一种复式圆钢管约束混凝土柱与混凝土梁节点结构的制作方法
【专利摘要】一种复式圆钢管约束混凝土柱与混凝土梁节点结构，包括复式圆钢管约束混凝土柱以及经过混凝土环梁向四周延伸连接在复式圆钢管约束混凝土柱柱身上的若干个钢筋混凝土梁；复式圆钢管约束混凝土柱包括设置在外钢管中的内钢管，内钢管中填充核心混凝土，内钢管与外钢管之间填充钢管间混凝土；外钢管上开有缺口，钢筋混凝土梁穿过钢管间混凝土连接内钢管外壁；钢筋混凝土梁包括连接在框架梁纵筋上的若干个框架梁箍筋，框架梁纵筋与框架梁箍筋上浇筑有框架梁混凝土；混凝土环梁包括环梁环筋以及环梁箍筋，环梁环筋与环梁箍筋上浇筑有环梁混凝土，环梁混凝土与外钢管缺口处的钢管间混凝土相连。本实用新型施工难度低，可靠性好，能够节省造价和人工成本。
【专利说明】
一种复式圆钢管约束混凝土柱与混凝土梁节点结构
技术领域
[0001]本实用新型属于建筑工程领域，具体涉及一种复式圆钢管约束混凝土柱与混凝土梁节点结构。
【背景技术】
[0002]钢管混凝土柱作为钢一混凝土组合结构的一种典型构件，自从多年前被发明并应用于工程实践以来，由于其承载力较高，抗震性能优越，截面尺寸小，造价相对适中等显著优点，在高层建筑结构设计当中，已成为工程师的首选构件形式，取得了良好的技术经济效果。但随着社会发展和技术进步，尤其是越来越高的工程需求以及高强材料的持续创新，此类性能优越的结构件亦表现出一定的局限性。研究表明，传统钢管混凝土柱中，钢管一般在其进入弹塑性阶段后才能表现出对柱中混凝土的约束作用，故其约束效果不强，未充分发挥钢材优异的受拉性能。与此同时，钢管亦需承担部分轴向荷载，容易引起局部屈曲，从而降低框架柱的抗震性能。除此之外，钢管混凝土柱在和钢筋混凝土梁相连接时，节点区一般采取截筋式或穿筋式来连接，致使节点的设计繁杂，施工工序多、难度大。
[0003]经过长期研究和工程实践，国内学者提出了一种新型的组合式钢管约束钢筋混凝土柱。钢管约束混凝土柱的创新之处在于其外钢管在梁柱节点处不连通，人为使其断开一定的距离。如此一来，钢管不会直接承担柱子的轴向荷载，仅对核心混凝土起横向约束作用，能够有效提尚核心混凝土的延性和强度，柱内钢筋亦能提尚构件整体的承载力和稳定性，弥补了混凝土抗剪能力弱的缺陷。但是由于柱子内部配筋密集，致使混凝土振捣困难，浇筑不密实。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种复式圆钢管约束混凝土柱与混凝土梁节点结构，该节点结构能够充分发挥钢材和混凝土的各自优点，承载力较高，抗震性能好，经济效果优，并且设计方法简单，施工方便，比较容易保证施工质量。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为:
[0006]包括复式圆钢管约束混凝土柱以及经过混凝土环梁向四周延伸连接在复式圆钢管约束混凝土柱柱身上的若干个钢筋混凝土梁;所述的复式圆钢管约束混凝土柱包括设置在外钢管中的内钢管，内钢管中填充核心混凝土，内钢管与外钢管之间填充钢管间混凝土；所述外钢管上开有缺口，钢筋混凝土梁穿过钢管间混凝土连接内钢管的外壁;所述的钢筋混凝土梁包括框架梁纵筋以及连接在框架梁纵筋上的若干个框架梁箍筋，框架梁纵筋与框架梁箍筋上浇筑有框架梁混凝土;所述的混凝土环梁包括围绕在复式圆钢管约束混凝土柱外部的环梁环筋以及围绕在钢筋混凝土梁上的环梁箍筋，所述的环梁环筋与环梁箍筋上浇筑有环梁混凝土，且环梁混凝土与外钢管缺口处的钢管间混凝土相连。
