梁柱节点区连接结构及钢管局部贯通式梁柱混合框架节点的制作方法

1.本实用新型涉及建筑构件的技术领域，尤其涉及一种梁柱节点区连接结构及钢管局部贯通式梁柱混合框架节点。


背景技术：

2.钢管约束混凝土柱以其优异的承载力和抗震性能，越来越多的应用到高层建筑中。但是，在装配式建筑中，尚未有钢管约束混凝土柱与预制混凝土梁相结合应用到实际项目中的情况，主要是因为钢管约束混凝土柱与预制混凝土梁最为关键的连接技术及其施工工艺还未成熟。如果解决了上述关键的技术问题，将二者相结合可以充分发挥各自的优势，不失为一种优异的装配式混合结构技术解决方案。
3.申请人向国家知识产权局提交的发明专利申请(申请号cn202111059675.x)公开了一种梁柱混合框架节点构造及其施工方法，通过在节点区钢套管局部切割出穿筋孔洞以方便梁叠合层纵筋穿入节点区锚固。
4.然而，申请人在多次施工中发现，由于节点区内包含有柱纵筋和柱箍筋制成的钢筋骨架，导致空间十分有限，因此实际施工操作过程中，梁纵筋难以穿入节点，尤其是边节点和角节点，当梁纵筋端部为弯钩的锚固形式时，采取“穿孔”的方式实现尤为困难。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本实用新型的其中一个目的在于提出一种相较于开孔穿筋的形式，穿筋施工更加便利的梁柱节点区连接结构，本实用新型的另一个目的在于提出一种基于前述连接结构的钢管局部贯通式梁柱混合框架节点。
6.为实现上述目的，本实用新型首先公开了一种梁柱节点区连接结构，其关键在于，包括节点钢套管，所述节点钢套管的外管壁上设置有钢连接牛腿，所述钢连接牛腿用于连接嵌埋于梁端的钢连接件，且在所述钢连接牛腿与钢连接件的连接状态下，所述节点钢套管的上端面低于梁叠合层纵筋所在平面，以使得梁叠合层纵筋穿入节点钢套管上端的柱钢筋骨架中。
7.更进一步地，所述钢连接牛腿包括底板以及设置于底板上的竖向腹板。
8.更进一步地，所在所述竖向腹板或/和所述底板上设置有若干栓钉。
9.更进一步地，在所述节点钢套管的管腔中还设置有隔板，所述隔板一方面用于传递底板受力，另一方面用于定位柱钢筋骨架中的柱纵筋。
10.更进一步地，所述隔板焊接于所述节点钢套管的内管壁，并在所述节点钢套管的轴向上与所述底板平齐。
11.更进一步地，所述隔板上按环形均匀分布有多个与每根柱纵筋一一对应的穿筋孔，在所述隔板的轴心开设有浇筑孔。
12.基于前文描述，本实用新型还公开了一种钢管局部贯通式梁柱混合框架节点，其关键在于，包括所述梁柱节点区连接结构，所述梁柱节点区连接结构与梁之间浇筑有连接
区混凝土，所述连接区混凝土中预埋有相互连接的钢连接牛腿以及钢连接件，在梁的上部还浇筑有叠合层混凝土，所述叠合层混凝土中埋设有梁叠合层纵筋，所述梁叠合层纵筋贯穿所述节点钢套管上端的柱钢筋骨架，在所述节点区钢套管中还浇筑有柱身混凝土，所述柱身混凝土通过连接区混凝土与叠合层混凝土连为一体。
13.更进一步地，在所述连接区混凝土内附加若干箍筋，所述箍筋将所述叠合层纵筋、所述钢连接牛腿和所述钢连接件连为一体。
14.更进一步地，上段柱身钢套管下端面与所述叠合层混凝土上端面间的高度差不小于20mm。
15.与现有技术相比，本实用新型的显著效果为：
16.1.节点钢套管上端面低于梁叠合层纵筋所在平面，使得节点钢套管采用未完全贯通梁柱节点核心区的局部贯通式，梁叠合层纵筋可直接自上而下安装于节点钢套管上端的柱钢筋骨架中，相较于开孔穿筋的形式，其施工安装过程更加便捷；
17.2.上段柱身钢套管和节点钢套管之间无钢管约束的区域仅需通过构造箍筋加密即可满足受力要求，构造上相对简单合理，且能保证对节点核心区的有效约束；
18.3.梁底部受力筋可以直接通过嵌埋的钢连接件、钢连接牛腿、节点钢套管及隔板有效的将力传递给节点，梁底部受力筋不再需要穿入节点内，极大的简化了施工工艺。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是实施例一中梁柱节点区连接结构的整体结构示意图；
21.图2是实施例一中钢管局部贯通式梁柱混合框架节点的整体结构示意图；
22.图3是实施例二中梁柱节点区连接结构的整体结构示意图；
23.图4是实施例二中钢管局部贯通式梁柱混合框架节点的整体结构示意图；
