专利名称：一种抗剪抗压抗震的角节点装置和边节点装置的制作方法
技术领域：
本发明属于建筑结构技术领域，具体是指ー种抗剪抗压抗震的角节点装置和边节点装置。
背景技术：
节点核心区是主体结构的重要组成部分。在地震作用下，框架结构的破坏大多发生在节点区。节点的“质量”是决定框架受力特点的关键因素。而由建筑体型和结构的要求，立柱与斜柱汇交形成的节点是整个结构的核心区，受カ比较复杂，主要承受剪カ和压カ的组合作用，在设计中需考虑节点过早地出现剪切和压缩的脆性破坏，保证节点具有足够的強度和延性。采用型钢混凝土组合构件节点，钢筋、型钢与混凝土形成整体共同受カ，提高其承载カ和抗震性能。
发明内容
本发明的目的之ー是提供一种抗剪抗压抗震的角节点装置，该角节点装置能够提高立柱与斜柱汇交节点的抗剪和抗压承载力，并且该节点形式在同样的竖向和水平荷载下，在节点处具有更好的抗震性能。本发明的这一目的通过如下的技术方案来实现的一种抗剪抗压抗震的角节点装置，该装置包括设置在剪力墙转角处的竖向直立的立柱，其特征在干所述立柱内埋置钢管，钢管内外均浇注有混凝土，该装置还包括倾斜设置的斜柱，所述的斜柱为至少两根，多根斜柱分布在以立柱的中心线为中心线的同一个倒圆锥的圆锥面上，多根斜柱均与立柱相汇交，形成汇交区，每ー根斜柱内均埋置有钢管，钢管内外均浇注有混凝土，每ー根斜柱的钢管与立柱的钢管均固定连接，多根斜柱的钢管与立柱的钢管之间的连接处位于立柱的钢管的同一段管段的不同管壁上。本发明中，所述斜柱为三根，每根斜柱与竖直面之间的倾斜夹角a相同，该倾斜夹角ct在15° 45°之间,三根斜柱中位于中间的一根斜柱处在位于外围的两根斜柱的对称中心面上，每ー根斜柱的钢管与立柱的钢管相焊接。本发明中，所述每ー根斜柱的钢管与立柱的钢管相焊接的焊缝形式采用坡ロ焊或组合焊，为等强焊接。本发明可以做如下改进所述立柱内还埋置有纵筋和环形箍筋，所述纵筋为沿立柱轴向设置的多根钢筋，所述的环形箍筋为立柱的顶端外围环箍的ー圈呈水平状的箍筋；所述的每根斜柱内也埋置有纵筋和环形箍筋，所述纵筋为沿斜柱轴向设置的多根钢筋，所述的环形箍筋为斜柱的顶端外围环箍的一圈环形箍筋。本发明还可以做如下进ー步改进所述装置还包括加腋节点区域，该加腋节点区域设置在斜柱均与立柱相汇交的汇交区，加腋节点区域由浇筑的混凝土构成，加腋节点区域的顶端外围环箍ー圈环形的呈水平状的附加箍筋，所述附加箍筋与立柱的环形箍筋之间的竖向间距为8Ctam 100mm。
本发明中，所述斜柱的钢管与立柱的钢管为圆形或矩形，由钢板冷弯或焊接而成，钢管的型材采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材或Q420钢材中的任ー种。本发明的目的之ニ是提供一种抗剪抗压抗震的边节点装置，该边节点装置能够提高立柱与斜柱汇交节点的抗剪和抗压承载力，并且该节点形式在同样的竖向和水平荷载下，在节点处具有更好的抗震性能。本发明的这一目的通过如下的技术方案来实现的一种抗剪抗压抗震的边节点装置，该装置包括与横梁正交的竖向直立的立柱，其特征在干所述立柱内埋置钢管，钢管内外均浇注有混凝土，该装置还包括一根倾斜设置的斜柱，该斜柱与立柱相汇交，形成汇交区，斜柱内也埋置有钢管，钢管内外均浇注有混凝土，斜柱的钢管与立柱的钢管固定连接。本发明中，所述斜柱具有与竖直面之间的倾斜夹角P，该倾斜夹角P在15° 45°之间，斜柱的钢管与立柱的钢管相焊接，相焊接的焊缝形式采用坡ロ焊或组合焊，为等强焊接；所述斜柱的钢管与立柱的钢管为圆形或矩形，由钢板冷弯或焊接而成，钢管的型材 采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材或Q420钢材中的任ー种。