专利名称：一种薄壁钢管混凝土核心柱与钢筋混凝土环梁的梁柱节点的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及结构工程领域，尤其涉及一种薄壁钢管混凝土核心柱与钢筋混凝土环梁的梁柱节点。
背景技术：
现有技术中还未有薄壁钢管混凝土核心柱与钢筋混凝土环梁的应报道和应用。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种薄壁钢管混凝土核心柱与钢筋混凝土环梁的梁柱节点，可借助钢筋混凝土环梁将梁端荷载传递给在承载力和抗震性能上有较大提升的薄壁钢管混凝土核心柱、耐久性好；施工方便、传力明确、性能可靠。为了解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供了一种薄壁钢管混凝土核心柱与钢筋混凝土环梁的梁柱节点，所述梁柱节点包括:薄壁钢管混凝土核心柱，其至少包括一薄壁钢管柱，所述薄壁钢管柱为设置在所述薄壁钢管混凝土核心柱截面中心位置的中空柱体结构，其具有中空腔室；钢筋混凝土环梁，其至少包括环梁本体，所述环梁本体包括:交叉捆绑为一体的多根第一横向钢筋和多根第一纵向钢筋，所述钢筋混凝土环梁的两端部贯通开设用于供所述薄壁钢管柱穿过的贯通孔，其中:所述多根第一纵向钢筋紧固在所述环梁本体的内部，所述薄壁钢管混凝土核心柱与所述环梁本体浇注为一体。优选的，所述薄壁钢管混凝土核心柱还包括:套设在所述薄壁钢管柱外周的钢筋柱，所述钢筋柱包括:交叉捆绑为一体的多根第二纵向钢筋和多根第二纵向钢筋，其中:所述中空腔室中设有第一混凝土浇注体，所述钢筋柱的两侧浇注设有与所述薄壁钢管柱连为一体的第二混凝土浇注体。优选的，所述薄壁钢管柱的直径与其壁厚的比值在100 (fy/235)至150(fy/235)范围之间，其中:fy为薄壁钢管柱所使用钢材料的屈服强度。优选的，所述第一混凝土浇注体与所述薄壁钢管柱连为一体。优选的，多根第二纵向钢筋均匀的排布在所述薄壁钢管柱的外周，其间相互平行并沿所述薄壁钢管柱的延伸方向设置；所述多根第二纵向钢筋均匀套接在所述多根第二纵向钢筋的外周，所述多根第二纵向钢筋与所述多根第二纵向钢筋相垂直。优选的，所述 多根第一纵向钢筋锚固在所述多根第一横向钢筋上。优选的，所述薄壁钢管柱在其用以与所述环梁本体相连的节点区域的外壁上设有剪力栓钉。[0018]优选的，所述钢筋混凝土环梁还包括多条与所述环梁本体连为一体的横梁。优选的，所述薄壁钢管混凝土核心柱的截面呈圆形或方形；所述薄壁钢管柱的截面呈圆形。优选的，所述薄壁钢管混凝土核心柱的外周包覆有纤维塑料体。本实用新型所提供的薄壁钢管混凝土核心柱与钢筋混凝土环梁的梁柱节点，由于第一混凝土浇注体处于薄壁钢管柱、第二混凝土浇注体以及纤维塑料体的三重约束中，而第二混凝土浇注体处于钢筋柱和纤维塑料体的双重约束中，使得薄壁钢管混凝土核心柱在承载力、抗震性能和抗火性能上有较大的提升、耐久性好。此外，由于钢筋混凝土环梁紧固在薄壁钢管混凝土核心柱的外部，薄壁钢管混凝土核心柱与环梁本体可浇注为一体，增强了钢筋混凝土环梁与薄壁钢管混凝土核心柱的整体性，可借助钢筋混凝土环梁将梁端荷载传递给薄壁钢管混凝土核心柱；该梁柱节点抗震性能好，可用于非抗震区和抗震区的高层建筑中，应用广泛；施工方便、传力明确、性能可靠。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本实用新型薄壁钢管混凝土核心柱与钢筋混凝土环梁的梁柱节点实施例一的外部结构不意图；图2是本实用新型薄壁钢管混凝土核心柱与钢筋混凝土环梁的梁柱节点的实施例二的外部结构示意图；图3是本实用新型薄壁钢管混凝土核心柱实施例一的截面结构示意图；图4是本实用新型薄壁钢管混凝土核心柱实施例二的截面结构示意图；图5是本实用新型薄壁钢管混凝土核心柱与钢筋混凝土环梁的梁柱节点实施例二中环梁本体的内部结构示意图。
