新型鋼管混凝土梁柱節點的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種新型鋼管混凝土梁柱節點，包括上鋼管、預置節點和下鋼管，所述預置節點的上、下端面分別與上鋼管和下鋼管連接設置，所述預置節點與鋼筋連接。本發明提供一種新型鋼管混凝土梁柱節點，結構簡單，可靠性高，安裝效率高，滿足“強節點，弱構件”的抗震設計原則。
【專利說明】
新型鋼管混凝土梁柱節點
技術領域
[0001 ]本發明涉及鋼-混凝土組合結構的連接節點。
【背景技術】
[0002]鋼管混凝土結構是將混凝土填入薄壁鋼管中形成的一種鋼-混凝土組合結構，能夠充分利用鋼材和混凝土的各自優點，改善構件的力學性能，具有承載力高、延性好、抗震性能優越等特點。目前被廣泛應用于高層建筑、橋梁結構和海洋平臺等工程中。
[0003]在我國，推廣應用鋼管混凝土柱的關鍵之一是解決鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土梁的連接問題。為了保證梁柱節點具有足夠的強度和延性，以及滿足“強節點，弱構件”的抗震設計原則，鋼管混凝土梁柱節點需要進行優化設計。
[0004]本節點的主要目標是基于鋼管混凝土結構梁-柱節點的研究現狀及已有的成果，使其在能滿足正常承載能力的基礎上，對地震作用等引起的不良效應也具有良好的抵抗能力。
【發明內容】
[0005]發明目的:為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種新型鋼管混凝土梁柱節點，結構簡單，可靠性高，安裝效率高，滿足“強節點，弱構件”的抗震設計原則。
[0006]技術方案:為實現上述目的，本發明的技術方案如下:
[0007]新型鋼管混凝土梁柱節點，包括上鋼管、預置節點和下鋼管，所述預置節點的上、下端面分別與上鋼管和下鋼管連接設置，所述預置節點與鋼筋連接。
[0008]進一步的技術方案，所述預置節點包括中心管、上環板和下環板，所述上環板和下環板為上、下平行對應設置的十字形結構，所述上環板和下環板套設在中心管的外圍，且上環板與下環板之間通過若干加強連接筋一體化連接。
[0009]進一步的技術方案，所述上環板的十字形結構的相鄰端部通過圓弧形過渡加強筋一體連接，所述上環板的十字形結構的相鄰端部通過圓弧形過渡加強筋一體連接;位于所述上環板和下環板的同一豎直方向上的十字形結構的端部上、下構成四個牛腿端部，四個所述牛腿端部分別與對應鋼筋連接。
[0010]進一步的技術方案，所述牛腿端部由上至下設置若干排鋼筋限位孔，所述鋼筋限位孔的通孔方向平行于水平面，所述鋼筋限位孔中對應固定設置有鋼筋套筒，鋼筋與鋼筋套筒螺紋連接設置。
[0011]進一步的技術方案，所述預置節點與上鋼管和下鋼管之間用螺栓通過法蘭盤進行連接。
[0012]進一步的技術方案，所述上鋼管、預置節點和下鋼管的內部填實混凝土。
[0013]進一步的技術方案，所述預置節點和鋼筋的整體外圍通過混凝土保護層澆筑。
[0014]有益效果:本發明的優點如下:
[0015]1.預置節點處完全斷開，整個節點可以預置，通過運用鋼結構中常用的法蘭盤用于預置節點與上下鋼管的連接，該方法安全可靠，施工便捷。在施工現場該預置節點的安裝無需做額外的焊接工作，節省了焊接以及檢驗所需的資金，同時更大大縮短了施工工期。也符合現在提倡的建筑工業化的理念。
[0016]2.相比于傳統的外環節點，預置節點與上下鋼管的連接上有法蘭盤和外裹混凝土的雙重保護，更不容易發生連接的錯動，連接處的剛度進一步變強。預置節點通過整體澆筑和焊接法蘭盤而成，整體性強。相比于過去的節點更滿足“強柱弱梁”和“節點最強”的設計原則，利于結構的抗震。
[0017]3.預置節點處的環板采用了圓弧形的過渡設計，該設計已有成熟的研究表明可以有效地減少應力集中。并且將連接的薄弱處移至梁端的塑性鉸，避免在振動荷載作用下柱端先發生破壞而使柱子過早喪失了豎向承載力。
[0018]4.在梁端預置鋼筋限位裝置，便于節點與鋼筋的快速、準確地連接。傳統的節點在節點處往往因為鋼筋的穿插導致施工困難，并且不方便混凝土澆筑。運用新型鋼筋套筒可以方便梁柱鋼筋的連接，滿足預置構件的要求。
[0019]5.圖4，在地震水平力作用下，框架分析得到的彎矩圖里，框架柱腳彎矩和柱頂的彎矩方向是相反的，一正一負經過零，零點位置叫反彎點，反彎點都位于柱中點附近。因此，我們在進行節點設計的時候，預置節點與柱斷開的地方是個關鍵設計點。我們預想能將節點與柱的斷開位置設在反彎點附近，讓斷開點這個受力薄弱的地方沒有彎矩或彎矩較小，使節點受力合理。
【附圖說明】
[0020]附圖1為本發明的鋼管混凝土梁柱節點的結構示意圖；
[0021]附圖2為本發明澆筑后的節點示意圖；
