一種鋼管混凝土組合柱-鋼筋混凝土梁連接節點制造技術

本實用新型專利技術是一種鋼管混凝土組合柱-鋼筋混凝土梁連接節點。鋼管混凝土組合柱可以與多道鋼筋混凝土梁相交于一個連接節點，鋼管混凝土組合柱在對應鋼筋混凝土梁相交部位的鋼管上設置有開孔，每個鋼筋混凝土梁與組合柱的上、下端各開兩個開孔，分別是兩個上端開孔和兩個下端開孔；鋼筋混凝土梁內縱筋從管壁上四個開孔中穿過，錨固于鋼管內核心混凝土；分別在上端開孔和下端開孔的上、下部位各設置一道環向加勁板，在同一高度間距較小的開孔之間的管壁上設置豎向加勁板。本實用新型專利技術用于節點上多道梁以小角度斜交的情況，管壁上開孔密集；多道梁截面高度不同時，梁縱筋也可方便地穿過大開孔。本實用新型專利技術能有效控制管壁開孔之間的應力集中，同時加強開孔管壁的套箍作用，節點的抗震性能能夠得到保證。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

Connection joint of concrete filled steel tube composite column reinforced concrete beam

The utility model relates to a steel pipe concrete composite column and a reinforced concrete beam joint node. Composite columns with multi reinforced concrete beams intersect at a connection, steel tube concrete filled steel tubular columns in reinforced concrete beams intersect corresponding parts of the holes are arranged, each steel reinforced concrete beams and columns, the lower ends of the two openings, respectively is two and two upper opening a lower end opening; reinforced concrete beam longitudinal reinforcement from passing through the four holes on the pipe wall, anchored in steel tube concrete core; open hole at the upper end and the lower end of the upper and lower parts are respectively provided with a ring stiffened plate, pipe wall between the openings of the same height of the smaller spacing set on the vertical stiffener. The utility model is used for the oblique crossing of a plurality of beams on a node with a small angle, and the opening of the pipe wall is dense; the cross section height of the multi beam beam is not the same, and the longitudinal reinforcement of the tube can also be conveniently passed through the large opening. The utility model can effectively control the stress concentration between the openings of the pipe wall, and simultaneously strengthen the sleeve action of the opening pipe wall, and the seismic performance of the node can be ensured.

