新型钢梁-混凝土柱钢节点及预制件的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于一般建筑物构造领域，尤其是一种新型钢梁-混凝土柱钢节点。
【背景技术】
[0002]钢梁-混凝土柱混合结构体系(RCS)是在传统钢筋混凝土框架结构、钢结构以及钢骨混泥土(SRC)复合框架结构的基础上，研制的一种充分利用和发挥钢构件与混凝土构件各自在抗弯和抗压强度、刚度、延性及建筑功能适用性优势的新型组合式框架体系，现已应用于中、高层建筑。
[0003]然而此建筑体系并没有得到广泛推广，原因是传统RCS的节点构造形式在节点受力性能和施工操作等方面仍存在局限性。例如梁贯通节点存在构造措施复杂，施工难度大的弱点。
[0004]因此，研发符合国内工程情况的高强实用钢梁-混凝土柱节点构造具有重要的工程实践意义。
【实用新型内容】
[0005]实用新型目的:提供一种新型钢梁-混凝土柱钢节点，以克服现有技术存在的上述缺陷。
[0006]技术方案:一种新型钢梁-混凝土柱钢节点，包括:与混凝土柱形状尺寸适配的箱型钢板、焊接于箱型钢板内部的由H型钢构成的腹板，以及焊接于箱型钢板两相对侧面的工字梁；所述腹板具有两根相互垂直且一体成型的H型钢，所述工字梁与H型钢同轴，工字梁的端部设置有螺栓孔。
[0007]在进一步的实施例中，所述H型钢设置有用以增强腹板与混凝土之间剪力传递的通孔。所述H型钢、工字梁与钢梁等高。所述H型钢为窄翼缘H型钢。
[0008]一种建筑预制件，包括设置有纵筋的混凝土柱和位于混凝土柱上的钢梁-混凝土柱钢节点；所述钢梁-混凝土柱钢节点包括:与混凝土柱形状尺寸适配的箱型钢板、焊接于箱型钢板内部的由H型钢构成的腹板，以及焊接于箱型钢板两相对侧面的工字梁；所述腹板具有两根相互垂直且一体成型的H型钢，所述工字梁与H型钢同轴，工字梁的端部设置有螺栓孔；所述H型钢与箱型钢板之间具有间隙部，纵筋穿过所述间隙部。
[0009]在进一步的实施例中，所述H型钢设置有用以增强腹板与混凝土之间剪力传递的通孔。所述H型钢、工字梁与钢梁等高，所述钢梁的端部设置有通孔，工字梁和钢梁通过翼缘板连接件、腹板连接件螺接固定。
[0010]有益效果:在本实用新型中，箱型钢板与H型钢连接成整体，对节点域混凝土形成有效约束，可提高节点域刚度、抗剪抗弯承载力以及钢板的局部受拉、压承载力，整体上提高了节点的抗震性能；本构造易形成强柱弱梁的框架节点，使结构形成梁铰破坏机制，满足抗震要求；本构造使得钢梁安装节点远离了梁柱节点，其受力相对较小，使其连接构造容易满足设计要求。在进一步的实施例中，窄翼缘H型钢腹板开设圆孔，可以增强腹板与混凝土的剪力传递。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的钢梁-混凝土柱刚节点构造示意图。
[0012]图2是本实用新型节点的构造整体示意图。
[0013]图3是本实用新型窄翼缘H型钢腹板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]如图1和图3所示，一种新型钢梁-混凝土柱钢节点，主要包括:与混凝土柱形状尺寸适配的箱型钢板1、焊接于箱型钢板内部的由H型钢构成的腹板2，以及焊接于箱型钢板两相对侧面的工字梁3 ;所述腹板具有两根相互垂直且一体成型的H型钢，所述工字梁与H型钢同轴，工字梁的端部设置有螺栓孔。
[0015]在该实施例中，此节点构造适用于边柱、角柱和中柱。通过合理的配置窄翼缘H型钢构造使得柱纵筋方便贯通，H型钢腹板提高了节点的受剪能力，薄壁箱型钢板和窄翼缘H型钢组合给予节点域的混凝土形成有效的约束，满足强节点弱构件抗震要求。同时短钢梁与箱型钢板在工厂里焊接，容易控制焊缝质量，使其传力构造达到设计要求。钢梁后续安装连接处的受力相对较小，连接板高强螺栓连接即可满足，也方便施工。此外此节点构造和混凝土柱可采用工厂预制、现场安装的施工方法，从而提高施工效率且减少现场污染和湿作业。
[0016]在进一步的实施例中，所述H型钢设置有用以增强腹板与混凝土之间剪力传递的通孔。在该实施例中，H型钢的腹板可以大大提高节点域的抗剪能力，在腹板上穿一定数量的孔，可加强混凝土与型钢的粘结，从而提高节点域的抗震性能。
[0017]如图2和图3所示，一种建筑预制件，包括设置有纵筋105的混凝土柱和位于混凝土柱上的钢梁-混凝土柱钢节点；所述钢梁-混凝土柱钢节点包括:与混凝土柱形状尺寸适配的箱型钢板1、焊接于箱型钢板内部的由H型钢构成的腹板2，以及焊接于箱型钢板两相对侧面的工字梁3 ;所述腹板具有两根相互垂直且一体成型的H型钢，所述工字梁与H型钢同轴，工字梁的端部设置有螺栓孔；所述H型钢与箱型钢板之间具有间隙部，纵筋穿过所述间隙部，间隙部中填充有混凝土。
