本發明涉及建筑工程領域，具體而言，涉及抗沖切混凝土十形柱板節點及混凝土板節點。

背景技術：

現代文明催生了人們對事物審美觀念的轉變，作為框架結構中的豎向承重構件——柱，其傳統形式為矩形截面，柱楞突出墻面已影響了建筑功能的發揮和視覺感官的不適。異形柱結構具有與填充墻等厚的特點，因此避免了柱楞突出墻面，增加房間的實際使用面積，提高“得房率”，深受業主和用戶的青睞。隨著住宅、辦公等商業建筑不斷向著高層及超高層的方向發展，異形柱結構柱肢的寬度勢必要加大，由此而產生了與建筑使用功能之間的矛盾，限制了異形柱結構的推廣使用。我國幅員遼闊，大多處于地震區，極有可能發生強烈地震的侵襲，與傳統的鋼筋混凝土(rc)矩形柱相比，鋼筋混凝土異形柱的抗震能力因截面異形而受到削弱，因此如何提高異形柱結構的抗震性能也是一項重大的課題。

為了滿足結構承載能力和抗震性能的需求，鋼與混凝土組合結構因其兼顧上述兩種因素而越來越受到行業內的重視。型鋼混凝土(src)組合結構作為鋼與混凝土組合結構的一類形式，不僅擁有組合結構的共同優點，即承載能力高、抗震性能好而且相比鋼結構、鋼管混凝土結構而言，外包的混凝土使得內部鋼材的耐久性能和耐火性能均得以提高。研究表明：型鋼混凝土異形柱因其截面內配置了較多的鋼材，使得含鋼率大大增加，從而在承重能力和抗震指標上均比rc異形柱得到加強。

型鋼混凝土異形柱不僅擁有較高的承載力及剛度、良好的地震延性和耗能能力，同時也在建筑功能上得到滿足，適合在高層建筑中推廣應用。此外，人們迫切需要較高的建筑室內凈空來滿足視覺觀瞻、建筑功能、消防功能以及傳統建筑風水學等要求，因此，無梁樓蓋體系應運而生。板柱結構作為無梁樓蓋體系中的一類，其良好的整體性、開闊的建筑空間以及可觀的經濟效益已越來越受到人們的關注。然而此類結構在遭受強烈地震作用時，由不平衡彎矩引起的附加應力會在柱周邊產生放大效應，當剪應力過大又缺乏有效的抗剪措施時，極有可能在板柱節點處發生沖切破壞，甚至導致結構的連續性倒塌。相比于梁-板-柱結構體系而言，梁的存在可有效調節節點處的彎矩和剪力，同時對節點具有一定的剛性約束。因此，板柱節點的抗震性能不及梁-板-柱節點的抗震性能。實際上，板柱節點的抗沖切問題是整個體系中的薄弱環節。一般而言，通過在柱頂設置柱帽或附設托板進而擴展柱與板之間的接觸區域可用以緩解柱對板的沖切行為，但在多數情況下設置柱帽或托板是不合適的，例如在公寓建筑中，托板有礙觀瞻。此外，柱帽或托板同樣會給鋼筋的綁扎和支模帶來不便。因此，在現有技術水平下，大多采用配置彎起鋼筋的辦法來解決板柱結構中板柱節點的抗沖切問題。

型鋼混凝土異形柱-板結構作為型鋼混凝土異形柱結構的一類分支，其能很好地滿足豎向壓彎構件對高層建筑結構承載能力和抗震性能的需求，同時無梁樓蓋與異形柱結構相結合后的結構形式既增加了建筑室內凈空同時也避免了框架柱凸出墻面，雙重保證建筑功能的有效發揮。因此，型鋼混凝土異形柱-板結構可作為高層大開間結構的首選形式。考慮到型鋼混凝土異形柱中配置了較多的型鋼，且常規配鋼形式中型鋼具有較長的翼緣，并與柱肢厚度方向邊平行布置，因此很難采用常規手段將彎起鋼筋穿入柱中，如此而言，尋求一種構造簡單、施工方便又傳力合理的抗沖切部件顯得尤為必要。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種抗沖切混凝土十形柱板節點，其能夠增加與樓板的接觸面積，減小應力集中現象；還能夠提高承壓能力，增加拉結效應等。

