專利名稱：配實腹鋼板的混凝土異形柱——鋼筋混凝土梁框架節點的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及建筑物混凝土框架節點，特別涉及異形柱框架梁柱節點。
背景技術：
異形柱結構體系是近年來在我國發展起來的一種新型結構體系。它可 以增加房間的實際使用面積，還可以利用保溫、隔熱、輕質、高效的墻體 材料代替傳統的粘土磚，符合國家建設節約型社會的要求，因此很受歡迎。
當前工程中普遍應用的是鋼筋混凝土 (以下簡稱RC)異形柱框架結構，然 而隨著應用和研究的不斷深入，目前該結構中梁柱節點的一些弱點及局限 性逐漸暴露出來。首先，在節點處梁、柱的縱向受力鋼筋相互交叉，而實 際工程中柱的肢厚又較窄，使得混凝土在此處很難澆筑密實；其次在節點 處，由于受到肢高肢厚比(肢高肢厚比《4)以及肢厚寬度的限制，其有效 的抗剪截面面積十分有限，抗剪承載力低；再次截面不規整，抗震及變形 性能差。因此應用范圍十分有限，主要適用于設防烈度8度以下地區的多 層建筑中。受到以上幾方面的限制，該結構體系不能夠進行大面積的推廣 應用，這和市場的巨大需求產生了矛盾。為了解決這一問題，亟待開發出 一種受力合理、傳力明確、構造簡單且具有較高抗剪承載力和優良抗震和 變形性能的新型異形柱框架節點，適用于高層建筑以及高烈度區。
型鋼混凝土異形柱結構由于包含有較多的型鋼，其抗剪承載力和抗震 及變形性能均有明顯提高。因此為了達到以上目的，可以通過在普通RC異 形柱節點中配置型鋼，形成SRC異形柱框架節點。使異形柱結構能夠在高 層建筑以及高烈度地區的建筑中得以推廣應用。
發明內容
本實用新型的目的在于，提供一種配實腹鋼板的混凝土異形柱一鋼筋 混凝土梁框架節點。通過在節點中配置實腹鋼板，形成型鋼混凝土異形柱 ——鋼筋混凝土梁框架節點，能夠有效提高普通鋼筋混凝土異形柱框架節點的抗剪承載力和抗震性能，使異形柱結構體系能夠在高層建筑以及高烈
度地區的建筑中得以推廣應用，特別是在抗震設防烈度為8度及其以上地 區的高層建筑。
為了實現上述任務，本實用新型采取如下的技術解決方案 一種配實腹鋼板的混凝土異形柱——鋼筋混凝土梁框架節點，包括鋼 筋混凝土梁、型鋼混凝土異形柱，其特征在于在所述型鋼混凝土異形柱 中配置實腹鋼板；所述型鋼混凝土異形柱是T形截面、L形截面或+形截 面，其中T形截面的型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁交匯形成邊節點，L形 截面的型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁交匯形成角節點，十形截面的型鋼混 凝土柱和鋼筋混凝土梁交匯形成中節點。 本實用新型的其他一些特點是-
所述的T形截面型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁交匯形成的邊節點，該 新型節點柱中配置縱向鋼板，鋼板通過角焊縫拼接構成T形型鋼骨架，同 時在柱中配置縱向鋼筋；梁角部的縱向受力鋼筋從節點處縱向鋼板的兩側 穿過并伸入節點核心區，按錨固長度要求進行錨固；沿梁寬中間的縱向受 力鋼筋通過角焊縫和設在節點區豎向鋼板上的加勁板進行焊接連接，加勁 板通過坡口焊縫和豎向鋼板進行連接；在節點核心區與加勁板對應的高度 處設置加勁肋；邊節點核心區的箍筋設置成U形箍和非封閉的矩形，在核 心區的實腹鋼板上和箍筋對應位置處打孔，且孔的直徑略小于箍筋的直徑， 箍筋通過焊接將其固定到相應的位置上。
