钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点及其施工方法_4

文档序号:9805972阅读:来源:国知局
筋的作用即可。另外,该方钢环箍的设置位置只要设置在连接节点处且避开钢管开孔的位置即可。
[0095]为了加强钢管与其外部的混凝土之间的结合力,使钢管混凝土柱与其外部的钢筋混凝土共同作用,承担受力,作为一种改进,如图2所示,在本实施例中,在钢管10的外周面上还固设有若干结合部件50,这些结合部件为圆柱头栓钉,呈梅花形排布在钢管10的外周面上。可以理解的是,在本发明中,这些结合部件除了可以是圆柱头栓钉,也可以是短的钢筋条,还可以是短的异型钢筋条(如U型、H型),并且这些结合部件在钢管外周面上可以呈梅花形排布,也可以呈矩形排布。
[0096]当钢筋混凝土梁的高度较高,仅靠梁顶面和底面设置的钢筋不足以承受自重及荷载时,作为一种改进,本实施例中,如图2所示,在钢筋混凝土梁20的中部需设置腰筋60。钢管10在对应于连接节点处的钢筋混凝土梁的中部设置若干孔洞,这些孔洞的直径为20mm,钢筋混凝土梁的腰筋60穿过对应位置的孔洞,每个孔洞对应穿过一根腰筋。
[0097]实施例三
[0098]本实施例与实施例二的不同之处在于,本实施例中的钢管混凝土柱和叠合柱之间为偏心设置。如图3所示,叠合柱90的四个侧边分别为上侧边91、右侧边92、下侧边93和左侧边94,钢管混凝土柱的钢管11中心Gl (即钢管混凝土柱的重心)到叠合柱上侧边91、右侧边92、下侧边93和左侧边94的距离依次为800mm、850mm、800mm和750mm,钢管混凝土柱的中心Gl位于叠合柱的中心G2的左侧。
[0099]另外,在本实施例中,钢管混凝土柱10分别与沿南北方向(即图3中的下上方向)延伸的钢筋混凝土梁、沿东西方向(即图3中的右左方向)延伸的钢筋混凝土梁相交于连接节点处。其中,钢管混凝土柱10与沿南北方向延伸的钢筋混凝土梁相交处连接节点的结构与实施例二相同,在此不再赘述。
[0100]在钢管混凝土柱10与沿东西方向延伸的钢筋混凝土梁相交处的连接节点中,靠近叠合柱右侧边92的钢管上开设四个开孔,用于使位于该侧的钢筋混凝土梁的钢筋穿过;靠近叠合柱左侧边94的钢管上开设三个开孔,用于使位于该侧的钢筋混凝土梁的钢筋穿过。可以理解的是,穿过叠合柱右侧边钢管开孔的钢筋与穿过叠合柱左侧边钢管开孔的钢筋为连续钢筋,而非分别设置叠合柱右侧边和叠合柱左侧边的分段钢筋,即钢筋从叠合柱右侧边钢管开孔穿过后接着穿过叠合柱左侧边钢管开孔。另外,在本实施例中,该沿东西方向延伸的钢筋混凝土梁为变截面梁,即叠合柱左右两侧的梁的截面尺寸不同,因此,该钢筋混凝土梁的钢筋在连接节点处设置为圆弧形钢筋,穿过对应位置的开孔。具体地,位于叠合柱右侧边的钢筋混凝土梁沿垂直于其长度方向的截面尺寸为600mmX800mm;位于叠合柱左侧边的钢筋混凝土梁沿垂直于其长度方向的截面尺寸为500mm X 700mm。
[0101]实施例四
[0102]本实施例提供一种钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁的连接节点的施工方法,包括以下步骤:在钢管混凝土柱的钢管外周面上向外凸出设置加强板;对所述钢管和所述加强板打孔,得到位于所述钢管上的第一开孔和位于所述加强板上且与各所示第一开孔重叠的第二开孔;;将钢筋混凝土梁的钢筋穿过对应位置的所述第一开孔、所述第二开孔,从而在所述钢管混凝土柱和所述钢筋混凝土梁的相交处形成连接节点。
[0103]实施例五
[0104]本实施例提供一种钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁的连接节点的施工方法,具体步骤如下:在钢管混凝土柱的钢管外周面上向外凸出设置加强板;对所述钢管和所述加强板打孔,得到位于所述钢管上的第一开孔和位于所述加强板上且与各所示第一开孔重叠的第二开孔;;将钢筋混凝土梁的钢筋穿过对应位置的所述第一开孔、所述第二开孔,从而在所述钢管混凝土柱和所述钢筋混凝土梁的相交处形成连接节点。