本發明的另一目的在于提供一種混凝土板節點，其構造簡單、施工便捷、成本較低且傳力合理，能夠加強混凝土樓板和抗沖切混凝土十形柱板節點之間的抗沖切能力。

本發明的實施例是這樣實現的：

一種抗沖切混凝土十形柱板節點，其包括型鋼結構和十字形混凝土柱，型鋼結構包括型鋼柱、四個鋼板和四個環形鋼板，每兩個相鄰的鋼板連接一個環形鋼板，型鋼柱包括第一腹板和第二腹板，第一腹板和第二腹板交叉設置，第一腹板的兩端以及第二腹板的兩端均設置有翼緣，每個翼緣連接一個鋼板；十字形混凝土柱連接于型鋼柱。

在本發明較佳的實施例中，上述鋼板包括第一鋼板和第二鋼板，環形鋼板連接相鄰兩個第一鋼板，第二鋼板連接于第一鋼板朝向型鋼柱高度方向的側壁，鋼板截面形成“t”字型。

在本發明較佳的實施例中，沿第二鋼板的長度方向設置有至少一個栓釘。

在本發明較佳的實施例中，上述第一鋼板與翼緣的連接處設置有加勁肋，且加勁肋設置于第一鋼板遠離第二鋼板的一側。

在本發明較佳的實施例中，第一鋼板的厚度等于環形鋼板的厚度。

在本發明較佳的實施例中，上述環形鋼板靠近型鋼柱的一側與型鋼柱之間預留支模空間。

在本發明較佳的實施例中，上述翼緣的寬度大于等于鋼板的寬度。

在本發明較佳的實施例中，上述第一腹板與第二腹板垂直。

在本發明較佳的實施例中，相對設置的翼緣之間為平行的。

一種混凝土板節點，其包括混凝土樓板和上述抗沖切混凝土十形柱板節點，混凝土樓板連接上述鋼板。

本發明實施例的抗沖切混凝土十形柱板節點及混凝土板節點的有益效果是：環形鋼板拼接的鋼板與型鋼結構相連后，相當于擴展了柱在樓板內的接觸面積，減小了應力集中現象；環形鋼板拼接的鋼板在沖切荷載作用下，其與樓板之間的相互作用方式為擠壓，這很好地發揮了混凝土承壓能力好的特點；僅通過簡單的焊接和鋼板延伸等構造措施，免去了彎起鋼筋要穿越型鋼混凝異形柱中腹板的麻煩，同時在受力上也相對于彎起鋼筋更為明確，能充分發揮材料力學性能的優勢。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發明實施例一的混凝土板節點的結構示意圖；

圖2為本發明實施例一的型鋼結構的結構示意圖一；

圖3為本發明實施例一的型鋼結構的結構示意圖二；

圖4為本發明實施例二的混凝土板節點的結構示意圖；

圖5為本發明實施例二的型鋼結構的結構示意圖。

圖標：10a-混凝土板節點；10b-混凝土板節點；100-抗沖切混凝土十形柱板節點；200-型鋼結構；300a-型鋼柱；300b-型鋼柱；310-第一腹板；320-第二腹板；330a-翼緣；330b-翼緣；400a-鋼板；400b-鋼板；410a-第一鋼板；410b-第一鋼板；420a-第二鋼板；420b-第二鋼板；500-環形鋼板；600-栓釘；700-加勁肋；800-連接板；810-十字形混凝土柱；820-混凝土樓板。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發明實施例的描述中，需要說明的是，術語“上”、“下”、“豎直”、“內”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明實施例的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“設置”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

實施例一

請參照圖1，本實施例提供一種混凝土板節點10a，其包括混凝土樓板820和抗沖切混凝土十形柱板節點100，該混凝土樓板820與抗沖切混凝土十形柱板節點100連接。

上述抗沖切混凝土十形柱板節點100包括十字形混凝土柱810和型鋼結構200，該十字形混凝土柱810連接于型鋼結構200，具體地，可以設置于型鋼結構200的一端或者兩端各設置一個十字形混凝土柱810，本實施例中僅在一端設置十字形混凝土柱810。