所述的L形截面型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁交匯形成的角節點， 該新型節點柱中配置縱向鋼板，鋼板通過角焊縫拼接形成L形型鋼骨架， 同時在柱中配置縱向鋼筋；梁角部的縱向受力鋼筋從節點處豎向鋼板的兩 側穿過并伸入到節點核心區，按錨固要求進行錨固；沿梁寬中間的縱向受 力鋼筋通過角焊縫和設在節點區豎向鋼板上的加勁板進行悍接連接，加勁 板通過坡口焊縫和豎向鋼板進行連接，在節點核心區和加勁板對應的高度 處設置加勁肋；該節點核心區的箍筋為非封閉的矩形，在核心區的實腹鋼 板上和箍筋對應位置處打孔，孔的直徑略小于箍筋的直徑，通過焊接把箍筋固定到相應的位置上。
所述的十形截面型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁交匯形成的中節點，該 型節點柱中配置縱向鋼板，并通過角焊縫拼接形成十形型鋼骨架，同時在 柱中配置縱向鋼筋；梁角部的縱向受力鋼筋從節點處豎向鋼板的兩側穿過 并貫通節點區；沿梁寬中間的縱向受力鋼筋通過角焊縫和設在節點區豎向 鋼板上的加勁板進行連接，加勁板通過坡口焊縫和豎向鋼板進行連接，在 節點核心區和加勁板對應的高度處設置加勁肋；節點核心區箍筋為U形箍, 在核心區的實腹鋼板上和箍筋對應位置處打孔，孔的直徑略小于箍筋的直 徑，通過焊接把箍筋固定到相應的位置上；在核心區的實腹鋼板上和鋼筋 混凝土梁角部鋼筋對應的位置開孔，孔徑略大于鋼筋的直徑，便于鋼筋順 利通過。
本實用新型配實腹鋼板的混凝土異形柱——鋼筋混凝土梁框架節點， 由于節點區的型鋼骨架、加勁板和加勁肋可以在工廠中提前加工，使施工 工期縮減，并且由于型鋼骨架的剛度大，承載能力高，因此可以承受部分 施工荷載，這樣就能夠減少部分支撐。由于在節點區配置了型鋼，使得節 點區鋼筋擁擠的情況得以緩解。試驗研究表明，通過在節點區配置實腹鋼 板，該新型節點的耗能性能為鋼筋混凝土異形柱框架節點的2 3倍，抗剪 承載力也有大幅度提高，即達到了提高普通RC異形柱框架節點的抗剪承載 力和抗震性能的目的。使異形柱結構體系能夠在高層建筑以及高地震烈度 地區的建筑中得以推廣應用。
圖1由鋼筋混凝土梁和配實腹鋼板的T形截面柱交匯形成的框架邊節 點示意圖2由鋼筋混凝土梁和配實腹鋼板的L形截面柱交匯形成的框架角節
圖3由鋼筋混凝土梁和配實腹鋼板的十形截面柱交匯形成的框架中節 點示意圖；圖1中各部件說明如下1、 2、 3、 4、 5—節點區豎向鋼板，6、梁角 部的縱向受力鋼筋，7、沿梁寬中間的縱向受力鋼筋，8、加勁板，9、角焊 縫，10、加勁肋，11、坡口焊縫，12、節點區箍筋，13、柱中的縱向鋼筋 14、鋼筋混凝土梁中的混凝土， 15、 T形截面型鋼混凝土柱中的混凝土。
圖2中各部件說明如下l'、2'、3'、4'、5'—節點區豎向鋼板， 6 '、梁角部的縱向受力鋼筋，7 '、沿梁寬中間的縱向受力鋼筋，8 '、角焊 縫，9 '、加勁板，10 '、加勁肋，11 '、坡口焊縫，12 '、鋼筋混凝土梁中 的箍筋，13 '、節點核心區的箍筋，14 ' 、 L形截面柱中的縱向鋼筋，15 一 、 鋼筋混凝土梁中的混凝土， 16'、 L形截面型鋼混凝土柱中的混凝土。