具体实施方式
下面参考附图对本实用新型的优选实施例进行描述。参见图1，为本实用新型薄壁钢管混凝土核心柱与钢筋混凝土环梁的梁柱节点实施例一。本实施例中，薄壁钢管混凝土核心柱与钢筋混凝土环梁的梁柱节点，包括:薄壁钢管混凝土核心柱I，其至少包括一薄壁钢管柱11，薄壁钢管柱11为设置在薄壁钢管混凝土核心柱截面中心位置的中空柱体结构，其具有中空腔室111 (如图3所示)；钢筋混凝土环梁2，其至少包括环梁本体21，所述环梁本体21包括:交叉捆绑为一体的多根第一横向钢筋211和多根第一纵向钢筋212，所述钢筋混凝土环梁2的两端部贯通开设用于供薄壁钢管柱I穿过的贯通孔213，其中:多根第一纵向钢筋211紧固在环梁本体21的内部，薄壁钢管混凝土核心柱I与环梁本体21浇注为一体。[0035]优选的，所述薄壁钢管混凝土核心柱I还包括:套设在薄壁钢管柱11外周的钢筋柱12，所述钢筋柱12包括:交叉捆绑为一体的多根第二纵向钢筋121和多根第二纵向钢筋122，其中:中空腔室111中设有第一混凝土浇注体13，钢筋柱12的两侧浇注设有与薄壁钢管柱11连为一体的第二混凝土浇注体14。薄壁钢管混凝土核心柱I是由钢板围挡而成的截面为圆形或方形的柱状结构，参见图2，为本实用新型薄壁钢管混凝土核心柱与钢筋混凝土环梁的梁柱节点的实施例二的外部结构示意图，其与实施例一的区别在于，实施例一中的薄壁钢管混凝土核心柱I的截面呈方形包含钢筋柱12，而实施二的薄壁钢管混凝土核心柱I仅具有截面呈圆形的薄壁钢管柱11。薄壁钢管混凝土核心柱I的节点区域是指薄壁钢管混凝土核心柱I和钢筋混凝土环梁2相连的薄壁钢管柱11的外壁。钢筋混凝土环梁2是可与薄壁钢管混凝土核心柱I浇注为一整体的钢筋混凝土结构，其在实施例一中包括环梁本体21和多条与环梁本体21连为一体的横梁22 ;其在实施例二中仅包括环梁本体21。以下具体介绍本实用新型薄壁钢管混凝土核心柱I的结构构造，参见图3，为本实用新型薄壁钢管混凝土核心柱I的实施例一。薄壁钢管柱11是截面呈圆形的中空柱体结构，其为由钢制材料制成的圆柱钢管，薄壁钢管柱11应满足其直径与其壁厚的比值在100 (fy/235)-150 (fy/235)的范围之间，其中:fy为薄壁钢管柱所使用钢材料的屈服强度。使用薄壁钢管柱11 一方面可以节约钢材用量，另一方向其在内外混凝体浇注体的支撑下，使钢管的局部屈曲问题得到改善。薄壁钢管柱11的中空腔体111中浇注有第一混凝土浇注体13，优选的实施方式中，第一混凝土浇注体13与薄壁钢管柱11连结为一体，整体截面呈圆形。第一混凝土浇注体13采用高强度的混凝土，充分发挥高强混凝土的材料性能，减小构件截面尺寸，节约造价，并增加建筑的有效使用空间。通过在中空腔体111中浇注有第一混凝土浇注体13，提高薄壁钢管混凝土核心柱I的承载力和抗震性能、且其具有耐久性好，抗火性能好，施工方便，节能环保等优点。钢筋柱12是由多根第二纵向钢筋121和多根第二纵向钢筋122交叉捆绑为一体的柱状结构。钢筋柱12套设在薄壁钢管柱11的外周，其中，多根第二纵向钢筋122均匀的排布在薄壁钢管柱11的外周，其相互平行并沿薄壁钢管柱11的延伸方向设置。具体实施时，多根第二纵向钢筋121可以根据纵向钢筋22的形状进行配置，如可以将其截面设置为如图所示的方形或圆形，并均匀的套接在多根第二纵向钢筋122的外周。优选的实施方式中，多根第二纵向钢筋121与多根第二纵向钢筋122相垂直。也就是说，多根第二纵向钢筋121和多根第二纵向钢筋122交叉成网格状的镂空体。