[0105]利用本实施例施工方法得到的连接节点,如图1所示,设置在钢管混凝土柱10和钢筋混凝土梁20的相交处。钢管混凝土柱的钢管11上设有若干第一开孔12,在钢管11的外周面对应于第一开孔的位置设有加强板30,且加强板30上设有分别与各第一开孔12重叠的第二开孔,钢筋混凝土梁的钢筋21分别穿过对应位置的第一开孔12和第二开孔,从而使钢管混凝土柱10和钢筋混凝土梁20相交,形成连接节点。具体地,如图2所示,在钢管混凝土柱10与钢筋混凝土梁20相交处,第一开孔12包括钢管11对应于钢筋混凝土梁20的顶面和底面分别设置的第一组开孔121和第二组开孔122,钢筋21包括位于钢筋混凝土梁顶面的第一组钢筋211和底面的第二组钢筋212。第一组钢筋211分别从对应位置的第一组开孔121、与第一组开孔121重叠的第二开孔中穿过,第二组钢筋212分别从对应位置的第二组开孔122、与第二组开孔122重叠的第二开孔中穿过。另外,加强板30包括对应设置在第一组开孔121外部的第一加强板31和对应设置在第二组开孔122外部的第二加强板32。
[0106]在本发明中,钢管的第一开孔分别设置在钢管上相对的两个侧面上,从而使钢筋混凝土梁的钢筋可以顺利地穿过对应位置的第一开孔。第一开孔为圆形开孔、椭圆形开孔、方形开孔或矩形开孔的任意一种或任意几种的组合。在本实施例中,钢管开孔采用圆形开孔和椭圆形开孔的组合。具体地,如图2所示,第一组开孔121包括对应于钢筋混凝土梁顶面中部设置的三个圆形开孔以及对应于钢筋混凝土梁顶面两侧分别设置的椭圆形开孔,且两个椭圆形开孔的长轴方向均沿竖直方向(即图2中的上下方向)延伸。其中,相邻的圆形开孔之间以及相邻的圆形开孔和椭圆形开孔之间的水平间距均为75mm。第二组开孔122包括对应于钢筋混凝土梁底面中部和两侧设置的三个椭圆形开孔,并且,位于梁底面两侧的椭圆形开孔的长轴方向沿竖直方向延伸,位于梁底面中部的椭圆形开孔的长轴方向沿水平方向(即图2中的左右方向)延伸。其中,相邻的椭圆形开孔之间的水平距离为135mm。在本实施例中,圆形开孔的直径为50_,椭圆形开孔的尺寸为50_X 130_。
[0107]在本发明中,用于穿过钢管开孔的钢筋混凝土梁钢筋为梁的受力钢筋,该钢筋可以是单根钢筋、两根钢筋组成的单排双筋或者多排双筋(即多排钢筋且每排由两根钢筋组成)中的任意一种或几种的组合。具体地,在本实施例中,穿过钢管圆形开孔的钢筋为单排双筋,穿过钢管椭圆形开孔的钢筋为并排双筋(即两排双筋),且单根钢筋的直径为16_,SP单排双筋沿垂直于其长度方向的横截面长度为32_。可以理解的是,在本发明中,钢筋直径的选择取决于开孔的大小。如果钢筋直径太大,无法穿进开孔中;如果钢筋直径太小,一方面较细的钢筋其受拉或受压能力较差,直接影响钢筋混凝土梁的承载能力,另一方面,这样的钢筋不易在开孔内固定,容易和与其相邻的钢筋缠绕在一起。因此,在本发明中,设单根钢筋的直径为d,单排双筋沿垂直于其长度方向的横截面长度为2d,圆形开孔的直径为Dl,椭圆形开孔的短轴长度为D2,0.25D1 <d<0.5Dl,0.25D2 <d<0.5D2,优选为d = 0.32D1 =
0.32D2o
[0108]实际上,本发明中之所以在钢管上设置开孔,是为了使梁钢筋能够顺利穿过的同时,尽量减小或避免对钢管混凝土柱结构强度的影响。因此,本发明中的钢管开孔面积均较小,仅允许单根钢筋、单排双筋或者并排双筋通过,这样,较小的开孔率使得开孔对钢管截面的受力削弱较少,并且在钢筋穿孔后,孔内剩余缝隙很小,钢管对管芯混凝土的约束力基本保持不变,进而使钢管混凝土柱的承载能力基本保持不变。因此,在本发明中,开孔的数量、面积大小以及开孔间距等参数的设定应根据建筑施工的实际受力情况确定,不仅限于上述实施例中的具体数值。例如,对钢管混凝土柱的承载力要求较高时,可适当采用直径较大的钢筋(如HRB400级钢筋),在保证梁受力的同时,减少钢管开孔的数量,从而降低因开孔对钢管截面受力削弱的影响。对钢筋混凝土梁的承载能力要求较高时,则适当的增加开孔的数量并调整开孔间距,使得更多的梁受力钢筋可穿过钢管。此外,本发明中的梁钢筋并未集中排布在某一个较大的开孔中,而是分设在各个小的开孔中,这样的钢筋设置能够使钢筋混凝土梁的受力更加合理。
[0109]在本发明中,加强板用于对钢管的开孔进行补强,加强板可以是设置在钢管的外周面上、沿钢管径向方向向外凸出且覆盖在开孔外部的水平加劲环,也可以是间隔设置在钢管外周面、沿钢管径向方向向外凸出且仅覆盖在开孔外部的若干段圆弧形板。在本实施例中,采用完整的水平加劲环作为加强板,将加强板焊接在钢管外周面上。如图2所示,该加强板沿钢管径向方向(即图2中左右方向)的宽度为18mm,沿钢管轴向方向(即图2中上下方向)的高度为250mm。第一加强板31的上侧边高于钢筋混凝土梁顶面的上表面25mm,第二加强板32的下侧边低于钢筋混凝土梁底面的下表面25mm。可以理解的是,当连接节点处设有若干钢筋混凝土梁且各梁的标高不同(即各条梁
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