨固在混凝土環梁內的第二縱向面筋，所述混凝土梁腰筋位于混凝土縱梁的中部，所述混凝土梁底筋位于混凝土梁底部，所述混凝土梁腰筋和所述混凝土梁底筋末端均伸入錨固在混凝土環梁內。S104澆筑鋼管柱內的混凝土，澆筑混凝土環梁和混凝土梁的混凝土，位于樓層上部的上層柱豎向鋼筋及鋼管柱外露，按照普通鋼筋混凝土結構的施工方法，完成上部樓層柱的混凝土澆筑。進一步的，所述環形牛腿的鋼板厚度不小于鋼管柱的壁厚，環形牛腿的高度B根據上層混凝土柱與下層鋼管混凝土柱的面積差產生的豎向力承載力差值計算獲得；所述環形牛腿的直徑不大于與上層混凝土柱的直徑；所述環形牛腿下環板的標高與混凝土梁的梁底標高相同，環形牛腿上端鋼管柱的長度取上層層高的三分之一，且不小于1米。由于采用了本專利技術的技術方案，本專利技術提出的環形牛腿結構簡化了轉換結構的構造，降低施工難度，使得施工質量容易控制。取消了以往技術手段中的加密箍筋、U型鋼筋、水平鋼筋等，大幅減少了節點核心區內的鋼筋數量和鋼筋類型，便于鋼筋的綁扎和混凝土的澆筑。同時，本專利技術將下層鋼管柱直接向上延伸至上層混凝土柱內，并把上層混凝土豎向鋼筋在節點核心區內直接與鋼管柱焊接，通過混凝土環梁對節點區的包裹增強了節點整體性，提高了轉換節點的安全儲備，體現了建筑結構抗震設計中強柱弱梁和強節點弱構件要求，且外觀效果好。附圖說明圖1為本專利技術所述上層混凝土柱與下層鋼管混凝土柱的轉換節點的示意圖。圖2為圖1的A-A剖視圖。圖3為本專利技術所述環形牛腿及鋼管柱的示意圖。圖4為圖3的1-1剖視圖。圖5為本專利技術所述轉換節點區綁扎的環梁鋼筋并將上層柱豎向鋼筋與鋼管柱在焊接段的焊接示意圖。圖6為圖5的2-2剖視圖。圖7為本專利技術所述混凝土梁內縱向鋼筋錨入混凝土環梁的示意圖。圖8為圖7的3-3剖視圖。圖9位本專利技術所述澆筑鋼管混凝土柱和混凝土環梁、和混凝土梁的混凝土的示意圖。圖10為圖9的4-4剖視圖。圖11為本本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種上層混凝土柱與下層鋼管混凝土柱的轉換節點，所述轉換節點為上層混凝土柱(1)及下層鋼管混凝土柱(2)的連接點，其特征在于所述下層鋼管混凝土柱(2)的鋼管柱(4)部分向上伸入上層混凝土柱(1)，所述轉換節點區域水平方向連接有混凝土梁(3)，該混凝土梁(3)為樓面梁，所述下層鋼管混凝土柱(2)環繞連接有混凝土環梁(5)。所述鋼管柱(4)外壁焊接有環形牛腿(9)，所述環形牛腿(9)包括上環板(10)、下環板(11)及上環板下環板之間的加強肋板(12)。
【技術特征摘要】
1.一種上層混凝土柱與下層鋼管混凝土柱的轉換節點，所述轉換節點為上層混凝土柱(1)及下層鋼管混凝土柱(2)的連接點，其特征在于所述下層鋼管混凝土柱(2)的鋼管柱(4)部分向上伸入上層混凝土柱(1)，所述轉換節點區域水平方向連接有混凝土梁(3)，該混凝土梁(3)為樓面梁，所述下層鋼管混凝土柱(2)環繞連接有混凝土環梁(5)。所述鋼管柱(4)外壁焊接有環形牛腿(9)，所述環形牛腿(9)包括上環板(10)、下環板(11)及上環板下環板之間的加強肋板(12)。2.根據權利要求1所述的一種上層混凝土柱與下層鋼管混凝土柱的轉換節點，其特征在于所述上環板(10)、下環板(11)及加強肋板(12)為鋼板制成，其鋼板厚度不小于鋼管柱(4)的壁厚。3.根據權利要求1所述的一種上層混凝土柱與下層鋼管混凝土柱的轉換節點，其特征在于所述環形牛腿(9)為環設在鋼管柱(4)外周，其直徑D不小于上層混凝土柱(1)的直徑。4.根據權利要求1所述的一種上層混凝土柱與下層鋼管混凝土柱的轉換節點，其特征在于所述環形牛腿(9)下環板(10)的標高與混凝土梁(3)的梁底標高相同，環形牛腿(9)上端鋼管柱(4)的長度H取上層層高的三分之一，且不小于1米。5.根據權利要求1所述的一種上層混凝土柱與下層鋼管混凝土柱的轉換節點，其特征在于混凝土環梁(5)內設置有上環箍(13)、外環箍(14)、環梁縱筋(15)及拉筋(16)，所述上環箍(13)位于環形牛腿(9)上方且貫穿整個混凝土環梁(5)的寬度方向，外環箍(14)位于環形牛腿(9)外側且貫穿整個混凝土環梁(5)的高度方向，環梁縱筋(15)圍繞鋼管柱(4)形成圓箍。6.根據權利要求1所述的一種上層混凝土柱與下層鋼管混凝土柱的轉換節點，其特征在于所述上層混凝土柱(1)中的上層柱豎向鋼筋(17)伸入混凝土環梁(5)，所述上層柱豎向鋼筋(17)的焊接段(18)與鋼管柱(4)外壁焊接固定，所述焊接段(18)的位置在混凝土環梁(5)內。7.根據權利要求1所述的一種上層混凝土柱與下層鋼管混凝土柱的轉換節點，其特征在于所述混凝土梁(3)內設置包括混凝土梁縱向面筋(6)、混凝土梁縱向底筋(7)、混凝土梁腰筋(8)和混凝土梁箍筋(19)，所述混凝土梁縱向面筋(6)位于混凝土梁(3)的上部，所述混凝土縱向面筋(6)包括外側的貫穿節點區第一縱向面筋(20)及中部的末端錨固在混凝土環梁內的第二縱向面筋(2...
【專利技術屬性】
技術研發人員：胡凌華，龔銘，包風，趙亮亮，
申請(專利權)人：大象建筑設計有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33
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