專利名稱：一種配實腹鋼板的混凝土異形柱——型鋼梁框架節點的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及建筑物混凝土框架節點，特別涉及異形柱框架梁柱節點。
背景技術：
異形柱結構體系是近年來在我國發展起來的一種新型結構體系。它可 以增加房間的實際使用面積，還可以利用保溫、隔熱、輕質、高效的墻體 材料代替傳統的粘土磚，符合國家建設節約型社會的要求，因此很受歡迎。
當前工程中普遍應用的是鋼筋混凝土 (以下簡稱RC)異形柱框架結構，然 而隨著應用和研究的不斷深入，目前該結構中梁柱節點的一些弱點及局限 性逐漸暴露出來。首先，在節點處梁、柱的縱向受力鋼筋相互交叉，而實 際工程中柱的肢厚又較窄，使得混凝土在此處很難澆筑密實；其次在節點 處，由于受到肢高肢厚比(肢高肢厚比《4)以及肢厚寬度的限制，其有效 的抗剪截面面積十分有限，抗剪承載力低；再次截面不規整，抗震及變形 性能差。因此應用范圍十分有限，主要適用于設防烈度8度以下地區的多 層建筑中。受到以上幾方面的限制，該結構體系不能夠進行大面積的推廣 應用，這和市場的巨大需求產生了矛盾。為了解決這一問題，亟待開發出 一種受力合理、傳力明確、構造簡單且具有較高抗剪承載力和優良抗震和 變形性能的新型異形柱框架節點，適用于高層建筑以及高烈度區。
型鋼混凝土 (SRC)結構由于包含有較多的型鋼，其抗剪承載力和抗 震及變形性能均有明顯提高。因此為了達到以上目的，可以通過在普通RC 異形柱節點中配置型鋼，形成SRC異形柱框架節點。使異形柱結構能夠在 高層建筑以及高烈度地區的建筑中得以推廣應用。
發明內容
本實用新型的目的在于，提供一種一種配實腹鋼板的混凝土異形柱一 一型鋼梁框架節點。通過在節點中配置實腹鋼板，形成一種配實腹鋼板的 混凝土異形柱——型鋼梁框架節點，能夠有效提高普通鋼筋混凝土異形柱框架節點的抗剪承載力和抗震性能，使異形柱結構體系能夠在高層建筑以
及高烈度區的建筑中得以推廣應用，特別是抗震設防烈度在8度及其以上 地區的高層建筑。
為了實現上述任務，本實用新型采取如下的技術解決方案 一種配實腹鋼板的混凝土異形柱——型鋼梁框架節點，包括型鋼梁、 型鋼混凝土異形柱，其特征在于在所述型鋼混凝土異形柱中配置實腹鋼 板；所述型鋼混凝土異形柱是T形截面、L形截面或+形截面，其中T形 截面的型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成邊節點，L形截面的型鋼混凝土柱 和型鋼梁交匯形成角節點，+形截面的型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成中 節點。
本實用新型的其他一些特點是
所述的T形截面型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成的邊節點，該新型節 點柱中配置縱向鋼板并通過角焊縫拼接構成T形實腹型骨架，同時在柱中 配置縱向鋼筋；型鋼梁的翼緣通過坡口焊縫和節點區的豎向鋼板進行焊接 連接，在節點核心區和翼緣對應的高度處焊接加勁肋，加勁肋同樣通過坡 口焊縫和豎向鋼板進行焊接連接；型鋼梁的腹板通過角焊縫和節點區的豎 向鋼板進行焊接連接。節點核心區箍筋配置成為L形箍和非封閉的矩形箍， 在核心區的實腹鋼板以及型鋼梁中的腹板上和箍筋對應位置處開孔，孔的 直徑略小于箍筋的直徑，將箍筋焊接到相應的位置上。
所述的L形截面型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成的角節點，該新型節 點柱中配置縱向鋼板并通過角焊縫拼接構成L形實腹型骨架，同時在柱中 配置縱向鋼筋；型鋼梁的翼緣通過坡口焊縫和節點區的豎向鋼板進行焊接 連接，在節點核心區和翼緣對應的高度處焊接加勁肋，加勁肋同樣通過坡 口焊縫和豎向鋼板進行焊接連接;梁中腹板通過角焊縫和節點區的豎向鋼 板進行焊接連接。節點核心區箍筋設置成非封閉的矩形和L形，在核心區 的實腹鋼板以及型鋼梁中的腹板上與箍筋對應位置處開孔，孔的直徑略小 于箍筋的直徑，將箍筋焊接相應的位置上。
