專利名稱：配實腹鋼板的混凝土異形柱——型鋼混凝土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。
當前工程中普遍采用的是鋼筋混凝土 (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 (以下簡稱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，提供一種配實腹鋼板的混凝土異形柱——型 鋼混凝土梁框架節點。這種通過在節點中配置實腹鋼板，構成配實腹鋼板 的混凝土異形柱——型鋼混凝土梁框架節點。該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，特別適合在抗震設防
烈度為8度及其以上地區的高層建筑中推廣應用。
為了實現上述任務，本實用新型采取如下的技術解決方案-一種配實腹鋼板的型鋼混凝土異形柱——型鋼混凝土梁框架節點，包
括型鋼混凝土梁、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混凝土梁交匯形成邊節點，L 形截面的型鋼混凝土柱和型鋼混凝土梁交匯形成角節點，十形截面的型鋼 混凝土柱和型鋼混凝土梁交匯形成中節點。 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混凝土梁交匯形成邊節點，該新 型節點的柱中配置縱向鋼板并通過角焊縫拼接構成實腹骨架，同時在柱中 配置縱向受力鋼筋；型鋼混凝土梁中型鋼的翼緣通過坡口焊縫與節點區的 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， 加勁肋也通過坡口焊縫和豎向鋼板進行焊接連接；型鋼混凝土梁中的腹板 通過角焊縫與節點區的豎向鋼板進行焊接連接；型鋼混凝土梁角部的縱向 受力鋼筋從節點處豎向鋼板的兩側穿過伸入節點核心區并根據錨固長度的 要求，將鋼筋伸入到節點的翼緣中并向上、下彎折進行錨固；節點核心區 箍筋配置成為U形箍、L形箍或非封閉的矩形，在核心區的實腹鋼板以及 型鋼混凝土梁中型鋼的腹板上 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形截面的型鋼混凝土柱和型鋼混凝土梁交匯形成角節點，該 型節點的柱中配置縱向鋼板并通過角焊縫拼接構成實腹骨架，同時在柱中 配置縱向受力鋼筋；型鋼混凝土梁中型鋼的翼緣通過坡口焊縫與節點區的 豎向鋼板進行焊接連接，在節點核心區和翼緣板對應的高度處焊接加勁肋， 加勁肋也通過坡口焊縫和豎向鋼板進行焊接連接；型鋼混凝土梁中的腹板 通過角焊縫與節點區的豎向鋼板進行焊接連接；型鋼混凝土梁角部的縱向 受力鋼筋，從節點處豎向鋼板的兩側穿過伸入到節點核心區，并根據錨固 長度的要求，將鋼筋伸入到節點的翼緣中并向上、下彎折進行錨固；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混 凝土梁中型鋼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。
所述的十形截面的型鋼混凝土柱和型鋼混凝土梁交匯形成中節點，該 型節點的柱中配置縱向鋼板并通過角焊縫拼接形成實腹骨架，同時在柱中 配置縱向受力鋼筋；型鋼混凝土梁中型鋼的翼緣通過坡口焊縫與節點區的 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 勁肋也通過坡口焊縫和豎向鋼板進行焊接連接；型鋼混凝土梁中的腹板通 過角焊縫與節點區的豎向鋼板進行焊接連接；型鋼混凝土梁角部的縱向受 力鋼筋，從節點處豎向鋼板的兩側穿過并貫通節點區；節點核心區箍筋設 置為U形或L形，在核心區的實腹鋼板以及型鋼混凝土梁中型鋼的腹板上 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，同時在核心區的實腹鋼板上和梁角部鋼筋對應的位置開孔，孔徑 略大于鋼筋的直徑，便于鋼筋順利的通過。
本實用新型，由于節點區的型鋼骨架、型鋼混凝土梁中的型鋼可以在 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，只需綁扎梁、柱中的縱向ira筋即可。并且由于配置了型鋼，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，抗剪承載能力也有大幅度提高，即達到了提高普通鋼筋 混凝土異形柱節點的抗剪承載能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，特別是抗震設防烈 度為8度及其以上地區的高層建筑。
圖1由型鋼混凝土梁和配實腹鋼板的T形截面柱交匯形成的框架邊節 點示意圖
圖2由型鋼混凝土梁和配實腹鋼板的L形截面柱交匯形成的框架角節 點示意圖
圖3由型鋼混凝土梁和配實腹鋼板的十形截面柱交匯形成的框架中節 點示意圖
