劲性钢柱与钢筋混凝土梁多向斜交节点结构的制作方法

本实用新型属于建筑施工领域，尤其涉及一种劲性钢柱与钢筋混凝土梁多向斜交节点结构。

背景技术：

目前，随着城市的扩建、经济的发展和人民生活品质的提高，越来越多的大型公共建筑应运而生，超高层建筑已普及于各线城市当中。由于混凝土结构自身的局限性，钢与混凝土组合结构是目前超高层结构的主流。受限于城市空间对建筑美观的需求，超高层建筑结构体系也日趋复杂。在主体结构施工过程中，由于结构平面布置本身的不规则性，往往会出现钢筋混凝土梁与劲性钢柱在平面位置上出现多向斜交的情况，如采取常规的钢柱翼缘焊接直螺纹套筒、腹板根据梁纵向受力主筋留设单独洞口，对钢构件深化设计、工厂加工等留设的角度及位置要求极高，并且现场施工难度较大，工期消耗时间长，成本高。

技术实现要素：

本实用新型主要是针对现有技术的不足，提供一种劲性钢柱与钢筋混凝土梁多向斜交节点结构，有效解决了劲性钢柱与钢筋混凝土梁多向斜交复杂节点连接质量、连接形式、施工操作难度大等一系列技术难题。

为实现上述技术效果，本实用新型所采用的技术方案为：一种劲性钢柱与钢筋混凝土梁多向斜交节点结构，其包括：

用于连接梁钢筋的阶梯形钢筋连接板，固定于钢柱翼缘上，所述阶梯形钢筋连接板包括上下排布且长度由上至下逐渐增大的至少第一排连接板和第二排连接板；

供梁钢筋穿过的洞口，开设于钢柱腹板上；以及

供拉结筋拉结的竖向钢板带，固定于钢柱腹板上。

本实用新型采用阶梯形钢筋连接板、型钢柱腹板开设双向交叉矩形洞口贴板补强、竖向钢板带连接拉筋等技术措施，有效解决了劲性钢柱与钢筋混凝土梁多向斜交复杂节点连接质量、连接形式、施工操作难度大等一系列技术难题。

在一些实施例中，所述钢柱腹板上固定有位于所述洞口周边的贴板。

在一些实施例中，所述第一排连接板的长度为5d+20mm，所述第二排连接板的长度为所述第一排连接板长度的2倍，d为与钢柱翼缘相交最大钢筋直径。

在一些实施例中，所述第一排连接板和所述第二排连接板之间固定有中部隔板。

在一些实施例中，所述洞口的尺寸满足供与所述钢柱腹板相交的所有梁钢筋穿越。

在一些实施例中，钢柱为十字形钢柱，具有十字相交的二钢柱腹板，二所述钢柱腹板上均开设有所述洞口且两洞口十字相交。

在一些实施例中，所述洞口为矩形洞口，单个所述洞口的宽度不超过400mm。

在一些实施例中，所述竖向钢板带上设有供拉结筋穿过的长圆孔。

在一些实施例中，部分拉结筋拉结于所述竖向钢板带，部分拉结筋拉结至所述钢柱的纵向筋。

在一些实施例中，所述阶梯形钢筋连接板上开设有供所述钢柱的纵向筋穿设的穿筋孔。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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是相交梁纵筋初步排布示意图。