【技術實現步驟摘要】
一種鋼管混凝土組合柱-鋼筋混凝土梁連接節點
本技術是一種用于建筑結構工程設計與施工中的鋼管混凝土組合柱與鋼筋混凝土梁的連接節點，屬于鋼管混凝土組合柱與鋼筋混凝土梁的貫通型連接節點的創新技術。
技術介紹
鋼管混凝土組合柱具有強度高、延性好等優點，已被越來越多地應用在高層建筑設計中。為保證抗震性能及兼顧經濟性要求，高層建筑往往優先選擇使用鋼筋混凝土梁。然而由于鋼管的存在，鋼筋混凝土梁內縱筋難以錨固于組合柱節點內，鋼管混凝土組合柱與鋼筋混凝土梁的連接節點的設計成為組合柱結構設計的重點和難點問題。在我國，組合柱節點的設計通常可分為梁鋼筋貫通型連接和非貫通型連接兩大類。在貫通型連接中最早使用的方法是開小孔穿筋方法，即混凝土梁的大部分縱筋通過鋼管管壁開設的小圓孔錨固于混凝土核心區。此方法局限應用于梁內縱筋較少、且梁之間正交的情況，對于截面尺寸大的梁縱筋數量較多，管壁開圓孔工作量大，圓孔定位工藝繁瑣，施工極為不便。非貫通型連接節點的實施方案包括在節點處鋼管混凝土組合柱外設置環梁的辦法或者在鋼管上設加強環的方法。采用鋼筋混凝土環梁節點，雖然避免了梁縱筋穿鋼管的困擾，但是也存在以下缺點:一方面環梁凸出節點部分會影響到建筑外立面造型；另一方面，環梁內環形鋼筋與柱、梁截面內的鋼筋在施工時存在沖突，很難滿足錨固長度要求，同時混凝土澆搗困難，也存在施工困難的問題。設加強環的方法是將梁縱筋錨固在設置于鋼管壁上的加強環上。對于同一節點包含小角度相交梁及多種不同截面高度梁的情況，這種設置外加強環的節點其加強環的設計和施工制作精度要求較高；并且僅適用于鋼管內混凝土與鋼管外混凝土不同期施工的疊合柱的工程。因此迫切需要開展新型鋼管混凝土組合柱-鋼筋混凝土梁連接節點的研究，新型節點需滿足梁內縱筋在節點內的有效錨固以實現梁端內力傳遞于柱內，及滿足施工便利的根本需求。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種鋼管混凝土組合柱-鋼筋混凝土梁連接節點。本技術針對鋼管混凝土組合柱-鋼筋混凝土梁節點設計及施工難點，研發一種新型鋼管混凝土組合柱-鋼筋混凝土梁連接節點，適用于多道不同截面高度鋼筋混凝土梁以直角或小角度相交于鋼管混凝土組合柱，可以實現將梁端荷載直接傳遞給核心混凝土，提高節點整體性，保證節點抗震性能，且施工過程簡便，易于推廣應用。本技術的技術方案是:本技術的鋼管混凝土組合柱-鋼筋混凝土梁連接節點，鋼管混凝土組合柱與多道鋼筋混凝土梁相交于一個連接節點，鋼管混凝土組合柱在對應鋼筋混凝土梁相交部位的鋼管上設置有開孔，每個鋼筋混凝土梁與組合柱的上、下端各開兩個開孔，分別是兩個上端開孔和兩個下端開孔，共四個開孔；鋼筋混凝土梁內縱筋從管壁上四個開孔中穿過，錨固于鋼管內核心混凝土 ；分別在上端開孔和下端開孔的上、下部位各設置一道環向加勁板，在同一高度間距較小的開孔之間的管壁上設置豎向加勁板。上述兩個上端開孔和兩個下端開孔的位置分別對應鋼筋混凝土梁上端和下端的縱向鋼筋，即，面筋和底筋。上述鋼筋混凝土梁上端、下端的縱向鋼筋分別穿過兩個上端開孔和兩個下端開孔。上述鋼筋混凝土梁的上端開孔和下端開孔的總寬度與開孔間鋼管壁的寬度和比鋼筋混凝土梁截面寬度小100毫米。上述對應每個鋼筋混凝土梁的上端兩個開孔和兩個下端開孔之間的鋼管壁上分別設置豎向加勁板。上述對于以多道鋼筋混凝土梁以小角度相交于鋼管混凝土組合柱時，相鄰梁的開孔之間的鋼管壁上設置豎向加勁板。上述節點分別在上端開孔和下端開孔的上、下部位各設置一道環向加勁板和環向加勁板，一個節點共4道環向加勁板。本技術采用在鋼管混凝土組合柱內鋼管上設置大開孔的方式，解決鋼筋混凝土梁縱筋與節點錨固的問題。大開孔可以實現梁縱筋全部或絕大部分從鋼管上的大開孔中穿過，錨固于鋼管內核心混凝土。梁縱筋錨固于核心混凝土的優點在于使得梁端荷載有效傳遞于核心混凝土，傳力途徑直接、明確，保證梁柱緊密結合、提高了結構的整體性，從而實現抗震設計中“強節點”的抗震設計原則。大開孔方式可以實現以小角度相交的多道梁的縱筋同時貫通于核心區。大開孔方式的另一個優勢是構造簡單、施工便利，不存在鋼筋穿孔定位困難的問題。本技術采用在大開孔周邊設置豎向加勁板和環向加勁板的方法來解決開孔帶來的管壁削弱問題。豎向、環向加勁板位置可依據不同梁截面高度和小角度相交梁的位置進行調節。理論研究分析證明，本技術通過設置豎向加勁板和環向加勁板的補強措施，鋼管在地震作用下應力能保持彈性或者接近鋼材屈服強度，罕遇地震作用下節點僅發生輕微局部損傷，具備良好抗震性能；豎向加勁板能有效分擔管壁開孔之間的應力集中，這種分擔作用隨著外力作用加劇而趨于明顯；環向加勁板加強了開孔管壁的套箍作用，以限制鋼管壁上應力集中的擴散范圍并減小鋼管內混凝土由于開孔引起的損傷。本技術是一種施工簡單方便、構造簡單、受力合理、方便實用的新型鋼管混凝土組合柱與鋼筋混凝土梁貫通型連接節點。【附圖說明】圖1為本技術鋼管混凝土組合柱-鋼筋混凝土梁節點部位的開孔立面示意圖；圖2為本技術鋼管混凝土組合柱-鋼筋混凝土梁節點中鋼筋混凝土梁與節點開孔的相對位置示意圖；圖3為本技術鋼管混凝土組合柱-鋼筋混凝土梁節點的平面示意圖；圖4為本技術鋼管混凝土組合柱-鋼筋混凝土梁節點中梁縱筋穿孔示意圖；圖5為本技術鋼管混凝土組合柱-鋼筋混凝土梁節點上端開孔補強措施示意圖。圖6為本技術鋼管混凝土組合柱-鋼筋混凝土梁節點下端開孔補強措施示意圖。【具體實施方式】實施例:本技術的節點構造示意圖如圖1、2、3、4、5、6所示。本技術的一種鋼管混凝土組合柱-鋼筋混凝土梁連接節點，其中鋼管混凝土組合柱I內的鋼管2上對應每個與之相交的鋼筋混凝土梁設置四個方形大開孔，見圖1。兩個上端開孔3和兩個下端開孔4分別對應鋼筋混凝土梁縱筋中的面筋和底筋。圖2中陰影面積18代表對應于圖1中上端開孔3和下端開孔4的鋼筋混凝土梁截面的相對位置。為避免開孔角部應力集中現象，施工中要求開孔角部設置圓形倒角，如圖1所示。圖3所示為采用本技術的組合柱節點在上端開孔的平面截圖，節點中有四個鋼筋混凝土梁9、IO、11、12與組合柱相交，其中三個鋼筋混凝土梁IO、11、12以銳角相交，節點一側的開孔率達到48%。鋼筋混凝土梁9、10、11、12的兩個上端開孔之間分別設置了豎向加勁板13、7、14、15，所有梁在下端開孔之間也設置了豎向加勁板，(圖中未示出)，豎向加勁板焊接在開孔之間的鋼管壁2上。對于以小角度相交的鋼筋混凝土梁10、11和12，在鋼管壁上對應鋼筋混凝土梁10和鋼筋混凝土梁11的開孔之間設置了豎向加勁板16，在鋼管壁上對應鋼筋混凝土梁11和鋼筋混凝土梁12的開孔之間設置了豎向加勁板17，以避免由于一側開孔過大造成的洞口連成一片而引起鋼管套箍作用減弱或者失效。開孔上、下端設置環向加勁板5和環向加勁板6，如圖1所示。另外，所有加勁板焊接于鋼管壁外側。在圖4所示鋼筋混凝土梁的穿孔定位中，以鋼筋混凝土梁10為例，鋼筋混凝土梁10內上、下端縱筋19和20分別通過上端和下端的兩個開孔，錨固于鋼管內混凝土。穿孔設置原則是:對梁縱筋采用并筋技術，即同一排每相鄰2根縱筋綁扎為一體，使得一排縱筋穿洞總寬度可適當減少；本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋼管混凝土組合柱?鋼筋混凝土梁連接節點，其特征在于鋼管混凝土組合柱與多道鋼筋混凝土梁相交于一個連接節點，鋼管混凝土組合柱在對應鋼筋混凝土梁相交部位的鋼管上設置有開孔，每個鋼筋混凝土梁與組合柱的上、下端各開兩個開孔，分別是兩個上端開孔和兩個下端開孔，共四個開孔；鋼筋混凝土梁內縱筋從管壁上四個開孔中穿過，錨固于鋼管內核心混凝土；分別在上端開孔和下端開孔的上、下部位各設置一道環向加勁板。