圖1中各部件說明如下1、 2、 3、 4、 5—節點中豎向鋼板，6、型鋼 混凝土梁角部的縱向鋼筋，7、型鋼混凝土梁中型鋼翼緣，8、加勁肋，9、 坡口焊縫，10、型鋼混凝土梁中型鋼腹板，11、角焊縫，12、 T形截面型鋼 混凝土柱中縱向鋼筋，13、節點核心區箍筋，14、型鋼混凝土梁中的混凝 土， 15、 T形截面柱中的混凝土。
圖2中各部件說明如下l'、2'、3'、4'、5'—節點中豎向鋼 板，6 '、型鋼混凝土梁角部的縱向鋼筋，7 '、型鋼混凝土梁中型鋼翼緣， 8 '、加勁肋，9 '、坡口焊縫，10 '、型鋼混凝土梁中型鋼腹板，11 '、 角焊縫，12 一 、節點核心區箍筋，13 ' 、 L形截面型鋼混凝土柱中縱向鋼筋， 14 '、型鋼混凝土梁中的混凝土， 15 ' 、 L形截面柱中的混凝土。
圖3中各部件說明如下1〃 、 2〃 、 3〃 、 4〃 、 5〃 、 6〃 、 7〃 一節 點中豎向鋼板，8〃 、型鋼混凝土梁角部的縱向鋼筋，9〃 、型鋼混凝土梁
7中型鋼翼緣，10〃 、加勁肋，11〃 、型鋼混凝土梁中型鋼腹板，12〃 、節 點核心區箍筋，13〃 、 +形截面型鋼混凝土柱中縱向鋼筋，14〃 、型鋼混 凝土梁中的箍筋，15〃 、型鋼混凝土梁中的混凝土， 16〃 、十形截面柱中 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——型鋼混凝土梁框
架節點，包括型鋼混凝土梁、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混凝土梁交匯形 成邊節點，L形截面的型鋼混凝土柱和型鋼混凝土梁交匯形成角節點，十形 截面的型鋼混凝土柱和型鋼混凝土梁交匯形成中節點。
所述的T形截面型鋼混凝土柱和型鋼混凝土梁交匯形成邊節點，(參見 圖1)該新型節點的柱中配置縱向鋼板(1、 2、 3、 4、 5)，并通過角焊縫拼 接構成實腹骨架，同時在柱中配置縱向鋼筋12;型鋼混凝土梁中型鋼的翼 緣7通過坡口焊縫9與節點區的豎向鋼板1進行焊接連接，在節點核心區 和翼緣板對應的高度處焊接加勁肋8，加勁肋8也通過坡口焊縫9和豎向鋼 板1進行焊接連接；型鋼混凝土梁中的腹板10通過角焊縫11與節點區的 豎向鋼1板進行焊接連接；型鋼混凝土梁角部的縱向受力鋼筋6從節點處 豎向鋼板1的兩側穿過伸入節點核心區，根據錨固長度的要求，將鋼筋伸 入到節點的翼緣7中并向上、下彎折進行錨固；節點核心區箍筋13配置成 為U形箍、L形箍或非封閉的矩形，在核心區的實腹鋼板(2、 3)以及梁 中腹板10上和箍筋13對應位置處開孔，孔的直徑略小于箍筋13的直徑， 將箍筋13焊接到相應的位置上。
所述的L形截面的型鋼混凝土柱和型鋼混凝土梁交匯形成角節點，(參見圖2)該新型節點的柱中配置縱向鋼板(l'、 2'、 3'、 4'、 5'、)，并 通過角焊縫拼接構成實腹骨架，同時在柱配置縱向鋼筋13 ';型鋼混凝土 梁中型鋼的翼緣7 '通過坡口焊縫IO '與節點區的豎向鋼板l '進行焊接連 接，在節點核心區和翼緣7'對應的高度處焊接加勁肋8'，加勁肋8 z也 通過坡口焊縫9 '和豎向鋼板1 '進行焊接連接；型鋼混iW:梁中腹板10 ' 通過角焊縫11 '與節點區的豎向鋼板1 '進行焊接連接；型鋼混凝土梁角部 的縱向受力鋼筋6 '，從節點處豎向鋼板l 一的兩側穿過并伸入節點核心區， 并根據錨固長度的要求，將鋼筋伸入到節點的翼緣7 z中向上、下彎折進行 錨固；節點核心區箍筋12一設置成非封閉的矩形和L形，在核心區的實腹 鋼板(4 ' 、 5 ')以及與梁中腹板10 '上與箍筋12 '對應位置處開孔，孔 的直徑略小于箍筋的直徑，將箍筋12 '焊接相應的位置上。
所述的十形截面的型鋼混凝土柱和型鋼混凝土梁交匯形成中節點(參 見圖3)，該新型節點的柱中配置縱向鋼板(1〃 、 2〃 、 3〃 、 4〃 、 5〃 、 6" 、 7")，并通過角焊縫拼接形成實腹骨架，同時在柱中配置縱向 鋼筋13";型鋼混凝土梁中型鋼的翼緣9"通過坡口焊縫與節點區的豎向 鋼板1〃進行焊接連接，在節點核心區和翼緣9"對應的高度處焊接加勁肋 10〃 ，加勁肋10"也通過坡口悍縫和豎向鋼板1〃進行焊接連接；型鋼混
凝土梁中的腹板ir通過角焊縫與節點區的豎向鋼r板進行焊接連接；
型鋼混凝土梁角部的縱向受力鋼筋8〃 ，從節點處豎向鋼板r的兩側穿過
并貫通節點區；節點核心區箍筋14"設置為U形或L形，在核心區的實腹 鋼板(3〃 、 4〃 、 7〃 )以及梁中腹板ir上與箍筋14〃對應位置處開孔， 孔的直徑略小于箍筋14〃的直徑，將箍筋14〃焊接相應的位置上，同時在 核心區的實腹鋼板上(7〃 )和梁角部鋼筋8"對應的位置開孔，孔徑略大 于鋼筋的直徑，便于鋼筋順利的通過。 本實用新型的工作原理是-