圖3中各部件說明如下節點區各部件說明1〃 、 2〃 、 3〃 、 4〃 、 5〃 、 6〃 一節點區豎向鋼板，7"、梁角部的縱向受力鋼筋，8〃 、沿梁寬中間的 縱向受力鋼筋，9〃 、加勁板，10〃 、角焊縫，11〃 、加勁肋，12〃 、坡口 焊縫，13〃 、節點區箍筋，14〃 、 L形截面柱中的縱向鋼筋，15〃 、鋼筋 混凝土梁中的混凝土， 16〃 、 +形截面型鋼混凝土柱中的混凝土。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
具體實施方式
參見圖1 圖3， 一種配實腹鋼板的混凝土異形柱——鋼筋混凝土梁框 架節點，包括鋼筋混凝土梁、型鋼混凝土異形柱，其特征在于在所述型 鋼混凝土異形柱中配置實腹鋼板；所述型鋼混凝土異形柱是T形截面、L 形截面或+形截面，其中T形截面的型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁交匯形 成邊節點，L形截面的型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁交匯形成角節點，+形 截面的型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁交匯形成中節點。
所述的T形截面型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁交匯形成的邊節點，(參 見圖1)該新型節點柱中配置縱向鋼板(1、 2、 3、 4、 5)，鋼板通過角焊縫 拼接構成T形實腹型骨架，同時柱中配置縱向受力鋼筋13;梁角部的縱向 受力鋼筋6從節點處豎向鋼板1的兩側穿過并伸入到節點核心區；縱向受力鋼筋6根據錨固長度的要求，伸入到節點的翼緣中并向上、下彎折進行 錨固；沿梁寬中間的縱向受力鋼筋7通過角焊縫9和設在豎向鋼板1上的 加勁板8進行焊接連接，加勁板8通過坡口焊縫11和豎向鋼板1進行連接， 在節點核心區和加勁板對應的高度處設置加勁肋10;邊節點核心區的箍筋 12設置成U型箍或非封閉的矩形，在核心區的實腹鋼板上(2、 3)和箍筋 12對應位置處開孔，且孔的直徑略小于箍筋的直徑，箍筋12通過焊接將其 固定到相應的位置上。
所述的L形截面型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁交匯形成的角節點，(參 見圖2)該新型節點柱中配置縱向鋼板(1 , 、 2 ' 、 3 ' 、 4 ' 、 5 ')，鋼板 通過角焊縫拼接形成L形實腹型骨架，同時在柱中配置縱向受力鋼筋14 '; 梁角部的縱向受力鋼筋6 '從節點處豎向鋼板l '的兩側穿過并伸入到節點 核心區，縱向受力鋼筋6'根據錨固長度的要求，將鋼筋伸入到節點的翼緣 中并向上、下彎折進行錨固；沿梁寬中間的縱向受力鋼筋7'通過角 8' 和設在豎向鋼板上1'的加勁板9'進行悍接連接，加勁板9'通過坡口焊 縫11 '和豎向鋼板1 '進行連接，在節點核心區和加勁板9 '對應的高度處 設置加勁肋10 ';該新型節點核心區的箍筋13 '為非封閉的矩形，在核心區 的實腹鋼板上(4 ' 、 5 ')和箍筋13 '對應位置上開孔，孔的直徑略小于箍 筋的直徑，通過焊接把箍筋13 '固定到相應的位置上。
所述的十字形截面型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁交匯形成的中節點，(參 見圖3)該新型節點柱中配置縱向鋼板(1〃 、 2〃 、 3〃 、 4〃 、 5〃 、 6〃 )，鋼 板通過角悍縫拼接形成十形實腹型骨架，同時在柱中配置縱向受力鋼筋14";