本发明可以做如下改进所述立柱内还埋置有纵筋和环形箍筋，所述纵筋为沿立柱轴向设置的多根钢筋，所述的环形箍筋为立柱的顶端外围环箍的ー圈呈水平状的箍筋；所述的斜柱内也埋置有纵筋和环形箍筋，所述纵筋为沿斜柱轴向设置的多根钢筋，所述的环形箍筋为斜柱的顶端外围环箍的ー圈箍筋。本发明还可以做如下进ー步改进所述装置还包括加腋节点区域，该加腋节点区域设置在斜柱均与立柱相汇交的汇交区，加腋节点区域由浇筑的混凝土构成，加腋节点区域的顶端外围环箍ー圈环形的呈水平状的附加箍筋，所述附加箍筋与立柱的环形箍筋之间的竖向间距为8Ctam 100mm。与现有技术相比，本发明具有如下显著效果I)本发明的节点装置，节点由立柱与斜柱组成，能够提高立柱与斜柱汇交节点的抗剪和抗压承载力。立柱的钢管与斜柱的钢管进行焊接连接，钢筋、钢管与混凝土共同エ作，加腋节点区域的设置进一歩保证节点的整体性，这些措施有效提高节点强度和刚度。2)本发明的节点装置，有效改善节点的延性，増加结构的整体抗震能力。达到“强节点弱构件”的设计原则。3)本发明的节点装置，在强度提高的同时减小构件的截面，増大了建筑空间的利用性。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进ー步详细说明。图1为本发明实施例一抗剪抗压抗震的角节点装置的立体图；图2为本发明实施例一抗剪抗压抗震的角节点装置的三维透视图；图3为本发明实施例一抗剪抗压抗震的角节点装置中的局部结构图，显示斜柱的钢管与立柱的钢管之间的位置关系；图4为本发明实施例ニ抗剪抗压抗震的边节点装置的立体图。附图标记说明1、立柱，2、斜柱，3、剪カ墙，4、加腋节点区域，5、钢管，6、钢管，7、纵筋，8、环形箍筋，9、附加箍筋，10、横梁
具体实施例方式实施例一如图1至图3所示的一种抗剪抗压抗震的角节点装置，该装置包括设置在剪カ墙3转角处的竖向直立的立柱1，立柱I内埋置钢管，钢管内外均浇注有混凝土，该装置还包括倾斜设置的斜柱2，斜柱2为三根，三根斜柱2分布在以立柱I的中心线为中心线的同一个倒圆锥的圆锥面上，三根斜柱2均与立柱I相汇交，形成汇交区，每ー根斜柱2内均埋置有钢管，钢管内外均浇注有混凝土，每ー根斜柱2的钢管6与立柱I的钢管5均固定连接，三根斜柱2的钢管6与立柱I的钢管5之间的连接处位于立柱I的钢管5的同一段管段的不同管壁上，每根斜柱2与竖直面之间的倾斜夹角a相同，该倾斜夹角a为25°，三根斜柱2中位于中间的一根斜柱2处在位于外围的两根斜柱2的对称中心面上,姆ー根斜柱2的钢管6与立柱I的钢管5相焊接，具体焊接方式采用V型坡ロ焊，为等强焊接，坡ロ角度55°，焊缝有效高度3_，斜柱2的钢管6与立柱I的钢管5为圆形，由钢板冷弯或焊接而成，钢管的型材为Q235钢材。为增强立柱I和斜柱2的強度，立柱I内还埋置有纵筋7和环形箍筋8，纵筋7为沿立柱I轴向设置的多根钢筋，环形箍筋8为立柱I的顶端外围环箍的ー圈呈水平状的箍筋；每根斜柱2内也埋置有纵筋7和环形箍筋8，纵筋7为沿斜柱2轴向设置的多根钢筋，环形箍筋8为斜柱2的顶端外围环箍的一圈环形箍筋。为进一歩加强角节点的強度，该角节点装置还加设有加腋节点区域4，该加腋节点区域4设置在斜柱2均与立柱I相汇交的汇交区，加腋节点区域4由浇筑的混凝土构成，カロ腋节点区域4的顶端外围环箍ー圈环形的呈水平状的附加箍筋9，附加箍筋9与立柱I的环形箍筋8之间的竖向间距为100mm。该角节点装置还可以做如下变换斜柱2与竖直面之间的倾斜夹角a可以在15。 45。之间取值。该角节点装置中，每ー根斜柱2的钢管6与立柱I的钢管5相焊接的焊缝形式也可以采用组合焊，为等强焊接，斜柱2的钢管6与立柱I的钢管5也可以采用矩形，圆形或矩形根据需要灵活选用，钢管均由由钢板冷弯或焊接而成，钢管的型材可以根据实际需要采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材或Q420钢材中的任ー种。