9型鋼混凝土梁和配實腹鋼板的混凝土異形柱形成的框架節點，梁中角 部的縱向受力鋼筋從豎向鋼板的兩側穿過并伸入到節點核心區，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地傳到 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 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梁中的型 鋼，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 坡口后和豎向鋼板進行焊接；其次是開孔，在節點區的實腹鋼板及型鋼混 凝土梁中型鋼的腹板上和箍筋對應的位置處以及梁中縱向鋼筋穿過的位 置(針對中節點)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，同時綁扎梁中的縱向鋼筋；最后支模 澆筑型鋼混凝土梁中的混凝土 (圖1中的14、圖2中的14 '和圖3中的 15〃 )和T形截面柱中的混凝土 (圖1中的15)、 L形截面柱中的混凝土 (圖2中的15 ')以及+形截面柱中的混凝土 (圖3中的16〃 )。
權利要求1、一種配實腹鋼板的混凝土異形柱——型鋼混凝土梁框架節點，包括型鋼混凝土梁、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混凝土梁交匯形成邊節點，L形截面的型鋼混凝土柱和型鋼混凝土梁交匯形成角節點，十形截面的型鋼混凝土柱和型鋼混凝土梁交匯形成中節點。
2、 如權利要求1所述的一種配實腹鋼板的混凝土異形柱——型鋼混凝 土梁框架節點，其特征在于所述的T形截面型鋼混凝土柱和型鋼混凝土 梁交匯形成邊節點，該新型節點的柱中配置縱向鋼板并通過角焊縫拼接構 成實腹骨架，同時在柱中配置縱向鋼筋；型鋼混凝土梁中型鋼的翼緣通過 坡口焊縫與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，加勁肋也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與節點區的豎向鋼板進行焊接連接；型鋼混凝土梁角 部的縱向受力鋼筋從節點處豎向鋼板的兩側穿過伸入節點核心區，并根據 錨固長度的要求，將鋼筋伸入到節點的翼緣中向上、下彎折進行錨固；節 點核心區箍筋配置成為U形箍、L形箍或非封閉的矩形，在核心區的實腹 鋼板以及與翼緣板連接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、 如權利要求1所述的一種配實腹鋼板的混凝土異形柱——型鋼混凝 土梁框架節點，其特征在于所述的L形截面型鋼混凝土柱和型鋼混凝土 梁交匯形成角節點，該型節點的柱中配置縱向鋼板，并通過角焊縫拼接構 成實腹骨架，同時在柱中配置縱向鋼筋；型鋼混凝土梁中型鋼的翼緣通過 坡口悍縫與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，加勁肋也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與節點區的豎向鋼板進行焊接連接；型鋼混凝土梁角 部的縱向受力鋼筋，從節點處豎向鋼板的兩側穿過伸入節點核心區，并根 據錨固長度的要求，將鋼筋伸入到節點的翼緣中向上、下彎折進行錨固； 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 中型鋼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 箍筋焊接相應的位置上。
4、如權利要求1所述的一種配實腹鋼板的混凝土異形柱——型鋼混凝 土梁框架節點，其特征在于所述的十形截面型鋼混凝土柱和型鋼混凝土 梁交匯形成中節點，該型節點的柱中配置縱向鋼板，并通過角焊縫拼接形 成實腹骨架，同時在柱中配置縱向鋼筋；型鋼混凝土梁中型鋼的翼緣通過 坡口焊縫與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，加勁肋也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與節點區的豎向鋼板進行焊接連接；型鋼混凝土梁角 部的縱向受力鋼筋，從節點處豎向鋼板的兩側穿過并貫通節點區；節點核 心區箍筋設置為U形或L形，在核心區的實腹鋼板以及梁中型鋼的腹板上 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，同時在核心區的實腹鋼板上和梁角部縱向鋼筋對應的位置開孔， 孔徑略大于鋼筋的直徑，便于鋼筋順利的通過。
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——型鋼混凝土梁框架節點，包括型鋼混凝土梁、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混凝土梁交匯形成邊節點，L形截面的型鋼混凝土柱和型鋼混凝土梁交匯形成角節點，十形截面的型鋼混凝土柱和型鋼混凝土梁交匯形成中節點。該實用新型便于加工，縮減了施工工期。同時由于配置了型鋼，使得節點區鋼筋擁擠的情況得以緩解。同時節點抗剪承載力也有大幅度提高，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為8度及其以上地區的高層建筑。
文檔編號E04B1/30GK201351308SQ200920031739
公開日2009年11月25日 申請日期2009年1月16日 優先權日2009年1月16日
發明者馮國祥, 義 劉, 薛建陽, 趙鴻鐵 申請人:西安建筑科技大學