图2是梁纵筋排布深化示意图。

图3和图4是阶梯形钢筋连接板深化示意图，图3是俯视图，图4是立面图。

图5和图6是竖向钢板带深化前后柱拉筋形式示意图，图5是深化前，图6是深化后。

图7是竖向钢板带示意图。

图8是与型钢柱翼缘相交钢筋连接示意图。

图9是优化后圆柱箍筋连接示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

本发明提供了一种基于bim技术的劲性钢柱与钢筋混凝土梁多向斜交复杂节点施工方法，劲性钢柱与钢筋混凝土梁多向斜交复杂节点处采用阶梯形钢筋连接板、型钢柱腹板开设双向交叉矩形洞口贴板补强、竖向钢板带连接拉筋等技术措施，有效解决了劲性钢柱与钢筋混凝土梁多向斜交复杂节点连接质量、连接形式、施工操作难度大等一系列技术难题。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1～9所示，提供了本实用新型劲性钢柱与钢筋混凝土梁多向斜交节点结构的一个实施例，如图所示，该劲性钢柱与钢筋混凝土梁多向斜交节点结构主要由阶梯形钢筋连接板、腹板双向交叉矩形洞口和竖向钢板带等构成。其中，阶梯形钢筋连接板固定于钢柱翼缘21上，用于连接梁纵筋，该阶梯形钢筋连接板包括上下排布且长度由上至下逐渐增大的至少第一排连接板11和第二排连接板12，如图3和图4所示。洞口13开设于钢柱腹板22上，如7所示，供梁钢筋31穿过。竖向钢板带14固定于钢柱腹板22上，如图7和图9所示，供钢柱外围的拉结筋拉结。

其中，钢柱为十字形型钢柱，具有十字相交的二钢柱腹板22，二钢柱腹板22上均开设有洞口13且两洞口13十字相交，洞口13呈矩形，构成腹板双向交叉矩形洞口。

具体来说，根据梁配筋图，确定梁纵筋与型钢柱翼缘、腹板相交状况，通过深化设计，形成梁纵筋排布深化图，并进行720yun交底；将梁纵筋排布深化图反馈至钢结构深化流程，根据与其翼缘相交钢筋情况确定阶梯形钢筋连接板规格、位置及数量，根据穿过柱腹板纵向钢筋情况确定腹板双向交叉矩形洞口规格，根据双向交叉矩形洞口规格确定贴板16厚度及形式；将穿过柱腹板拉筋深化为拉结至腹板上设置的竖向钢板带；通过以上前置要求，完善钢结构加工深化图，并指导工厂加工。现场施工过程中，通过二维码在网信息，时刻跟踪钢构件动态；同时将与型钢柱翼缘相交梁纵向主筋焊接至阶梯形钢筋连接板，并通过每一阶梯高度保证了多排钢筋竖向间距；将穿过型钢柱腹板钢筋通过腹板双向交叉矩形洞口，满足规范图集对其锚固长度的要求，避免偏差对钢筋穿过柱腹板的影响；将穿过型钢柱腹板的水平拉结筋拉结至设置在柱腹板上的竖向钢板带，解决了拉筋现场施工一分为二相互连接施工困难，质量无法保证的问题。

优选地，梁纵筋与型钢柱相交状况分析，根据结构平面布置图确定与型钢柱相交梁数量、位置，结合梁配筋图对相交梁纵筋进行初步排布，确定梁纵筋与型钢柱翼缘、腹板相交状况。按照与型钢柱翼缘、腹板相交情况对纵筋进行颜色区分，达到快速判别。

优选地，所述梁纵筋排布深化，梁纵筋初步排布后，根据与柱纵向受力主筋、型钢柱相交情况及利于施工的要求，对梁纵向受力主筋进行深化排布，以达到避让柱纵向钢筋、减少与型钢柱翼缘相交钢筋数量、利于混凝土浇筑等目的，并对排布后的钢筋分布状况形成深化设计文件，规定适用于项目内部使用的钢筋排布表示规则，提交设计单位确认。

优选地，阶梯形钢筋连接板深化设计，根据与型钢柱翼缘相交梁角度及纵筋数量、排数，确定阶梯形钢筋连接板规格、位置及数量。连接板宽度为：[与翼缘相交单排最大数量钢筋直径总和+(与翼缘相交单排最大数量钢筋根数-1)*30+2*25]mm；第一排连接板长度为：[5d(d为与翼缘相交最大钢筋直径)+20]mm，第二排连接板长度为第一排连接板长度的2倍，并以此类推；上下排钢筋连接板间设置中部隔板15，以保证上下排钢筋竖向间距，同时避免混凝土浇筑形成空腔，影响浇筑质量；阶梯形钢筋连接板的位置根据梁纵向受力主筋的位置确定，并通过与翼缘相交情况确定阶梯形连接板的数量。