所述的十形截面型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成的中節點，該新型節點柱中配置縱向鋼板并通過角焊縫拼接而構成十形實腹型骨架，同時在柱
中配置縱向鋼筋；型鋼梁中的翼緣通過坡口焊縫和節點區的豎向鋼板進行 焊接連接，節點核心區和翼緣對應的高度處焊接加勁肋，加勁肋同樣通過 坡口焊縫和豎向鋼板進行焊接連接；梁中的腹板通過角焊縫和節點區的豎 向鋼板進行焊接連接。節點核心區箍筋設置為U形和L形，在核心區的實 腹鋼板以及梁中的腹板上與箍筋對應位置處開孔，孔的直徑略小于箍筋的 直徑，將箍筋焊接到相應的位置上。
本實用新型，由于節點區的型鋼骨架、型鋼梁中的型鋼可以在施工現 場或工廠中提前加工并焊接在一起，吊裝到指定位置后進行連接，則整個 骨架可以承受施工時的荷載；由于配置了型鋼，使得節點區鋼筋擁擠的情 況得以緩解；試驗研究表明，通過在節點核心區配置實腹鋼板，該新型節 點的耗能性能為RC異形柱框架節點的2~3倍，抗剪承載能力也由大幅度 提高，即達到了提高普通RC異形柱框架節點的抗剪承載力和抗震性能的 目的。使異形柱結構體系能夠在高層建筑以及高烈度區的建筑中得以推廣 應用，特別是在抗震設防烈度8度及其以上地區的高層建筑。


圖1由型鋼梁和配實腹鋼板的T形截面柱交匯形成的框架邊節點示意
圖2由型鋼梁和配實腹鋼板的L形截面柱交匯形成的框架角節點示意
圖3由型鋼梁和配實腹鋼板的+形截面柱交匯形成的框架中節點示意
圖1中各部件說明如下1、 2、 3、 4、 5—節點區豎向鋼板，6、型 鋼梁的翼緣，7、加勁肋，8、坡口焊縫，9、型鋼梁的腹板，10、角焊縫， 11、節點核心區的箍筋，12、 T形截面柱中的縱向鋼筋，13、 T形截面型 鋼混凝土柱中的混凝土。
圖2中各部件說明如下1 ' 、 2 ' 、 3 ' 、 4 ' 、 5 節點區豎向鋼板，6 '、型鋼梁的翼緣，7 '、加勁肋，8 z 、坡口焊縫，9 '、型鋼梁的
腹板，10 '、角焊縫，11 '，節點核心區的箍筋，12 ' 、 L形截面柱中的
縱向鋼筋，13'、 L形截面型鋼混凝土柱中的混凝土。
圖3中各部件說明如下1" 、 2" 、 3" 、 4" 、 5" 、 6" 、 7"—節
點區豎向鋼板，8〃 、型鋼梁的翼緣，9〃 、加勁肋，10〃 、坡口焊縫，11
〃 、型鋼梁的腹板，12〃 、角焊縫，13〃 、節點核心區的箍筋，14〃 、 +
形截面柱中的縱向鋼筋，15" 、 +形截面型鋼混凝土柱中的混凝土。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
具體實施方式
參見圖1 圖3， 一種配實腹鋼板的混凝土異形柱——型鋼梁框架節點， 包括型鋼梁、型鋼混凝土異形柱，其特征在于在所述型鋼混凝土異形柱 中配置實腹鋼板；所述型鋼混凝土異形柱是T形截面、L形截面或+形截 面，其中T形截面的型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成邊節點，L形截面的 型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成角節點，十形截面的型鋼混凝土柱和型鋼 梁交匯形成中節點。