[0007]所述的环梁环筋采用圆形钢筋对焊而成。
[0008]所述的环梁箍筋与环梁环筋绑扎形成整体。
[0009]所述的外钢管缺口上下两侧距钢筋混凝土梁留有1mm的间隙。
[0010]所述的框架梁纵筋与框架梁箍筋绑扎形成整体。
[0011]所述的钢筋混凝土梁在复式圆钢管约束混凝土柱柱身四周均匀设置有四个。
[0012]与现有技术相比，本实用新型通过在复式圆钢管约束混凝土柱的外钢管上开设缺口，使得外钢管不直接承担轴向荷载，仅对核心区混凝土起约束作用，有效避免了钢管在轴向力作用下发生的局部屈曲，使得钢材优异的受拉性能得到最大程度的发挥。本实用新型复式圆钢管约束混凝土柱以内钢管替代以往采用的钢筋笼，由于钢管本身能够作为模板，简化了施工工序，同时有效避免配筋过密导致的混凝土浇筑振捣困难，使得混凝土的浇筑质量得到保证。本实用新型复式圆钢管约束混凝土柱的柱身上设置有混凝土环梁，避免了外钢管可能在缺口处断开造成的削弱，使得节点区强度得以提高，从而满足“强节点，弱构件”的设计准则。本实用新型复式圆钢管约束混凝土柱的内钢管中填充核心混凝土，内钢管与外钢管之间填充钢管间混凝土，能够有效弥补空钢管屈曲失稳以及防火性能差的短板，增加了构件的可靠性。本实用新型有效避免了混凝土梁中纵筋的截断或穿过钢管，保持了构件的整体性，使得节点的受弯性能以及抗震性能大大得到提高。本实用新型整体上能够充分发挥钢材以及混凝土的各自优点，其承载力较高，抗震性能好，施工简单容易，保证了施工质量，经济效益显著。
【附图说明】
[0013]图1本实用新型的整体结构三维视图；
[0014]图2本实用新型整体结构的纵剖视图；
[0015]图3本实用新型整体结构的横剖视图；
[0016]附图中:1.复式圆钢管约束混凝土柱；1-1.外钢管；1-2.钢管间混凝土； 1-3.内钢管；1-4.核心混凝土; 2.钢筋混凝土梁;2-1.框架梁纵筋;2-2.框架梁箍筋;2-3.框架梁混凝土; 3.混凝土环梁;3-1.环梁环筋;3-2.环梁箍筋;3-3.环梁混凝土。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
[0018]参见图1-3，本实用新型在结构上包括复式圆钢管约束混凝土柱I，钢筋混凝土梁2以及钢筋混凝土约束环梁3。复式圆钢管约束混凝土柱I包括外钢管1-1、钢管间混凝土 1-2、内钢管1-3以及核心混凝土 1-4。其中，核心混凝土 1-4内包于内钢管1-3之中，内钢管1-3沿轴向贯通布置，包裹于钢管间混凝土 1-2之中，将核心混凝土 1-4包裹于其内；钢管间混凝土1-2包裹于外钢管1-1之中，内包内钢管1-3;外钢管1-1上开有缺口，外钢管1-1缺口上下两侧距钢筋混凝土梁2留有1mm的间隙，内包钢管间混凝土 1_2。
[0019]钢筋混凝土梁2包括框架梁纵筋2-1、框架梁箍筋2-2以及框架梁混凝土 2-3;其中框架梁混凝土 2-3内包框架梁纵筋2-1与框架梁箍筋2-2;其中框架梁箍筋2-2被绑扎于框架梁纵筋2-1之上，共同包裹于框架梁混凝土2-3之中，框架梁纵筋2-1被框架梁箍筋2-2所约束，二者经过绑扎形成整体，内包于框架梁混凝土2-3之中。