优选地，腹板双向交叉矩形洞口深化设计，根据钢筋排布深化图确定斜向相交梁与型钢柱腹板相交钢筋数量，对单向腹板以满足与其相交的最多钢筋数量穿越洞口为准，单向腹板开洞宽度不超过400mm，如若不满足钢筋直接穿过要求，可将部分钢筋进行水平打拐处理，穿过矩形洞口；单向矩形洞口高度按照与型钢柱腹板相交钢筋所在钢筋混凝土梁最大高度确定，满足钢筋水平方向直接穿过要求；型钢柱腹板在纵横向均形成单向矩形洞口，在十字型交叉点处相交形成双向交叉矩形洞口，满足与其相交所有斜向梁纵向受力主筋锚固要求。根据双向交叉矩形洞口规格计算确定贴板16厚度及形式，以满足型钢柱受力截面面积及强度要求，解决了梁纵向受力钢筋穿越腹板独立开洞，定位困难、施工不便、截面受损等技术问题。在贴板16上设置纵横间距250mm，直径20mm圆孔，用以贴板16与型钢柱腹板22的焊接连接。根据腹板截面受损情况进行计算确定的贴板厚度宜优先采用16mm厚钢板，当双向贴16mm厚钢板仍不满足计算要求时，考虑进行开洞宽度缩小调整。

优选地，竖向钢板带深化设计，根据节点核心区柱箍筋加密情况，对穿过型钢柱腹板拉筋进行优化，确定拉筋竖向间距及位置；通过型钢柱腹板垂直方向焊接沿柱纵向钢筋连接板，并在钢筋连接板上预留长圆孔用于箍筋拉结，解决了箍筋密集穿越型钢柱腹板造成大量开洞腹板受损的技术问题。箍筋连接板板带为带剖口的宽度为其上预留长圆孔长度的3倍，长度同型钢柱长的竖向钢板条，钢板带厚度不小于拉结箍筋直径；箍筋连接板板带预留洞为根据水平箍筋纵向间距及位置，设置在箍筋连接板板带上的长度为箍筋直径的3～4倍，宽度为箍筋直径+4mm水平长圆孔；带坡口的箍筋连接板板带其坡口用于与型钢柱腹板进行焊接，保证箍筋受力能够可靠传递。

优选地，与型钢柱翼缘相交钢筋施工，根据梁纵筋排布深化图确定与型钢柱翼缘相交钢筋数量，钢筋下料时考虑双面焊接连接长度。钢筋连接安装时，以上铁两排钢筋为例，连接安装过程如下：

1)、安装上铁第二排钢筋至阶梯形钢筋连接板上第二排钢筋连接板，进行双面焊接满足焊缝长度5d要求，焊缝宽度为0.6d，焊缝厚度为0.35d。

2)、安装上铁第一排钢筋至阶梯形钢筋连接板上第一排钢筋连接板，进行双面焊接满足焊缝长度5d要求，焊缝宽度为0.6d，焊缝厚度为0.35d。

两层钢筋焊接连接时，通过中间隔板保证上下层钢筋间距；通过阶梯形钢筋连接板形式，便于现场安装、焊接作业。下铁钢筋连接安装顺序同上铁钢筋。

优选地，所述与型钢柱腹板相交钢筋施工，根据梁纵筋排布深化图确定与型钢柱腹板相交钢筋数量，现场按照预先排布的梁纵筋排布位置及形式，将梁纵筋穿过型钢柱腹板上双向相交叉矩形洞口，钢筋下料时考虑梁纵筋满足直锚长度且过柱中+5d。钢筋连接安装时，依此按照下铁第一排筋、下铁第二排筋、上铁第二排筋、上铁第一排筋进行。

优选地，配合图5、图6、图7和图9所示，拉结筋17与竖向钢板带14连接施工，根据柱配筋详图明确节点核心区域箍筋规格、数量、间距及组合形式，外侧圆形及菱形封闭箍筋已避让柱内十字型钢，原设计通过型钢柱腹板拉结筋安装至腹板上焊接的竖向钢板带，拉结筋端部设置135°弯钩，拉结至竖向钢板带长圆孔及柱纵向受力主筋。

本发明采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

(1)利用bim技术、720yun技术以及二维码物流追踪技术，对复杂节点深化、交底、施工形成一体化科技管理。

(2)以阶梯型钢筋连接板替代钢筋连接套筒，以达到施工方便、快捷，质量易保证。

(3)十字型钢柱腹板留设双向交叉矩形洞口并贴板补强，加快工厂加工及现场施工进度，简化作业难度。

(4)柱拉结筋与钢柱上设置的竖向钢板带连接，避免腹板密集开洞，达到拉筋快速安装。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。