具體地，請參照圖2，上述型鋼結構200包括型鋼柱300a、四個鋼板400a和四個環形鋼板500，相鄰兩個鋼板400a之間連接一個環形鋼板500；上述型鋼柱300a包括第一腹板310和第二腹板320，第一腹板310和第二腹板320交叉設置，且交叉部位可以是第一腹板310和第二腹板320的中部，在第一腹板310和第二腹板320的兩端均設置有翼緣330a，每個翼緣330a連接一個鋼板400a。本實施例中鋼板400a的數量為4個，環形鋼板500的數量也是4個，但不僅限于此，在其它實施例中鋼板400a和環形鋼板500的數量可以是2個。

進一步地，第一腹板310和第二腹板320可以是垂直交叉的，即第一腹板310和第二腹板320連接處的夾角為90°，型鋼柱300a的截面中間為十字的形狀。第一腹板310和第二腹板320兩端的翼緣330a分別垂直于第一腹板310和第二腹板320，進而可知，第一腹板310兩端的翼緣330a是平行設置的，同理，第二腹板320兩端的翼緣330a也是平行設置的。型鋼柱300a可以是由相應規格的鋼板焊接而成的，其截面的具體形狀可以是帶翼緣330a的十字。

鋼板400a包括第一鋼板410a和第二鋼板420a，環形鋼板500連接相鄰的第一鋼板410a，第二鋼板420a連接于第一鋼板410a朝向型鋼柱300a高度方向的平面上，且作為優選，第二鋼板420a垂直第一鋼板410a設置，即由第一鋼板410a和第二鋼板420a組成的鋼板400a的截面為“t”字型。第一鋼板410a的寬度可以小于等于翼緣330a的寬度，以保證板節點混凝土的澆搗質量。“t”型的鋼板400a與翼緣330a的連接可以是焊接，但不僅限于此，還可以是栓接等其它連接方式。

沿第二鋼板420a的長度方向設置至少一個栓釘600，本實施例中每個第二鋼板420a上的栓釘600的數量為9個，但不僅限于此，在其它實施例中栓釘600的數量還可以是5個、6個、12個等。預設的栓釘600可以加強該型鋼結構200與混凝土樓蓋之間的聯系。

請參照圖3，第一鋼板410a和翼緣330a的連接處還設置有加勁肋700(三角形鋼板)，且該加勁肋700設置于第一鋼板410a遠離第二鋼板420a的一側，以加強鋼板400a與中部的型鋼柱300a的可靠連接；上述第一鋼板410a和翼緣330a的連接處是指第一鋼板410a和翼緣330a連接的直角處。需要說明的是，每個第一鋼板410a下方設置的加勁肋700的數量可以是1個、2個、3個等，在此不做限定，本實施例中每個第一鋼板410a下方的加勁肋700數量為2個。

前述環形鋼板500可以是圓弧鋼板，本實施例中圓弧形的環形鋼板500可以與第一鋼板410a焊接，但不僅限于此，在其它實施例中還可以是三角形等其它形狀的鋼板。

請繼續參照圖2，圓弧形的環形鋼板500的厚度于第一鋼板410a的厚度相同，上述厚度是指該型鋼結構200豎直放置時，型鋼結構200軸線方向第一鋼板410a的厚度。

在相鄰的鋼板400a之間均用圓弧形的環形鋼板500連接，可以形成一個空間鋼結構節點系統，且在環形鋼板500包圍型鋼柱300a截面的轉角，環形鋼板500于上述轉角處預留模板厚度保證支模空間。環形鋼板500與鋼板400a連接后形成的環狀結構的寬度可以是型鋼柱300a第一腹板310或第二腹板320寬度的一倍至兩倍，上述第一腹板310和第二腹板320的寬度是指：第一腹板310兩端的翼緣330a之間的距離或第二腹板320兩端的翼緣330a之間的距離。