梁角部的縱向受力鋼筋7"從節點處豎向鋼板r的兩側穿過并貫通節點區；沿
梁寬中間的縱向受力鋼筋8〃通過角焊縫10〃和設在豎向鋼板1〃上的加勁
板9"進行連接，在節點核心區和加勁板9"對應的高度處設置加勁肋ir ;
節點核心區箍筋13〃制作為U形箍，在核心區的實腹鋼板上(5〃 、 6〃 ) 和箍筋13〃對應位置處開孔，孔的直徑略小于箍筋13〃的直徑，通過焊接 把箍筋13〃固定到相應的位置上，同樣在核心區的實腹鋼板6〃上和梁角 部鋼筋7"對應的位置開孔，孔徑略大于鋼筋的直徑，便于鋼筋順利通過。本實用新型的工作原理是
鋼筋混凝土梁和配實腹鋼板的型鋼混凝土異形柱形成的框架節點，梁 角部的縱向受力鋼筋從節點區縱向鋼板的兩側穿過并伸入到核心區，中間 的縱向鋼筋通過和加勁板的焊接，再通過加勁肋的傳遞，均能夠使梁中的 力順利地傳到節點區，達到傳力明確的要求。由于節點核心區配置了實腹 鋼板，使得該新型節點的抗剪承載力及抗震性能得到極大的改善。 以下以邊節點為例對本實用新型的施工工藝進行說明 節點中實腹鋼板的規格按照設計要求進行選擇。實腹骨架可以在施工 現場加工亦可以在專業的鋼構公司加工。首先按照設計圖紙的要求通過角 焊縫將各種規格的鋼板焊接為一體，并在指定的高度處焊接加勁板，加勁 板需坡口后和實腹鋼板進行焊接，加勁板的寬度一般和實腹鋼板的寬度相 同，厚度則按照焊接鋼筋的拉力來選取，在加勁板對應的高度處焊接加勁 肋，加勁肋的厚度要大于等于加勁板的厚度，同時加勁肋也應該坡口后和 豎向鋼板進行焊接；其次是開孔，在節點區的實腹鋼板上和箍筋對應的高 度處以及梁中縱向鋼筋穿過的位置(針對中節點)開孔；如果在施工現場 進行制作，則在吊裝前把沿梁寬中間的縱向受力鋼筋通過角焊縫和加勁板 焊接在一起，如果在鋼構公司制作，則在運輸到施工現場后進行這一環節； 再次，把實腹骨架及焊接好的鋼筋吊裝到指定的位置和已有的部分進行連 接，這樣骨架本身可以承擔一部分施工荷載，可以減少一部分支撐，綁扎 梁、柱中的縱向鋼筋，支模并澆筑鋼筋混凝土梁中的混凝土 (圖1中的14、 圖2中的15 '和圖3中的15〃 )以及T形截面型鋼混凝土柱中的混凝土(圖 1中的15)， L形截面型鋼混凝土柱中的混凝土 (圖1中的16 ')和+形截面 型鋼混凝土柱中的混凝土 (圖3中的16〃 )。
權利要求1、一種配實腹鋼板的混凝土異形柱——鋼筋混凝土梁框架節點，包括鋼筋混凝土梁、型鋼混凝土異形柱，其特征在于在所述型鋼混凝土異形柱中配置實腹鋼板；所述型鋼混凝土異形柱是T形截面、L形截面或+形截面，其中T形截面型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁交匯形成邊節點，L形截面型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁交匯形成角節點，+形截面型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁交匯形成中節點。
2、 如權利要求1所述的配實腹鋼板的混凝土異形柱~~i^筋混凝土梁 框架節點，其特征在于所述的T形截面型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁交 匯形成的邊節點，該型節點柱中配置縱向鋼板并通過角焊縫拼接構成T形 實腹骨架，同時在柱中配置縱向受力鋼筋；梁角部的縱向受力鋼筋從節點 處鋼板的兩側穿過并伸入節點核心區，并根據錨固長度的要求，將鋼筋伸 入到節點的翼緣中并向上、下彎折進行錨固；沿梁寬中間的縱向受力鋼筋 通過角焊縫和設在豎向鋼板上的加勁板進行焊接連接，加勁板通過坡口焊 縫和豎向鋼板進行連接；在節點核心區與加勁板對應的高度處設置加勁肋； 節點核心區的箍筋設置成U形箍或非封閉的矩形，在核心區的實腹鋼板上 和箍筋對應位置處開孔，且孔的直徑略小于箍筋的直徑，箍筋通過焊接將 其固定到相應的位置上。
