复式钢管混凝土外钢管不连通环梁节点制造技术

本实用新型专利技术公开了一种复式钢管混凝土外钢管不连通环梁节点，涉及复式钢管混凝土柱与钢筋混凝土水平构件的连接。连接处复式钢管混凝土柱外钢管在楼层处不连通，而内钢管上下连续贯通；外钢管的内壁焊接有抗剪栓钉，竖向连接钢筋插入上下两分段的外钢管内侧，竖向连接钢筋上绑扎箍筋形成竖向钢筋笼约束节点核心区混凝土；楼层钢筋混凝土构件中钢筋于节点处绕过内钢管贯通连续，在节点核心区外浇筑钢筋混凝土环梁；环梁中配置多层环形受力钢筋及固定环形受力钢筋的放射形环梁箍筋；节点处内层钢管外混凝土与环梁混凝土成为一体，节点整体性强，能可靠传递节点弯矩、剪力及轴力。本实用新型专利技术设计简单、造价低、施工方便、力学性能好、适合机械化生产。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种建筑结构工程中的节点构造，特别涉及一种复式钢管混凝土 柱的外钢管不连通环梁节点。
技术介绍
钢管混凝土经过多年的发展，随着其在高层建筑、大跨桥梁等结构工程中越来越 广泛的应用，在传统钢管混凝土的基础上，国内外开始采用一些新型钢管混凝土重载柱，即 在单钢管混凝土内又设置了内钢管的复式钢管混凝土结构。复式钢管混凝土可以更好地约 束混凝土，在减小相对截面面积的同时，达到了提高柱承载力、延性以及耐火性能的目的， 且具有很高的防倒塌能力，可以在强地震区的结构中使用，具有广阔的应用前景。而我国大 多数建筑的楼盖采用钢筋混凝土梁板结构，推广应用复式钢管混凝土柱的关键之一是解决 钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁板结构的连接，由于连接方式各异，其性能差异很大，因此， 成为本领域技术人员研究的热点。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种设计简单、施工方便、力学性能好且造价低的复 式钢管混凝土外钢管不连通环梁节点。为了实现上述任务，本技术通过以下技术措施得以实现一种复式钢管混凝土外钢管不连通环梁节点，涉及复式钢管混凝土柱与钢筋混凝 土水平构件的连接，其特征在于，在复式钢管混凝土柱与楼层钢筋混凝土水平构件连接处， 复式钢管混凝土柱外钢管在楼层处不连通，而内钢管上下连续贯通；外钢管a的内壁焊接 有抗剪栓钉，竖向连接钢筋插入上下两分段的外钢管内侧，竖向连接钢筋上绑扎箍筋与混 凝土形成竖向钢筋笼约束的节点核心区；钢筋混凝土水平构件中的钢筋于节点处绕过内钢 管贯通连续，在节点核心区外浇筑混凝土构成钢筋混凝土环梁，环梁内配置多层环形受力 钢筋及固定环形受力钢筋的放射形环梁箍筋；节点处内钢管外围的混凝土与钢筋混凝土环 梁的混凝土成为一体。本技术的其它特点是所述的复式钢管混凝土柱为圆套圆、方套圆、圆套方、方套方、或矩形套矩形的截 面形式。所述的混凝土是普通混凝土、高强混凝土或自密实混凝土。所述的钢筋混凝土环梁为八边形或圆形。楼层钢筋混凝土水平构件可为常规截面尺寸的框架梁、宽扁梁或无梁楼盖平板。本技术的优点与效果是1、复式钢管混凝土外钢管不连通环梁节点，由于楼层钢筋混凝土构件于节点处前 后左右贯通连续，剪力、弯矩的传递改为同普通钢筋混凝土结构一样直接传递。在节点处的 剪力和弯矩的传递与通常的框架结构一样直接，其受力明确，传力有保证，其节点构造更符合框架结构刚性节点的假定，更能确保整体结构的稳定性；与此同时，在应用计算机程序进 行结构计算分析时，与计算程序对刚性节点的约定更吻合，避免结构计算时产生的大前提 矛盾的差错。2、本技术特别适用于采用宽扁梁楼层结构，梁宽度大于内钢管直径尺寸时， 梁中主筋可直接在内钢管外侧节点核心区内连续直通，施工更加方便简单。这为降低楼层 层高以取得良好的宏观经济效益创造了条件，更使复式钢管混凝土柱结构固有的优越性得 以充分发挥，为其广泛应用开辟了一种途径。附图说明图1为本技术的复式钢管混凝土柱截面图；图2为外钢管不连通环梁节点立体效果图；图3为外钢管不连通环梁节点平面截面示意图；图4为图3中节点的I-I剖面示意图；下面参照附图对本技术进行详细说明。