钢筋柱12主要起到加强承载力的作用，使薄壁钢管混凝土核心柱I的整体具有一定的抗震性能和抗火性能。此外，该结构还能够节省钢筋绑扎的工作量，便于施工。[0050]可以理解的是，多根第二纵向钢筋121和多根第二纵向钢筋122固定的具体形式并不限定在上述的垂直交叉呈方格状的固定方式，也可以采用其他交叉角度的固定方式，两者间可以采用常用的连接方式进行固定；此外，钢筋柱12的形状也可以配置为上述方形截面或圆形截面外的其他形状。第二混凝土浇注体14浇注设置在薄壁钢管柱11的外周，并将钢筋柱12包覆其中，其与薄壁钢管柱11联结为一体。具体实施时，第二混凝土浇注体14所使用的混凝土强度等级与混凝土浇注体3所使用的混凝土强度等级相同，并且可以同时对薄壁钢管柱11的内外进行浇注，以提高浇注的效率。当然，在具体施工中，第二混凝土浇注体14与混凝土浇注体3也可以使用等级强度不同的混凝土，也可以分别进行浇注，并不影响本方案的实施。可以理解的是，薄壁钢管混凝土核心柱I的整体截面可以为方形，如图3所示实施例的结构；也可以为圆形，如图4所示实施例的结构。纤维塑料体15包覆在薄壁钢管混凝土核心柱I的外周，使纤维塑料体15、第二混凝土浇注体14、钢筋柱12、薄壁钢管柱11以及第一混凝土浇注体13形成一个整体。本实用新型的薄壁钢管混凝土核心柱I在具体实施时，第一混凝土浇注体13处于薄壁钢管柱11、第二混凝土浇注体14以及纤维塑料体15的三重约束中，而第二混凝土浇注体14处于钢筋柱12和纤维塑料体15的双重约束中，改善了混凝土的脆性，增加了构件的延性，使其具有更高的抗震性能。此外，由于纤维塑料体15具有一定的抗腐蚀性能，使薄壁钢管混凝土核心柱I的耐久性得到提闻。如图5所示，为本实用新型薄壁钢管混凝土核心柱与钢筋混凝土环梁的梁柱节点实施例二中环梁本体的内部结构示意图，其中:环梁本体21包括:交叉捆绑为一体的多根第一横向钢筋211和多根第一纵向钢筋212 (图5仅给与贯通孔213最接近的横向钢筋211上的多根第一纵向钢筋212的示意，其他横向钢筋211上的多根第一纵向钢筋212未示出)，多根第一纵向钢筋212锚固在多根第一横向钢筋211上。实施时，由于环梁本体21中横向钢筋211无方向性，可在地面绑扎后进行吊装，直至预定位置，装配快捷。进一步的，薄壁钢管柱11穿过钢筋混凝土环梁2两端部开设的贯通孔213 (贯通孔213根据上述薄壁钢管柱11的形状将截面设为方形或圆形)与环梁本体21紧固。其中:薄壁钢管柱11在其用以与环梁本体21相连的节点区域的外壁上设有剪力栓钉，以增强连接紧固性。该结构使钢筋混凝土环梁2与薄壁钢管混凝土核心柱I成为一个整体。优选的，环梁本体21的高度尺寸比薄壁钢管混凝土核心柱I中混凝土的最大截面尺寸高出50mm以上。此外，在实施例一中，钢筋混凝土环梁2还包括多条与环梁本体21连为一体的横梁22。横梁22包括交叉捆绑为一体的多根第一横向钢筋(图未不)和多根第一纵向钢筋(图未示)，横梁22通过常规的连接方式与环梁本体21进行捆绑连接。包含有横梁22的钢筋混凝土环梁2与薄壁钢管混凝土核心柱I仍可按上述装配结构进行施工，不影响整体性能。优选的，薄壁钢管柱11内外两侧分别设有高强度的混凝土浇注体，薄壁钢管柱与高强度的混凝土浇注体连为一体。实施本实用新型的薄壁钢管混凝土核心柱与钢筋混凝土环梁的梁柱节点，由于第一混凝土浇注体处于薄壁钢管柱、第二混凝土浇注体以及纤维塑料体的三重约束中，而第二混凝土浇注体处于钢筋柱和纤维塑料体的双重约束中，使得薄壁钢管混凝土核心柱在承载力、抗震性能和抗火性能上有较大的提升、耐久性好。此外，由于钢筋混凝土环梁紧固在薄壁钢管混凝土核心柱的外部，薄壁钢管混凝土核心柱与环梁本体可浇注为一体，增强了钢筋混凝土环梁与薄壁钢管混凝土核心柱的整体性，可借助钢筋混凝土环梁将梁端荷载传递给薄壁钢管混凝土核心柱；该梁柱节点抗震性能好，可用于非抗震区和抗震区的高层建筑中，应用广泛；施工方便、传力明确、性能可靠。以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