3、 如權利要求1所述的配實腹鋼板的混凝土異形柱——鋼筋混凝土梁 框架節點，其特征在于所述的L形截面型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁交 匯形成的角節點，該型節點柱中配置縱向鋼板，并通過角焊縫拼接形成L 形實腹骨架，同時在柱中配置縱向受力鋼筋；梁角部的縱向受力鋼筋從節 點處豎向鋼板的兩側穿過并伸入到節點核心區，并根據錨固長度的要求進 行錨固；沿梁寬中間的縱向受力鋼筋通過角焊縫和設在豎向鋼板上的加勁 板進行焊接連接，加勁板通過坡口焊縫和豎向鋼板進行連接，在節點核心 區和加勁板對應的高度處設置加勁肋；節點核心區的箍筋為非封閉的矩形， 在核心區的實腹鋼板上和箍筋對應位置處開孔，孔的直徑略小于箍筋的直 徑，通過焊接把箍筋固定到相應的位置上。
4、如權利要求1所述的配實腹鋼板的混凝土異形柱——鋼筋混凝土梁框架節點，其特征在于所述的十形截面型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁交 匯形成的中節點，該型節點柱中配置縱向鋼板，并通過角焊縫拼接形成十 形實腹型骨架，同時在柱中配置縱向受力鋼筋；梁角部的縱向受力鋼筋從 節點處豎向鋼板的兩側穿過并貫通節點區；沿梁寬中間的縱向受力鋼筋通 過角焊縫和設在豎向鋼板上的加勁板進行連接，加勁板通過坡口焊縫和豎 向鋼板進行連接，在節點核心區和加勁板對應的高度處設置加勁肋；節點 核心區箍筋為U形箍，在核心區的實腹鋼板上和箍筋對應位置處開孔，孔 的直徑略小于箍筋的直徑，通過焊接把箍筋固定到相應的位置上；在核心 區的實腹鋼板上和梁角部縱向鋼筋對應的位置開孔，孔徑略大于鋼筋的直 徑，便于鋼筋順利通過。
專利摘要本實用新型公開一種配實腹鋼板的混凝土異形柱——鋼筋混凝土梁框架節點，包括鋼筋混凝土梁、型鋼混凝土異形柱，在型鋼混凝土異形柱中配置實腹鋼板；型鋼混凝土異形柱是T形截面、L形截面或+形截面，其中T形截面型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁交匯形成邊節點，L形截面型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁交匯形成角節點，+形截面型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁交匯形成中節點。由于在節點區配置了型鋼，使得節點區鋼筋擁擠的情況得以緩減。同時通過在節點核心區配置實腹鋼板，提高普通鋼筋混凝土異形柱框架節點的抗剪承載力和抗震性能，使異形柱結構體系能夠在高層建筑以及高烈度區的建筑中得以推廣應用，特別是在抗震設防烈度為8度及其以上地區的高層建筑。
文檔編號E04B1/41GK201351314SQ200920031708
公開日2009年11月25日 申請日期2009年1月15日 優先權日2009年1月15日
發明者義 劉, 武啟明, 薛建陽, 趙鴻鐵, 陳宗平 申請人:西安建筑科技大學