[0022]附圖3為本發明的鋼筋套筒與鋼筋連接的示意圖，；
[0023]附圖4為框架在水平作用力下的彎矩圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。
[0025]如附圖1和3，新型鋼管混凝土梁柱節點，包括上鋼管1、預置節點2和下鋼管3，所述預置節點2與上鋼管I和下鋼管2之間用螺栓通過法蘭盤4進行連接，所述上鋼管1、預置節點2和下鋼管3的內部填實混凝土，所述預置節點2與鋼筋9連接。所述預置節點2包括中心管、上環板和下環板，所述上環板和下環板為上、下平行對應設置的十字形結構，所述上環板和下環板套設在中心管的外圍，且上環板與下環板之間通過若干加強連接筋一體化連接。所述上環板的十字形結構的相鄰端部通過圓弧形過渡加強筋6—體連接，所述上環板的十字形結構的相鄰端部通過圓弧形過渡加強筋6—體連接。位于所述上環板和下環板的同一豎直方向上的十字形結構的端部上、下構成四個牛腿端部7，四個所述牛腿端部7分別與對應鋼筋9連接。每個所述牛腿端部7由上至下設置若干排鋼筋限位孔5，所述鋼筋限位孔5的通孔方向平行于水平面，所述鋼筋限位孔5中對應固定設置有鋼筋套筒8，鋼筋9與鋼筋套筒8螺紋連接設置。如圖2，所述預置節點2和鋼筋9的整體外圍通過混凝土保護層澆筑。
[0026]本發明的主要思路是順應當前建筑工業化的趨勢，采用現場施工簡便，有預制構件的節點。于是采用了法蘭盤，鋼筋限位構造等，盡可能采用機械連接。主要節點部分設計為預置節點，可以提高效率和可靠性。為避免應力集中，環板以圓弧過渡，同時兼有變截面的效果，從而滿足在極限狀態下梁端產生塑性鉸的條件，來保證結構在地震作用下的安全性能。
[0027]現場施工連接方式:
[0028]1、在施工現場先連接好柱子中間的縱向鋼筋；
[0029]2、預置節點與上、下鋼管用螺栓通過法蘭盤進行連接；
[0030]3、再通過鋼筋套筒使預置節點與四個方向的混凝土鋼筋梁連接并進行整個節點外圍混凝土保護層的澆筑，其中法蘭盤并沒有一齊澆進去；
[0031 ] 4、最后在上、下鋼管和預置節點中心填實混凝土。
[0032]本發明的優點:
[0033]1、施工方便，現場不需任何的焊接工作，也不需要穿鋼筋和打孔，用到了鋼筋套筒，現場可以很輕松的進行連接。
[0034]2、該預置節點基于外環式鋼筋混凝土節點進行設計，擁有外環式受力可靠、結構簡單的特點。
[0035]3、預置節點部分由施工前預制完成，大大提高施工的精度。
[0036]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出:對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.新型鋼管混凝土梁柱節點，其特征在于:包括上鋼管(1)、預置節點(2)和下鋼管(3)，所述預置節點(2)的上、下端面分別與上鋼管(I)和下鋼管(3)連接設置，所述預置節點(2)與鋼筋(9)連接。2.根據權利要求1所述所述新型鋼管混凝土梁柱節點，其特征在于:所述預置節點(2)包括中心管、上環板和下環板，所述上環板和下環板為上、下平行對應設置的十字形結構，所述上環板和下環板套設在中心管的外圍，且上環板與下環板之間通過若干加強連接筋一體化連接。3.根據權利要求2所述所述新型鋼管混凝土梁柱節點，其特征在于:所述上環板的十字形結構的相鄰端部通過圓弧形過渡加強筋(6) —體連接，所述上環板的十字形結構的相鄰端部通過圓弧形過渡加強筋(6)—體連接;位于所述上環板和下環板的同一豎直方向上的十字形結構的端部上、下構成四個牛腿端部(7)，四個所述牛腿端部(7)分別與對應鋼筋(9)連接。4.根據權利要求3所述所述新型鋼管混凝土梁柱節點，其特征在于:所述牛腿端部(7)由上至下設置若干排鋼筋限位孔(5)，所述鋼筋限位孔(5)的通孔方向平行于水平面，所述鋼筋限位孔(5)中對應固定設置有鋼筋套筒(8)，鋼筋(9)與鋼筋套筒(8)螺紋連接設置。5.根據權利要求1所述新型鋼管混凝土梁柱節點，其特征在于:所述預置節點(2)與上鋼管(I)和下鋼管(2)之間用螺栓通過法蘭盤(4)進行連接。6.根據權利要求1所述新型鋼管混凝土梁柱節點，其特征在于:所述上鋼管(I)、預置節點(2)和下鋼管(3)的內部填實混凝土。7.根據權利要求1所述新型鋼管混凝土梁柱節點，其特征在于:所述預置節點(2)和鋼筋(9)的整體外圍通過混凝土保護層澆筑。
【文檔編號】E04B1/58GK105926775SQ201610298602
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】潘金龍, 劉興, 林宏磊, 羅保宏
【申請人】東南大學