一種復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱與鋼梁節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱與鋼梁節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，包括復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱以及經(jīng)過(guò)混凝土環(huán)梁向四周延伸連接在復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱柱身上的若干個(gè)型鋼梁；復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱包括設(shè)置在外鋼管中的內(nèi)鋼管，內(nèi)鋼管中填充核心混凝土，內(nèi)鋼管與外鋼管之間填充鋼管間混凝土；所述外鋼管上開(kāi)有缺口，型鋼梁穿過(guò)鋼管間混凝土連接內(nèi)鋼管外壁；混凝土環(huán)梁包括圍繞在復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱外部的環(huán)梁環(huán)筋及圍繞在型鋼梁上的環(huán)梁箍筋，通過(guò)環(huán)梁環(huán)筋澆筑環(huán)梁混凝土，環(huán)梁混凝土與外鋼管缺口處的鋼管間混凝土相連。本實(shí)用新型承載力較高，抗震性能好，施工簡(jiǎn)單容易，成本低，保證了施工質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱與鋼梁節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于建筑工程領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱與鋼梁節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼管混凝土柱作為鋼一混凝土組合結(jié)構(gòu)的一種典型構(gòu)件，自多年前被發(fā)明并應(yīng)用于工程實(shí)踐以來(lái)，由于其承載力高，抗震性能優(yōu)越，截面尺寸小，造價(jià)相對(duì)適中等顯著優(yōu)點(diǎn)，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，已成為工程師的首選構(gòu)件形式，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。但隨著社會(huì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，尤其是越來(lái)越高的工程需求和高強(qiáng)材料的持續(xù)創(chuàng)新，此類(lèi)性能優(yōu)越的結(jié)構(gòu)構(gòu)件亦表現(xiàn)出一定的局限性。研究表明，在傳統(tǒng)的鋼管混凝土柱中，鋼管一般在其進(jìn)入彈塑性階段后才能表現(xiàn)出對(duì)柱中混凝土的約束作用，故其約束效果不強(qiáng)，未充分發(fā)揮鋼材優(yōu)異的受拉性能。與此同時(shí)，鋼管亦需承擔(dān)部分軸向荷載，容易引起局部屈曲，從而降低框架柱的抗震性能。除此之外，鋼管混凝土柱在和鋼梁相連接時(shí)，由于材料的不同，致使二者連接方式復(fù)雜，連接可靠性較低、同時(shí)施工工序多，難度大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，提供一種復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱與鋼梁節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，該節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)能夠充分發(fā)揮鋼材和混凝土的各自?xún)?yōu)點(diǎn)，其承載力高，抗震性能好，經(jīng)濟(jì)效果優(yōu)，并且設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單，施工方便，比較容易保證施工質(zhì)量。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:包括復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱以及經(jīng)過(guò)混凝土環(huán)梁向四周延伸連接在復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱柱身上的若干個(gè)型鋼梁;所述的復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱包括設(shè)在外鋼管中的內(nèi)鋼管，所述的內(nèi)鋼管中填充核心混凝土，內(nèi)鋼管與外鋼管之間填充鋼管間混凝土;所述的外鋼管上開(kāi)設(shè)有缺口，型鋼梁穿過(guò)鋼管間混凝土連接內(nèi)鋼管的外壁;所述的混凝土環(huán)梁包括圍繞在復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱外部的環(huán)梁環(huán)筋以及圍繞在型鋼梁上的環(huán)梁箍筋，所述的環(huán)梁環(huán)筋與環(huán)梁箍筋上澆筑環(huán)梁混凝土，且環(huán)梁混凝土與外鋼管缺口的鋼管間混凝土相連。