所述的T形截面型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成的邊節點(參見圖1)， 該新型節點柱中配置縱向鋼板(1、 2、 3、 4、 5、)，并通過角焊縫拼接構成 T形實腹型骨架，同時在柱中配置縱向鋼筋12;梁中型鋼的翼緣6通過坡 口焊縫8和節點區的豎向鋼板1進行焊接連接，在節點核心區和翼緣板6 對應的高度處焊接加勁肋7，加勁肋7同樣通過坡口焊縫和豎向鋼板1進 行焊接連接；梁中腹板9通過角焊縫10和節點區的豎向鋼板1進行焊接連 接。節點核心區箍筋11配置成為L形箍和非封閉的矩形，在核心區的實腹 鋼板(4、 5)以及梁中腹板9上和箍筋11對應位置處開孔，孔的直徑略小 于箍筋11的直徑，將箍筋11焊接到相應的位置上。
所述的L形截面型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成的角節點(參見圖2)， 該型節點柱中配置縱向鋼板(1 ' 、 2 ' 、 3 ' 、 4 ' 、 5 '、)，并通過角焊縫 拼接構成L形實腹型骨架，同時在柱中配置縱向鋼筋12';型鋼梁中的翼緣6 '通過坡口焊縫8 '和節點區的豎向鋼板1 '進行焊接連接，在節點核 心區和翼緣6 '對應的高度處焊接加勁肋7 '，加勁肋7 '同樣通過坡口焊 縫和豎向鋼板1 '進行焊接連接；梁中腹板9 '通過角焊縫10 '和節點區 的豎向鋼板1 '進行焊接連接。節點核心區箍筋11 '設置成非封閉的矩形 和L形，在核心區的實腹鋼板(4 ' 、 5 ')以及梁中的腹板9 '上與箍筋 ll'對應位置處開孔，孔的直徑略小于箍筋的直徑，將箍筋ll,焊接到相 應的位置上。
所述的十形截面的型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成的中節點(參見圖 3),該型節點柱中配置縱向鋼板(1〃 、 2〃 、 3〃 、 4〃 、 5〃 、 6〃 、 7〃 )， 并通過角焊縫拼接構成十形實腹型骨架，同時在柱中配置縱向鋼筋14"; 型鋼梁中的翼緣8"通過坡口焊縫10"和節點區的豎向鋼板r進行焊接 連接，節點核心區和翼緣對應的高度處焊接加勁肋9"，加勁肋9"同樣通
過坡口焊縫io"和豎向鋼板r進行焊接連接；梁中型鋼腹板ir通過角 焊縫i2"和節點區的豎向鋼板r進行焊接連接。節點核心區箍筋i3"設
置為U形或L形，在核心區的實腹鋼板(3〃 、 4" 、 7〃 ) ^S^腹板11〃 上^^ 13"對應^fflW U孑鵬嫩J、T^113"的直徑13"離IJ
本實用新型的工作原理是
型鋼梁與配實腹鋼板的異形柱構成的框架節點，梁中型鋼的翼緣通過 坡口焊縫和節點區的豎向鋼板進行焊接連接，同時在節點核心區和翼緣對 應的高度處設置加勁肋，這樣能夠使梁中所受的力順利傳到節點區，達到 傳力明確的要求。由于節點核心區配置了實腹鋼板，使得該新型節點的抗 剪承載力及抗震性能得到極大的改善。
以下以邊節點為例對本實用新型的施工工藝進行說明 節點中的實腹鋼板按照設計要求進行選擇。實腹骨架可以在施工現場 加工亦可以在專業的鋼構公司加工。首先按照設計圖紙的要求通過角焊縫 將各種規格的鋼板焊接為一體，然后在指定的高度處焊接型鋼梁，為了保 證焊縫的質量，梁中型鋼的翼緣必須用坡口焊縫和節點區的豎向鋼板(1)進行焊接連接，在節點核心區和梁中型鋼翼緣對應的高度處焊接加勁肋， 加勁肋的厚度要大于等于加勁板的厚度，同時加勁肋也必須坡口后和豎向 鋼板(1)進行焊接；其次是開孔，在節點區的實腹鋼板以及型鋼梁中的腹 板上和箍筋對應的高度處開孔，開孔后將節點區的箍筋焊接到對應的位置 上；再次把梁柱中的型鋼骨架吊裝到指定的位置進行固定，將柱中的縱向 鋼筋從節點區的箍筋中穿過并綁扎，最后澆筑T形截面柱中的混凝土 (參 見圖1中的13)、 L形截面柱中的混凝土 (參見圖2中的13 z )和+形截 面柱中的混凝土 (參見圖3中的15〃 )。
