专利名称：一种组合梁与混凝土柱节点结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及土木工程中的结构工程领域，具体是指一种组合梁与混凝土柱的节点结构。
背景技术：
钢与混凝土组合梁能充分发挥钢与混凝土两种材料的长处。我国从50年代初期开始研究组合梁结构，之后在公路、铁路桥梁方面得到了广泛地应用。在房屋建筑方面使用组合梁要比使用混凝土梁经济，组合梁在使用阶段可以不考虑梁的整体稳定性能，充分发挥钢与混凝土各自的优点，它能够节约材料、减轻楼盖重量、降低梁高、增强刚度和承载力。
由钢筋混凝土柱与组合梁组成的结构体系与一般的混凝土结构体系相比具有使用功能好、施工快捷的优点，与钢框架体系相比具有造价低的优点，同时结构的净高得到了降低，提供了大开间及小业主自由装修的便利条件。在我国建筑钢材产量逐年递增的时候，组合梁-混凝土柱结构体系的提出符合国家建设部关于建筑产业化及大力发展建筑用钢的要求。
现有技术对组合梁与混凝土柱性能的研究较为广泛，但对组合梁与混凝土柱构成的结构体系中梁柱节点的研究目前仍很缺乏。由于该结构体系中节点的构造及受力性能直接影响到组合梁与混凝土柱结构体系的力学性能，故目前工程界迫切需要找到一种适用于该结构体系的高性能的节点结构。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足与缺点，提供一种强度高、延性好、内力分布均匀的组合梁与混凝土柱节点结构。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现本组合梁与混凝土柱节点结构，其特征在于所述组合梁与混凝土柱节点结构包括节点核芯区混凝土、钢板箍、外伸端板、长杆螺栓、组合梁的负钢筋，所述钢板箍包裹在节点核芯区混凝土的外周面，所述钢板箍、外伸端板位于所述负钢筋的下方，两块外伸端板通过贯穿节点核芯区混凝土的长杆螺栓分别固定在钢板箍两个端面外侧，所述外伸端板外侧焊接有组合梁的工字钢梁。
为了更好地实现本实用新型，所述工字钢梁与外伸端板的焊接方式是V形坡口焊缝焊接。
所述外伸端板上端距工字钢梁上翼缘外表面20mm～50mm，外伸端板下端距工字钢梁下翼缘外表面100mm～260mm；所述组合梁的混凝土层厚度为100mm～260mm；所述工字钢梁、外伸端板、钢板箍的材料强度等级为Q235、Q345或Q390，组合梁负钢筋的强度等级为HRB400，长杆螺栓的强度等级为8.8级或10.9级。
本实用新型相对现有技术，具有如下优点与有益效果(1)强度高，本实用新型所述节点核芯区的剪力由所述钢板箍与节点核芯区混凝土共同承担，由于核芯区混凝土被钢板箍约束，其受力性能表现为约束混凝土的受力性能，其强度有较大的提高，同时钢板箍也能充分发挥其抗剪作用，所以本实用新型的节点的抗剪承载力超过同样尺寸的普通混凝土梁柱节点的抗剪承载力。
(2)延性好，本实用新型所述外伸端板螺栓连接的组合梁与混凝土柱节点结构很容量实现抗震需要的“强节点”，并使组合梁先于节点与混凝土柱提前进入塑性，由于组合梁中的工字钢可使梁端充分发生塑性，所以本实用新型具有较好的延性。
(3)内力分布均匀，本实用新型由于采用外伸端板，节点核心区的内力传递比较均匀，避免了应力集中引起的局部破坏，同时核心区混凝土也大大增加了节点刚度(相对钢结构节点的刚度靠板件提供)，故本实用新型所述节点结构对抗震是非常有利的。
图1是本实用新型组合梁与混凝土柱节点结构的结构示意图。
图2是图1所示A-A截面示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