[0005]所述的環(huán)梁環(huán)筋采用圓形鋼筋對(duì)焊而成。
[0006]所述的環(huán)梁箍筋與環(huán)梁環(huán)筋綁扎形成整體。
[0007]所述的外鋼管缺口上下兩側(cè)距型鋼梁留有1mm的間隙。
[0008]所述的型鋼梁穿過(guò)鋼管間混凝土與內(nèi)鋼管的外壁焊接。
[0009]所述的復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱上開(kāi)設(shè)有貫通縫。
[0010]所述的型鋼梁截面為工字型。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下的有益效果:通過(guò)在復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱的外鋼管上開(kāi)設(shè)缺口，使得外鋼管不直接承擔(dān)軸向荷載，僅對(duì)核心區(qū)混凝土起約束作用，有效避免了鋼管在軸向力作用下發(fā)生的局部屈曲，使得鋼材優(yōu)異的受拉性能得到最大程度的發(fā)揮。本實(shí)用新型的復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱以?xún)?nèi)鋼管替代以往采用的鋼筋籠，由于鋼管本身能夠作為模板，簡(jiǎn)化了施工工序，同時(shí)有效避免配筋過(guò)密導(dǎo)致的混凝土澆筑振搗困難，使得混凝土的澆筑質(zhì)量得到保證。本實(shí)用新型復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱的柱身上設(shè)置有混凝土環(huán)梁，避免了外鋼管可能在缺口處斷開(kāi)造成的削弱，使得節(jié)點(diǎn)區(qū)強(qiáng)度得以提高，從而滿(mǎn)足“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。本實(shí)用新型復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱的內(nèi)鋼管中填充核心混凝土，內(nèi)鋼管與外鋼管之間填充鋼管間混凝土，能夠有效彌補(bǔ)空鋼管屈曲失穩(wěn)以及防火性能差的短板，增加了構(gòu)件的可靠性。本實(shí)用新型整體上能夠充分發(fā)揮鋼材以及混凝土的各自?xún)?yōu)點(diǎn)，其承載力較高，抗震性能好，施工簡(jiǎn)單容易，保證了施工質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)效益顯著。【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)三維視圖；
[0013]圖2本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；
[0014]圖3本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)的橫剖視圖；[〇〇15]附圖中:1.復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱；1-1.外鋼管；1-2.鋼管間混凝土； 1-3.內(nèi)鋼管；1-4.核心混凝土; 2.型鋼梁;3.混凝土環(huán)梁;3-1.環(huán)梁環(huán)筋；3-2.環(huán)梁箍筋；3-3.環(huán)梁混凝土?！揪唧w實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]參見(jiàn)圖1-3,本實(shí)用新型在結(jié)構(gòu)上包括復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱1、型鋼梁2以及鋼筋混凝土環(huán)梁3。復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱1包括外鋼管1-1，鋼管間混凝土 1-2,內(nèi)鋼管1-3 以及核心混凝土 1-4,其中核心混凝土 1-4內(nèi)包于內(nèi)鋼管1-3之中，內(nèi)鋼管1-3沿軸向貫通布置，并且包裹于鋼管間混凝土 1-2之中，將核心混凝土 1-4包裹于其內(nèi)；鋼管間混凝土 1-2包裹于約束外鋼管1-1之中，并且內(nèi)包內(nèi)鋼管1-3;外鋼管1-1上開(kāi)有缺口，型鋼梁2穿過(guò)鋼管間混凝土 1-2連接內(nèi)鋼管1-3外壁，外鋼管1-1缺口上下兩側(cè)距型鋼梁2留有10mm的間隙。[〇〇18]型鋼梁2與內(nèi)鋼管1-3的外壁相焊接，且與復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱1相接部分包裹于環(huán)梁混凝土3-3和鋼管間混凝土 1-2當(dāng)中，從環(huán)梁環(huán)筋3-1之間穿過(guò)?；炷镰h(huán)梁3包括環(huán)梁環(huán)筋3-1、環(huán)梁箍筋3-2以及環(huán)梁混凝土 3-3;其中環(huán)梁混凝土 3-3內(nèi)包環(huán)梁環(huán)筋3-1，環(huán)梁箍筋3-2;環(huán)梁箍筋3-2被綁扎于環(huán)梁環(huán)筋3-1之上，形成鋼筋籠共同包裹于環(huán)梁混凝土 3-3之中；環(huán)梁環(huán)筋3-1為圓形鋼筋對(duì)焊而成，與環(huán)梁箍筋3-2綁扎形成整體，內(nèi)包環(huán)梁混凝土 3-3 〇