24.图中标号：1-节点钢套管、2-钢连接牛腿、3-钢连接件、4-梁叠合层纵筋、5-柱钢筋骨架、6-底板、7-竖向腹板、8-栓钉、9-隔板、10-箍筋、11-梁、12-下段柱身钢套管、13-上段柱身钢套管。
具体实施方式
25.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本
实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
27.图1公开了本实用新型的第一种实施例：一种梁柱节点区连接结构，包括节点钢套管1，所述节点钢套管1的外管壁上设置有一个钢连接牛腿2，所述钢连接牛腿2用于连接嵌埋于梁11端的钢连接件3，且在所述钢连接牛腿2与钢连接件3的连接状态下(如图2所示)，所述节点钢套管1的上端面低于梁叠合层纵筋4所在平面，以使得梁叠合层纵筋4贯穿节点钢套管1上端的柱钢筋骨架5。
28.具体实施时，为了确保钢连接牛腿2稳定安装在节点钢套管1上，所述钢连接牛腿2焊接在所述节点钢套管1的外管壁。
29.从图1可以看出，为了有效约束节点浇筑后的连接区混凝土，同时提高延展性和抗震性能，所述钢连接牛腿2包括底板6以及设置于底板6上的竖向腹板7。在所述竖向腹板7和所述底板6上设置有若干栓钉8。
30.在所述节点钢套管1的管腔中还设置有隔板9，所述隔板9一方面用于传递底板6受力，另一方面用于定位柱钢筋骨架5中的柱纵筋。所述隔板9的周侧焊接于所述节点钢套管11的内管壁。所述隔板9上按环形均匀分布有多个与每根柱纵筋一一对应的穿筋孔，在所述隔板9的轴心开设有浇筑孔。
31.为了优化梁11底受力筋的传力路径，提高传力效果，所述隔板9在节点钢套管1的轴向上与所述底板6平齐。
32.请参阅图2，本实施例中基于前述结构还公开了一种钢管局部贯通式梁柱混合框架节点，包括前文描述的梁柱节点区连接结构，所述梁柱节点区连接结构与梁11之间浇筑有连接区混凝土，所述连接区混凝土中预埋有相互连接的钢连接牛腿2以及钢连接件3，在梁11的上部还浇筑有叠合层混凝土，所述叠合层混凝土中埋设有梁叠合层纵筋4，所述梁叠合层纵筋4贯穿所述节点钢套管1上端的柱钢筋骨架5，在所述节点区钢套管中还浇筑有柱身混凝土，所述柱身混凝土通过连接区混凝土与叠合层混凝土连为一体。
33.具体实施时，为了提高梁叠合层纵筋4、钢连接牛腿2和钢连接件3之间的整体性，在所述连接区混凝土内附加若干箍筋10，所述箍筋10将所述梁叠合层纵筋4、所述钢连接牛腿2和所述钢连接件3连为一体。作为优选，在梁11端的钢连接件3上也设置有栓钉。
34.在节点钢套管1上方设置有钢管约束混凝土柱的上段柱身钢套管13，为了避免上段柱身钢套管13阻挡梁叠合层纵筋4，同时阻断节点钢套管1与上段柱身钢套管13之间的传力路径，上段柱身钢套管13下端面与所述叠合层混凝土上端面间的高度差不小于20mm。在节点钢套管1下方设置有钢管约束混凝土柱的下段柱身钢套管12，同理，为了阻断节点钢套管1与下段柱身钢套管12之间的传力路径，节点钢套管1下端面与下段柱身钢套管12上端面之间预留有20
±
2mm的缝隙。
35.在本实施方式中，梁叠合层纵筋4的末端向下弯曲并伸入节点钢套管1中，以进一步提高梁11和柱的连接强度。
36.图3示出了本实用新型的第二种实施例，相较于实施例一而言，在节点钢套管1的左右两侧的外管壁上相对设置有两个钢连接牛腿2。
37.请参阅图4，基于实施例二中梁柱节点区连接结构，实施例二还公开了一种同时连接两根梁11和一根柱的钢管局部贯通式梁柱混合框架节点，在该梁柱混合框架式节点中，
两根梁11的梁叠合层纵筋4共用。
38.综上所述，节点钢套管1上端面低于梁叠合层纵筋4所在平面，使得节点钢套管1采用未完全贯通梁柱节点核心区的局部贯通式，梁叠合层纵筋4可直接自上而下安装于节点钢套管1上端的柱钢筋骨架5中，相较于开孔穿筋的形式，其施工安装过程更加便捷；上段柱身钢套管13和节点钢套管1之间无钢管约束的区域仅需通过构造箍筋10加密即可满足受力要求，构造上相对简单合理，且能保证对节点核心区的有效约束；梁11底部受力筋可以直接通过嵌埋的钢连接件3、钢连接牛腿2、节点钢套管1及隔板9有效的将力传递给节点，梁11底部受力筋不再需要穿入节点内，极大的简化了施工工艺。
39.以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。