權利要求1、一種配實腹鋼板的混凝土異形柱——型鋼梁框架節點，包括型鋼梁、型鋼混凝土異形柱，其特征在于在所述型鋼混凝土異形柱中配置實腹鋼板；所述型鋼混凝土異形柱是T形截面、L形截面或+形截面，其中T形截面的型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成邊節點，L形截面的型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成角節點，+形截面的型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成中節點。
2、 根據權利要求1所述的一種配實腹鋼板的混凝土異形柱——型鋼梁 框架節點，其特征在于所述的T形截面型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成 的邊節點，該新型節點柱中配置縱向鋼板并通過角焊縫拼接構成T形實腹 型骨架，同時在柱中配置縱向鋼筋；型鋼梁中的翼緣通過坡口焊縫和節點 區的豎向鋼板進行焊接連接，在節點核心區和翼緣對應高度處焊接加勁肋， 加勁肋同樣通過坡口焊縫和豎向鋼板進行焊接連接；梁中的腹板通過角焊 縫和節點區的豎向鋼板進行焊接連接；節點核心區箍筋配置成為L形箍和 非封閉的矩形箍，在核心區的實腹鋼板以及梁中的腹板上和箍筋對應高度 處開孔，孔的直徑略小于箍筋的直徑，將箍筋焊接到相應的位置上。
3、 根據權利要求1所述的一種配實腹鋼板的混凝土異形柱——型鋼梁 框架節點，其特征在于所述的L形截面型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成 的角節點，該型節點柱中配置縱向鋼板并通過角焊縫拼接構成L形實腹型 骨架，同時在柱中配置縱向鋼筋；型鋼梁中的翼緣通過坡口焊縫和節點區 的豎向鋼板進行焊接連接，在節點核心區和翼緣對應高度處焊接加勁肋， 加勁肋同樣通過坡口焊縫和豎向鋼板進行焊接連接；梁中的腹板通過角焊 縫和節點區的豎向鋼板進行焊接連接；節點核心區箍筋設置成非封閉的矩 形和L形，在核心區的實腹鋼板以及梁中的腹板上與箍筋對應位置處開孔， 孔的直徑略小于箍筋的直徑，將箍筋焊接相應的位置上。
4、 根據權利要求1所述的一種配實腹鋼板的混凝土異形柱——型鋼梁 框架節點，其特征在于所述的十形截面型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成 的中節點，該新型節點柱中配置縱向鋼板并通過角焊縫拼接而構成十形實腹型骨架，同時在柱中配置縱向鋼筋；型鋼梁中的翼緣通過坡口焊縫和節 點區的豎向鋼板進行焊接連接，節點核心區和翼緣對應的高度處焊接加勁 肋，加勁肋同樣通過坡口焊縫和豎向鋼板進行焊接連接；梁中的腹板通過 角悍縫和節點區的豎向鋼板進行焊接連接；節點核心區箍筋設置為U形和 L形，在核心區的實腹鋼板以及梁中的腹板上與箍筋對應高度處開孔，孔 的直徑略小于箍筋的直徑，將箍筋悍接相應的位置上。
專利摘要本實用新型公開了一種配實腹鋼板的混凝土異形柱——型鋼梁框架節點，包括型鋼梁、型鋼混凝土異形柱，其特征在于在所述型鋼混凝土異形柱中配置實腹鋼板；所述型鋼混凝土異形柱是T形截面、L形截面或+形截面，其中T形截面的型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成邊節點，L形截面的型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成角節點，+形截面的型鋼混凝土柱和型鋼梁交匯形成中節點。通過在此節點中配置實腹鋼板，能夠有效提高普通鋼筋混凝土異形柱框架節點的抗剪承載力和抗震性能，緩解節點區鋼筋擁擠的情況，使異形柱結構體系能夠在高層建筑以及高烈度區的建筑中得以推廣應用，特別是在抗震設防烈度為8度及其以上地區的高層建筑。
文檔編號E04B1/41GK201351312SQ200920031709
公開日2009年11月25日 申請日期2009年1月15日 優先權日2009年1月15日
發明者凱 伍, 義 劉, 劉祖強, 薛建陽, 趙鴻鐵 申請人:西安建筑科技大學