[0019]上述結(jié)構(gòu)在施工時(shí)，首先按照設(shè)計(jì)要求制作各個(gè)部件，對(duì)型鋼梁2和內(nèi)鋼管1-3定位后進(jìn)行焊接;然后將環(huán)梁環(huán)筋3-1、環(huán)梁箍筋3-2在預(yù)定部位的相應(yīng)位置綁扎形成約束鋼筋骨架;放置約束外鋼管1-1，并將其套在內(nèi)鋼管1-3外;然后支模板，即將混凝土環(huán)梁3與鋼管間混凝土 1-2整體支模，按照設(shè)計(jì)要求將各部件進(jìn)行定位固定;檢查各部件尺寸以及相對(duì)位置，確認(rèn)無(wú)誤后澆筑混凝土，混凝土澆筑按分層澆筑、分層振搗的方式進(jìn)行，確保澆筑的質(zhì)量符合要求;澆筑完成后以草簾或麻袋覆蓋，澆水養(yǎng)護(hù);待混凝土達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度時(shí)拆除模板，用角磨機(jī)在預(yù)定位置按設(shè)計(jì)尺寸切出一條貫通縫，至此，該節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)施工完成。
[0020]本實(shí)用新型施工難度低，可靠性好，能夠節(jié)省造價(jià)和人工成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱與鋼梁節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括復(fù)式圓鋼管約束 混凝土柱(1)以及經(jīng)過(guò)混凝土環(huán)梁(3)向四周延伸連接在復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱(1)柱身 上的若干個(gè)型鋼梁(2);所述的復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱(1)包括設(shè)在外鋼管(1-1)中的內(nèi) 鋼管(1-3)，所述的內(nèi)鋼管(1-3)中填充核心混凝土(1-4)，內(nèi)鋼管(1-3)與外鋼管(1-1)之間 填充鋼管間混凝土(1-2);所述的外鋼管(1-1)上開(kāi)設(shè)有缺口，型鋼梁(2)穿過(guò)鋼管間混凝土 (1-2)連接內(nèi)鋼管(1-3)的外壁;所述的混凝土環(huán)梁(3)包括圍繞在復(fù)式圓鋼管約束混凝土 柱(1)外部的環(huán)梁環(huán)筋(3-1)以及圍繞在型鋼梁(2)上的環(huán)梁箍筋(3-2)，所述的環(huán)梁環(huán)筋 (3-1)與環(huán)梁箍筋(3-2)上澆筑環(huán)梁混凝土 (3-3)，且環(huán)梁混凝土 (3-3)與外鋼管(1-1)缺口 的鋼管間混凝土 (1-2)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱與鋼梁節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述 的環(huán)梁環(huán)筋(3-1)采用圓形鋼筋對(duì)焊而成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱與鋼梁節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述的環(huán)梁箍筋(3-2)與環(huán)梁環(huán)筋(3-1)綁扎形成整體。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱與鋼梁節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述 的外鋼管(1-1)缺口上下兩側(cè)距型鋼梁(2)留有10mm的間隙。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱與鋼梁節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述 的型鋼梁(2)穿過(guò)鋼管間混凝土 (1-2)與內(nèi)鋼管(1-3)的外壁焊接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱與鋼梁節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述 的復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱(1)上開(kāi)設(shè)有貫通縫。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)式圓鋼管約束混凝土柱與鋼梁節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述 的型鋼梁(2)截面為工字型。
【文檔編號(hào)】E04B1/58GK205637174SQ201620505665
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日
【發(fā)明人】韋帥, 石鑫怡, 季永平, 毛云騫
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)安大學(xué)