【技術特征摘要】
1.一種鋼管混凝土組合柱-鋼筋混凝土梁連接節點，其特征在于鋼管混凝土組合柱與多道鋼筋混凝土梁相交于一個連接節點，鋼管混凝土組合柱在對應鋼筋混凝土梁相交部位的鋼管上設置有開孔，每個鋼筋混凝土梁與組合柱的上、下端各開兩個開孔，分別是兩個上端開孔和兩個下端開孔，共四個開孔；鋼筋混凝土梁內縱筋從管壁上四個開孔中穿過，錨固于鋼管內核心混凝土 ；分別在上端開孔和下端開孔的上、下部位各設置一道環向加勁板。2.根據權利要求1所述的鋼管混凝土組合柱-鋼筋混凝土梁連接節點，其特征在于上述兩個上端開孔和兩個下端開孔的位置分別對應鋼筋混凝土梁上端和下端的縱向鋼筋，即，面筋和底筋。3.根據權利要求2所述的鋼管混凝土組合柱-鋼筋混凝土梁連接節點，其特征在于上述鋼筋混凝土梁上端、下端的縱向鋼筋分別穿過兩個上端開孔...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳勤，黃俊海，劉俊，王興法，張偉，嚴力軍，
申請(專利權)人：香港華藝設計顧問深圳有限公司，
類型：實用新型
國別省市：