该角节点装置中，附加箍筋9与立柱I的环形箍筋8之间的竖向间距可以在80mm 100mm之间取值。本发明的角节点装置中，节点由立柱I与斜柱2组成，协同剪カ墙3共同工作，汇交处进行加腋处理。立柱I与斜柱2内埋置钢管、纵筋7及环形箍筋8，钢管内外均浇注有混凝土，钢管与钢管采用焊接连接，加腋节点区域4外加封闭环筋，能有效地提高节点的抗剪和抗压承载力。在施工时将立柱I的钢管5与三根斜柱2的钢管6进行焊接连接，再绑扎纵筋7、环形箍筋8和附加箍筋9，钢筋绑扎结束后浇注混凝土即可。实施例ニ 如图4所示的一种抗剪抗压抗震的边节点装置，该装置包括与横梁10正交的竖向直立的立柱1，立柱I内埋置钢管，钢管内外均浇注有混凝土，该装置还包括一根倾斜设置的斜柱2，斜柱2具有与竖直面之间的倾斜夹角P，该倾斜夹角P为25°，该斜柱2与立柱I相汇交，形成汇交区，斜柱2内也埋置有钢管，斜柱2的钢管6与立柱I的钢管5为圆形，由钢板冷弯或焊接而成，钢管的型材采用Q235钢材，斜柱2的钢管6与立柱I的钢管5相焊接，相焊接的焊缝形式采用坡ロ焊，为等强焊接，钢管内外均浇注有混凝土，斜柱2的钢管6与立柱I的钢管5固定连接。本实施例的边节点装置中，立柱I的钢管与斜柱2的钢管的连接，钢筋的设置等施工方法均与实施例一中的角节点装置相同。为增强立柱I和斜柱2的強度，立柱I内还埋置有纵筋7和环形箍筋8，纵筋7为沿立柱I轴向设置的多根钢筋，环形箍筋8为立柱I的顶端外围环箍的ー圈呈水平状的箍筋；斜柱2内也埋置有纵筋7和环形箍筋8，纵筋7为沿斜柱2轴向设置的多根钢筋，环形箍筋8为斜柱2的顶端外围环箍的ー圈箍筋。为进一歩加强角节点的強度，该边节点装置还包括加腋节点区域4，该加腋节点区域4设置在斜柱2均与立柱I相汇交的汇交区，加腋节点区域4由浇筑的混凝土构成，加腋节点区域4的顶端外围环箍ー圈环形的呈水平状的附加箍筋9，附加箍筋9与立柱I的环形箍筋8之间的竖向间距为100mm。该边节点装置还可以做如下变换斜柱2与竖直面之间的倾斜夹角0可以在15。 45。之间取值。该边节点装置中，每ー根斜柱2的钢管6与立柱I的钢管5相焊接的焊缝形式也可以采用组合焊，为等强焊接，斜柱2的钢管6与立柱I的钢管5也可以采用矩形，圆形或矩形根据需要灵活选用，钢管均由由钢板冷弯或焊接而成，钢管的型材可以采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材或Q420钢材中的任ー种。该边节点装置中，附加箍筋9与立柱I的环形箍筋8之间的竖向间距可以在80mm IOOmm之间取值。本发明的边节点装置中，节点由立柱I与斜柱2组成，协同横梁10共同工作，汇交处进行加腋处理。立柱I与斜柱2内埋置钢管、纵筋7及环形箍筋8，钢管内外均浇注有混凝土，钢管与钢管采用焊接连接，加腋节点区域4外加封闭环筋，能有效地提高节点的抗剪和抗压承载力。在施工时将立柱I的钢管5与斜柱2的钢管6进行焊接连接，再绑扎纵筋7、环形箍筋8和附加箍筋9，钢筋绑扎结束后浇注混凝土即可。本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种抗剪抗压抗震的角节点装置，该装置包括设置在剪力墙转角处的竖向直立的立柱，其特征在于所述立柱内埋置钢管，钢管内外均浇注有混凝土，该装置还包括倾斜设置的斜柱，所述的斜柱为至少两根，多根斜柱分布在以立柱的中心线为中心线的同一个倒圆锥的圆锥面上，多根斜柱均与立柱相汇交，形成汇交区，每一根斜柱内均埋置有钢管，钢管内外均浇注有混凝土，每一根斜柱的钢管与立柱的钢管均固定连接，多根斜柱的钢管与立柱的钢管之间的连接处位于立柱的钢管的同一段管段的不同管壁上。
2.根据权利I所述的抗剪抗压抗震的角节点装置，其特征在于所述斜柱为三根，每根斜柱与竖直面之间的倾斜夹角a相同，该倾斜夹角a在15° 45°之间，三根斜柱中位于中间的一根斜柱处在位于外围的两根斜柱的对称中心面上，每一根斜柱的钢管与立柱的钢管相焊接。