[0018]在进一步的实施例中，所述H型钢设置有用以增强腹板与混凝土之间剪力传递的通孔。所述H型钢、工字梁与钢梁103等高，窄翼缘加强了箱型钢板的局部受压和受拉；所述钢梁的端部设置有通孔，工字梁和钢梁通过翼缘板连接件101、腹板连接件104螺接固定。
[0019]在上述实施例中，为了达到提高钢梁-混凝土柱节点域的承载力和抗震性能的目的，保证节点构造的的整体性，需特别注意箱型钢板与窄翼缘H型钢和短工字钢梁之间的焊接质量，需满足钢结构焊接规范GB50661-2011的要求。特别注意H型钢的宽度的控制，要求翼缘两侧预留出柱纵筋穿过的空间即可。
[0020]本实用新型也可以用于装配式结构，在具体施工过程中，本节点构造和混凝土柱在工厂里整体预制，现场安装的方法，加快施工速度和质量。将梁柱节点构造和I层楼高的钢筋混凝土柱整体预制。运到工地后，将工厂预制的RC柱吊装就位后，直接用高强螺栓102将纵横梁的中间段与预制钢梁的端段连接。这种工厂预制施工方法对缩短施工工期，提尚工效，节约造价极有帮助。
[0021 ] 本节点构造用箱型钢板和窄翼缘H型钢焊接而成整体，对节点域混凝土形成强大的约束，其窄翼缘H型钢的窄翼缘主要是方便柱纵筋的贯通，同时也约束了混凝土加强整体性，另外还加强钢板桶局部的受压、受拉能力。H型钢的腹板也加强了节点域的抗剪能力。从整体上看此节点构造与混凝土组成了局部钢骨混凝土结构，其抗震性能得到显著提高。
[0022]总之，本实用新型提供了一种可靠钢梁-混凝土柱的节点构造方式，使得钢梁与混凝土的连接传力简单可靠、施工方便；同时满足节点域抗震性能的要求。
[0023]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。
[0024]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
【主权项】
1.一种新型钢梁-混凝土柱钢节点，其特征在于，包括:与混凝土柱形状尺寸适配的箱型钢板(I)、焊接于箱型钢板内部的由H型钢构成的腹板(2)，以及焊接于箱型钢板两相对侧面的工字梁(3);所述腹板具有两根相互垂直且一体成型的H型钢，所述工字梁与H型钢同轴，工字梁的端部设置有螺栓孔。2.如权利要求1所述的新型钢梁-混凝土柱钢节点，其特征在于，所述H型钢设置有用以增强腹板与混凝土之间剪力传递的通孔。3.如权利要求1所述的新型钢梁-混凝土柱钢节点，其特征在于，所述H型钢、工字梁与钢梁(103)等高。4.一种建筑预制件，其特征在于，包括设置有纵筋(105)的混凝土柱和位于混凝土柱上的钢梁-混凝土柱钢节点； 所述钢梁-混凝土柱钢节点包括:与混凝土柱形状尺寸适配的箱型钢板(I )、焊接于箱型钢板内部的由H型钢构成的腹板(2)，以及焊接于箱型钢板两相对侧面的工字梁(3);所述腹板具有两根相互垂直且一体成型的H型钢，所述工字梁与H型钢同轴，工字梁的端部设置有螺栓孔；所述H型钢与箱型钢板之间具有间隙部，纵筋穿过所述间隙部。5.如权利要求4所述的建筑预制件，其特征在于，所述H型钢设置有用以增强腹板与混凝土之间剪力传递的通孔。6.如权利要求4所述的建筑预制件，其特征在于，所述H型钢、工字梁与钢梁(103)等高，所述钢梁的端部设置有通孔，工字梁和钢梁通过翼缘板连接件(101)、腹板连接件(104)螺接固定。
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型钢梁-混凝土柱钢节点及预制件，所述钢梁-混凝土柱钢节点包括：与混凝土柱形状尺寸适配的箱型钢板、焊接于箱型钢板内部的由H型钢构成的腹板，以及焊接于箱型钢板两相对侧面的工字梁；所述腹板具有两根相互垂直且一体成型的H型钢，所述工字梁与H型钢同轴，工字梁的端部设置有螺栓孔。在本实用新型中，箱型钢板与H型钢连接成整体，对节点域混凝土形成有效约束，可提高节点域刚度、抗剪抗弯承载力以及钢板的局部受拉、压承载力，整体上提高了节点的抗震性能；本构造易形成强柱弱梁的框架节点，使结构形成梁铰破坏机制；本构造使得钢梁安装节点远离了梁柱节点，其受力相对较小，使其连接构造容易满足设计要求。
【IPC分类】E04B1/98, E04B1/58
【公开号】CN204781368
【申请号】CN201520524664
【发明人】伍凯, 王锐, 张贺, 桑胜涛, 陈 峰
【申请人】河海大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月17日