图1给出了本组合梁与混凝土柱节点结构的具体结构，如图1所示，本组合梁与混凝土柱节点结构包括节点核芯区混凝土3、钢板箍7、外伸端板5、长杆螺栓8、组合梁6的负钢筋1，节点核芯区混凝土3是组合梁6与混凝土柱2结合部位的混凝土，钢板箍7包裹在节点核芯区混凝土3的外周面，钢板箍7、外伸端板5位于负钢筋1的下方，两块外伸端板5通过贯穿节点核芯区混凝土3的长杆螺栓8分别固定在钢板箍7两个端面外侧，所述组合梁6的工字钢梁9位于两块外伸端板5的外侧，且分别与外伸端板5焊接。
图2给出了本组合梁与混凝土柱节点结构A-A截面的具体结构，如图2所示，外伸端板5与工字钢梁9采用V形坡口焊缝连接，外伸端板5上端距工字钢梁9上翼缘外表面的距离是20mm，外伸端板5下端距工字钢梁下翼缘外表面的距离是110mm，组合梁6的混凝土层4厚度为150mm。
本组合梁与混凝土柱节点结构的施工过程是第一步计算所述组合梁与混凝土柱节点受力大小；第二步根据构造要求确定长杆螺栓8的位置与数量，然后根据节点受力大小，按钢结构中普通螺栓的计算，确定长杆螺栓8的直径，根据长杆螺栓8的位置确定外伸端板5的大小，根据弹性方法计算外伸端板5的厚度，同时计算节点的剪力设计值，并确定钢板箍7的厚度；第三步加工所述钢板箍7、外伸端板5，并按设计要求将外伸端板5与工字钢梁9采用V形坡口焊缝焊接；第四步在施工现场通过模板将工字钢梁9、外伸端板5与钢板箍7精确就位，然后安装长杆螺栓8，同时安装并绑扎好组合梁6的负钢筋1；第五步浇筑柱混凝土、节点核芯区混凝土3、组合梁的混凝土层4；第六步当节点核芯区混凝土3达到80％的设计强度后，再拧紧长杆螺栓8，使螺杆保持200微应变～800微应变，从而保证外伸端板5与钢板箍7紧贴。
本组合梁与混凝土柱节点结构中，外伸端板5、钢板箍7、工字钢梁9的材料强度等级为Q235；负钢筋1的强度等级为HRB400；长杆螺栓8的强度等级为8.8级。
如此所述，即可较好地实现本实用新型。
权利要求1.一种组合梁与混凝土柱节点结构，其特征在于所述组合梁与混凝土柱节点结构包括节点核芯区混凝土、钢板箍、外伸端板、长杆螺栓、组合梁负钢筋，所述钢板箍包裹在节点核芯区混凝土的外周面，所述钢板箍、外伸端板位于所述组合梁负钢筋的下方，两块外伸端板通过贯穿节点核芯区混凝土的长杆螺栓分别固定在钢板箍两个端面外侧，所述外伸端板外侧焊接有组合梁的工字钢梁。
2.按权利要求1组合梁与混凝土柱节点结构，其特征在于所述工字钢梁与外伸端板的焊接方式是V形坡口焊缝焊接。
3.按权利要求1组合梁与混凝土柱节点结构，其特征在于所述外伸端板上端距工字钢梁上翼缘外表面20mm～50mm，外伸端板下端距工字钢梁下翼缘外表面100mm～260mm。
4.按权利要求1组合梁与混凝土柱节点结构，其特征在于所述组合梁的混凝土层厚度为100mm～260mm。
专利摘要本实用新型提供一种组合梁与混凝土柱节点结构，包括节点核芯区混凝土、钢板箍、外伸端板、长杆螺栓、组合梁的负钢筋，钢板箍包裹在节点核芯区混凝土的外周面，钢板箍、外伸端板位于负钢筋的下方，两块外伸端板通过贯穿节点核芯区混凝土的长杆螺栓分别固定在钢板箍两个端面外侧，外伸端板外侧焊接有组合梁的工字钢梁。本节点结构强度高、延性好、内力分布均匀，工程应用前景较好。
文档编号E04C3/30GK2777087SQ200520053389
公开日2006年5月3日 申请日期2005年1月4日 优先权日2005年1月4日
发明者马宏伟, 韩小雷, 陈兰 申请人:华南理工大学