权利要求1.一种薄壁钢管混凝土核心柱与钢筋混凝土环梁的梁柱节点，其特征在于，所述梁柱节点包括: 薄壁钢管混凝土核心柱，其至少包括一薄壁钢管柱，所述薄壁钢管柱为设置在所述薄壁钢管混凝土核心柱截面中心位置的中空柱体结构，其具有中空腔室； 钢筋混凝土环梁，其至少包括环梁本体，所述环梁本体包括:交叉捆绑为一体的多根第一横向钢筋和多根第一纵向钢筋，所述钢筋混凝土环梁的两端部贯通开设用于供所述薄壁钢管柱穿过的贯通孔，其中: 所述多根第一纵向钢筋紧固在所述环梁本体的内部，所述薄壁钢管混凝土核心柱与所述环梁本体浇注为一体。
2.如权利要求1所述的梁柱节点，其特征在于，所述薄壁钢管混凝土核心柱还包括: 套设在所述薄壁钢管柱外周的钢筋柱，所述钢筋柱包括:交叉捆绑为一体的多根第二纵向钢筋和多根第二纵向钢筋，其中: 所述中空腔室中设有第一混凝土浇注体，所述钢筋柱的两侧浇注设有与所述薄壁钢管柱连为一体的第二混凝土浇注体。
3.如权利要求1或2所述的梁柱节点，其特征在于，所述薄壁钢管柱的直径与其壁厚的比值在100 (fy/235)至150(fy/235)范围之间，其中: fy为薄壁钢管柱所使用钢材料的屈服强度。
4.如权利要求3所述的梁柱节点，其特征在于，所述第一混凝土浇注体与所述薄壁钢管柱连为一体。
5.如权利要求4所述的梁柱节点，其特征在于，多根第二纵向钢筋均匀的排布在所述薄壁钢管柱的外周，其间相互平行并沿所述薄壁钢管柱的延伸方向设置； 所述多根第二纵向钢筋均匀套接在所述多根第二纵向钢筋的外周，所述多根第二纵向钢筋与所述多根第二纵向钢筋相垂直。
6.如权利要求3所述的梁柱节点，其特征在于，所述多根第一纵向钢筋锚固在所述多根第一横向钢筋上。
7.如权利要求6所述的梁柱节点，其特征在于，所述薄壁钢管柱在其用以与所述环梁本体相连的节点区域的外壁上设有剪力栓钉。
8.如权利要求3所述的梁柱节点，其特征在于，所述钢筋混凝土环梁还包括多条与所述环梁本体连为一体的横梁。
9.如权利要求3所述的梁柱节点，其特征在于，所述薄壁钢管混凝土核心柱的截面呈圆形或方形； 所述薄壁钢管柱的截面呈圆形。
10.如权利要求1或2所述的梁柱节点，其特征在于，所述薄壁钢管混凝土核心柱的外周包覆有纤维塑料体。
专利摘要本实用新型公开了一种薄壁钢管混凝土核心柱与钢筋混凝土环梁的梁柱节点，包括薄壁钢管混凝土核心柱，其至少包括一薄壁钢管柱，薄壁钢管柱具有中空腔室；钢筋混凝土环梁，其至少包括环梁本体，环梁本体包括交叉捆绑为一体的多根第一横向钢筋和多根第一纵向钢筋，钢筋混凝土环梁的两端部贯通开设用于供薄壁钢管柱穿过的贯通孔，多根第一纵向钢筋紧固在环梁本体的内部，薄壁钢管混凝土核心柱与环梁本体浇注为一体。实施本实用新型的薄壁钢管混凝土核心柱与钢筋混凝土环梁的梁柱节点，可借助钢筋混凝土环梁将梁端荷载传递给在承载力、抗震性能和耐久性能上有较大提升的薄壁钢管混凝土核心柱、耐久性好；施工方便、传力明确、性能可靠。
文档编号E04B1/58GK202990119SQ201220718300
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月24日 优先权日2012年12月24日
发明者陈宜言, 尧国皇, 欧阳宇峰, 姜瑞娟, 盖卫明 申请人:深圳市市政设计研究院有限公司