3.根据权利2所述的抗剪抗压抗震的角节点装置，其特征在于所述每一根斜柱的钢管与立柱的钢管相焊接的焊缝形式采用坡口焊或组合焊，为等强焊接。
4.根据权利2所述的抗剪抗压抗震的角节点装置，其特征在于所述立柱内还埋置有纵筋和环形箍筋，所述纵筋为沿立柱轴向设置的多根钢筋，所述的环形箍筋为立柱的顶端外围环箍的一圈呈水平状的箍筋；所述的每根斜柱内也埋置有纵筋和环形箍筋，所述纵筋为沿斜柱轴向设置的多根钢筋，所述的环形箍筋为斜柱的顶端外围环箍的一圈环形箍筋。
5.根据权利I至4任一项所述的抗剪抗压抗震的角节点装置，其特征在于所述装置还包括加腋节点区域，该加腋节点区域设置在斜柱均与立柱相汇交的汇交区，加腋节点区域由浇筑的混凝土构成，加腋节点区域的顶端外围环箍一圈环形的呈水平状的附加箍筋，所述附加箍筋与立柱的环形箍筋之间的竖向间距为80mm 100mm。
6.根据权利5所述的抗剪抗压抗震的角节点装置，其特征在于所述斜柱的钢管与立柱的钢管为圆形或矩形，由钢板冷弯或焊接而成，钢管的型材采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材或Q420钢材中的任一种。
7.一种抗剪抗压抗震的边节点装置，该装置包括与横梁正交的竖向直立的立柱，其特征在于所述立柱内埋置钢管，钢管内外均浇注有混凝土，该装置还包括一根倾斜设置的斜柱，该斜柱与立柱相汇交，形成汇交区，斜柱内也埋置有钢管，钢管内外均浇注有混凝土，斜柱的钢管与立柱的钢管固定连接。
8.根据权利7所述的抗剪抗压抗震的边节点装置，其特征在于所述斜柱具有与竖直面之间的倾斜夹角P，该倾斜夹角P在15° 45°之间，斜柱的钢管与立柱的钢管相焊接，相焊接的焊缝形式采用坡口焊或组合焊，为等强焊接；所述斜柱的钢管与立柱的钢管为圆形或矩形，由钢板冷弯或焊接而成，钢管的型材采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材或Q420钢材中的任一种。
9.根据权利8所述的抗剪抗压抗震的边节点装置，其特征在于所述立柱内还埋置有纵筋和环形箍筋，所述纵筋为沿立柱轴向设置的多根钢筋，所述的环形箍筋为立柱的顶端外围环箍的一圈呈水平状的箍筋；所述的斜柱内也埋置有纵筋和环形箍筋，所述纵筋为沿斜柱轴向设置的多根钢筋，所述的环形箍筋为斜柱的顶端外围环箍的一圈箍筋。
10.根据权利7至9任一项所述的抗剪抗压抗震的边节点装置，其特征在于所述装置还包括加腋节点区域，该加腋节点区域设置在斜柱均与立柱相汇交的汇交区，加腋节点区域由浇筑的混凝土构成，加腋节点区域的顶端外围环箍一圈环形的呈水平状的附加箍筋，所述附 加箍筋与立柱的环形箍筋之间的竖向间距为80mm 100mm。
全文摘要
本发明公开了一种抗剪抗压抗震的角节点装置和边节点装置，该角节点装置包括设置在剪力墙转角处的竖向直立的立柱，所述立柱内埋置钢管，钢管内外均浇注有混凝土，该装置还包括倾斜设置的斜柱，所述的斜柱为至少两根，多根斜柱分布在以立柱的中心线为中心线的同一个倒圆锥的圆锥面上，多根斜柱均与立柱相汇交，形成汇交区，每一根斜柱内均埋置有钢管，钢管内外均浇注有混凝土。该角节点装置能够提高立柱与斜柱汇交节点的抗剪和抗压承载力，并且该节点形式在同样的竖向和水平荷载下，在节点处具有更好的抗震性能。本发明同时公开的边节点装置，包括与横梁正交的竖向直立的立柱以及一根倾斜设置的斜柱，立柱与斜柱的设置与角节点装置相同。
文档编号E04B1/98GK103015533SQ20121050646
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者谢移爱, 徐其功, 郑美如, 曹大燕, 陈军 申请人:广东省建科建筑设计院, 广东省建筑科学研究院