具體地，前述十字形混凝土柱810是指截面為“十”字形狀的混凝土柱。

進一步地，前述的混凝土樓板820連接于鋼板400a，且混凝土樓板820的下表面可以與第一鋼板410a的下表面設置于同一水平面(保持齊平)，而第二鋼板420a嵌設于混凝土樓板820的內部，即鋼板400a是呈倒置的“t”字狀態設置于混凝土樓板820內部；上述設置方式的目的在于最大程度地發揮混凝土的承壓能力，即混凝土樓板820直接支撐在柱上，荷載由樓板傳到柱后通過環形鋼板500拼接的“t”型鋼板400a的承接作用有效延緩沖切行為，圓弧形的環形鋼板500拼接的鋼板400a于混凝土樓板820在沖切荷載作用下具有相互擠壓的趨勢。具體地，鋼板400a在其高度方向的截面的高度小于等于該混凝土樓板820的厚度的一半，以保證在板內布設管線等的隱蔽效果。

需要說明的是，若混凝土樓板820底部的受力鋼筋需要設置于鋼板400a時，可以是將受力鋼筋截斷焊接于鋼板400a的第二鋼板420a上，還可以是在鋼板400a的第二鋼板420a上穿孔，再將受力鋼筋設置于該孔中。

需要進一步說明的是，上述混凝土樓板820的形狀可以是方形的，但不僅限于此，在其它實施例中，還可以是圓形等其他形狀的。

混凝土板節點10a的有益效果是：該混凝土板節點10a通過布置的圓弧形環形鋼板500拼接的截面呈“t”型的鋼板400a，加強型鋼柱300a和混凝土樓板820之間的聯系，在不改變原有關于板柱節點設計構造的基礎上就能加強抗沖切混凝土十形柱板節點100與混凝土樓板820之間的抗沖切能力；同時，無論是設計制造還是施工支模上，圓弧形的環形鋼板500拼接的t”型的鋼板400a與型鋼柱300a的連接均是十分簡單的，同時還能最大程度地發揮混凝土承壓能力好的特點；該混凝土板節點10a可以適用于型鋼混凝土異形柱框架無梁樓蓋體系的中柱節點。

實施例二

請參照圖4，本實施例提供一種混凝土板節點10b，其和實施例一提供的混凝土板節點10a的結構類似，相同之處請參照實施例一，其不同之處在于，鋼板400b與型鋼柱300b的翼緣330b連接方式不是焊接，而是通過連接板800連接的，具體連接方式如下。

鋼板400b的一端焊接于連接板800上，再將連接板800可拆卸的連接于型鋼柱300b的翼緣330b上。上述的可拆卸連接可以是通過螺栓等連接件可拆卸的將鋼板400b連接于型鋼柱300b。將鋼板400b設置成可拆卸連接的，可以實現組合結構的部分裝配式組裝，加快施工進度并保證鋼板400b連接處的焊縫質量，以符合建筑工業化技術的要求。

需要說明的是，請參照圖5，在本實施例中的加勁肋700可以設置于第一鋼板410b和連接板800的焊接處，具體地，可以設置在第一鋼板410b遠離第二鋼板420b的一側。加勁肋700可以使鋼板400b和連接板800的連接更加的穩固。需要進一步說明的是，每個第一鋼板410b下方設置的加勁肋700的數量可以是1個、2個、3個等，在此不做限定，本實施例中每個第一鋼板410b下方的加勁肋700數量為2個。

混凝土板節點10b的有益效果是：該混凝土板節點10b除了可以增強柱和樓板的抗沖切能力，發揮混凝土承壓能力好的特點之外，還可以實現組合結構的部分裝配式組裝，加快施工進度并保證鋼板400b連接處的焊縫質量，以符合建筑工業化技術的要求。

綜上所述，本發明的抗沖切混凝土十形柱板節點及混凝土板節點的有益效果是：

(1)環形鋼板拼接的鋼板與型鋼結構相連后，相當于擴展了柱在樓板內的接觸面積，減小了應力集中現象；

(2)環形鋼板拼接的鋼板在沖切荷載作用下，其與樓板之間的相互作用方式為擠壓，這很好地發揮了混凝土承壓能力好的特點；

(3)設置于鋼板的栓釘，可增強鋼板和混凝土樓板的聯系，增加拉結效應；

(4)僅通過簡單的焊接和鋼板延伸等構造措施，免去了彎起鋼筋要穿越型鋼混凝異形柱中腹板的麻煩，同時在受力上也相對于彎起鋼筋更為明確，能充分發揮材料力學性能的優勢。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。