[0020]混凝土环梁3包括环梁环筋3-1、环梁箍筋3-2以及环梁约束混凝土 3-3，其中环梁混凝土 3-3内包环梁环筋3-1与环梁环向箍筋3-2，环梁箍筋3-2被绑扎于环梁环筋3-1之上，形成钢筋笼共同包裹于环梁混凝土 3-3之中。环梁圆形环筋3-1为圆形钢筋对焊而成，与环梁箍筋3-2绑扎形成整体，内包于环梁混凝土3-3之中。
[0021]上述结构在施工时，首先按照设计要求制作各部件，对框架梁纵筋2-1与框架梁箍筋2-2进行钢筋绑扎，形成框架梁钢筋骨架;然后将环梁环筋3-1与环梁箍筋3-2绑扎于框架梁钢筋骨架之上，形成节点区钢筋笼;将内钢管1-3穿过节点区钢筋笼中部放置，放置外钢管1-1，将外钢管1-1套在内钢管1-3之外;支模板，即将钢钢筋混凝土梁2、混凝土环梁3与钢管间混凝土 1-2整体支模，按照设计要求将各部件进行定位固定。检查各部件尺寸和相对位置，确认无误后浇筑混凝土，混凝土浇筑采用分层浇筑、分层振捣的方式进行，确保浇筑质量;浇筑完成后以草帘或麻袋覆盖，浇水养护。至此，本实用新型节点结构施工完成。
[0022]本实用新型施工难度低，可靠性好，能够节省造价和人工成本，经济效益显著。
【主权项】
1.一种复式圆钢管约束混凝土柱与混凝土梁节点结构，其特征在于:包括复式圆钢管约束混凝土柱(I)以及经过混凝土环梁(3)向四周延伸连接在复式圆钢管约束混凝土柱(I)柱身上的若干个钢筋混凝土梁(2);所述的复式圆钢管约束混凝土柱(I)包括设置在外钢管(1-1)中的内钢管(1-3)，内钢管(1-3)中填充核心混凝土(1-4)，内钢管(1-3)与外钢管(1-1)之间填充钢管间混凝土(1-2);所述外钢管(1-1)上开有缺口，钢筋混凝土梁(2)穿过钢管间混凝土(1-2)连接内钢管(1-3)的外壁;所述的钢筋混凝土梁(2)包括框架梁纵筋(2-1)以及连接在框架梁纵筋(2-1)上的若干个框架梁箍筋(2-2)，框架梁纵筋(2-1)与框架梁箍筋(2-2)上浇筑有框架梁混凝土 (2-3);所述的混凝土环梁(3)包括围绕在复式圆钢管约束混凝土柱(I)外部的环梁环筋(3-1)以及围绕在钢筋混凝土梁(2)上的环梁箍筋(3-2)，所述的环梁环筋(3-1)与环梁箍筋(3-2)上浇筑有环梁混凝土 (3-3)，且环梁混凝土 (3-3)与外钢管(1-1)缺口处的钢管间混凝土 (1-2)相连。2.根据权利要求1所述的复式圆钢管约束混凝土柱与混凝土梁节点结构，其特征在于:所述的环梁环筋(3-1)采用圆形钢筋对焊而成。3.根据权利要求1所述的复式圆钢管约束混凝土柱与混凝土梁节点结构，其特征在于:所述的环梁箍筋(3-2)与环梁环筋(3-1)绑扎形成整体。4.根据权利要求1所述的复式圆钢管约束混凝土柱与混凝土梁节点结构，其特征在于:所述的外钢管(1-1)缺口上下两侧距钢筋混凝土梁(2)留有1mm的间隙。5.根据权利要求1所述的复式圆钢管约束混凝土柱与混凝土梁节点结构，其特征在于:所述的框架梁纵筋(2-1)与框架梁箍筋(2-2)绑扎形成整体。6.根据权利要求1所述的复式圆钢管约束混凝土柱与混凝土梁节点结构，其特征在于:所述的钢筋混凝土梁(2)在复式圆钢管约束混凝土柱(I)柱身四周均匀设置有四个。
【文档编号】E04B1/30GK205637144SQ201620499703
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】韦帅, 石鑫怡, 杨加玉, 毛云骞
【申请人】长安大学