具体实施方式参见图1 4，需要说明的是，附图是以方套圆复式钢管混凝土柱与RC梁连接的外 钢管不连通八边形环梁节点为例。复式钢管混凝土柱可以采用圆套圆、方套圆、圆套方、方 套方、矩形套矩形的截面形式，而且内钢管和外钢管可以采用薄壁钢管；混凝土可以是普通 混凝土、或高强混凝土或自密实混凝土 ；钢筋混凝土环梁可为八边形和圆形。本技术的复式钢管混凝土外钢管不连通环梁节点结构，涉及复式钢管混凝土 柱与钢筋混凝土水平构件的连接，在复式钢管混凝土柱与楼层钢筋混凝土水平构件连接 处，复式钢管混凝土柱的外钢管a在楼层处不连通，而内钢管b上下连续贯通；外钢管a的 内壁焊接有抗剪栓钉8，竖向连接钢筋1插入上下两分段的外钢管a内侧，竖向连接钢筋 1上绑扎箍筋2与混凝土 c形成竖向钢筋笼约束的节点核心区；楼层钢筋混凝土水平构件 中的钢筋于节点处绕过内钢管b贯通连续，在节点核心区外浇筑混凝土构成钢筋混凝土环 梁，环梁内配置多层环形受力钢筋及固定环形受力钢筋的放射形环梁箍筋；节点处的内钢 管b外围的混凝土与钢筋混凝土环梁的混凝土成为一体。本技术重点要解决复式钢管混凝土柱竖向轴力在节点区范围内的传递，因为 复式钢管混凝土有内外双层钢管(a、b)约束混凝土，故在楼层钢筋混凝土环梁的节点区截 断复式钢管混凝土柱的外钢管a。外钢管a断开所产生的轴压刚度削弱通过在核心区配置 竖向钢筋1和节点区箍筋2组成的竖向钢筋笼来弥补，同时在节点核心区外密配环形受力 钢筋6和放射型箍筋5的混凝土环梁，以达到提高节点受压区面积。节点处内钢管b外混 凝土与环梁混凝土成为一体，节点整体性强，环梁可提供环向约束，以提高节点区范围内混 凝土的抗压承载力。因此保证了复式钢管混凝土柱在楼层节点处的连续性，同时达到节点 更强的目的。复式钢管混凝土柱内钢管b在楼层节点处无削弱，故该节点适合于内钢管截面尺 寸较小的情况。外钢管在楼层处不连通，楼层钢筋混凝土水平构件中的纵向钢筋梁面主筋 3、梁底主筋4可于节点处可绕过内钢管b贯通连续，故楼层钢筋混凝土水平构件的混凝土与环梁节点区混凝土成为一体，能可靠传递节点弯矩、剪力及轴力。在两分段外钢管a内壁 设有抗剪栓钉8以保证外钢管a与混凝土粘结，竖向连接钢筋1插入两分段外钢管a内侧， 竖向连接钢筋1上绑扎箍筋2与混凝土形成竖向钢筋笼约束的节点核心区。如图1所示，复式钢管混凝土柱由内钢管b、外钢管a及管内浇筑的混凝土 c组成。 按设计尺寸加工内钢管b和外钢管a，需按设计位置在外钢管a的内壁焊接抗剪栓钉8 (图 4)；图2给出了方套圆复式钢管混凝土外钢管不连通八边形环梁节点实际效果图；图3和图4给出了复式钢管混凝土外钢管不连通环梁节点实例结构示意图，其中 外钢管a按楼层净高分段设置不连通，钢筋混凝土梁中纵向钢筋梁面主筋3、梁底主筋4于 节点处贯通连续，梁箍筋5可在环梁内加密处理。竖向连接钢筋1在外钢管a内壁错开抗剪 栓钉8插入上下截断的外钢管a内，竖向连接钢筋1上绑扎箍筋2形成竖向钢筋笼约束节点 核心区混凝土，这样框架梁在节点处左右前后贯通连续，关于梁的剪力、弯矩在节点处的承 受和传递已经不存在问题，需要完善的是提高节点范围内钢管混凝土柱的抗压承载力。因 此通过在节点处加设水平腋形成钢筋混凝土环梁，钢筋混凝土环梁中配置多层环形受力钢 筋6及固定环形受力钢筋的放射形环梁箍筋7，钢筋混凝土环梁可提供环向约束，提高节点 区范围内混凝土的抗压承载力。权利要求一种复式钢管混凝土外钢管不连通环梁节点，涉及复式钢管混凝土柱与钢筋混凝土水平构件的连接，其特征在于，在复式钢管混凝土柱与楼层钢筋混凝土水平构件连接处，复式钢管混凝土柱外钢管(a)在楼层处不连通，而内钢管(b)上下连续贯通；外钢管(a)的内壁焊接有抗剪栓钉(8)，竖向连接钢筋(1)插入上下两分段的外钢管(a)内侧，竖向连接钢筋(1)上绑扎箍筋(2)形成竖向钢筋笼约束节点核心区混凝土；楼层钢筋混凝土水平构件中的钢筋于节点处绕过内钢管(b)贯通连续，在节点核心区外浇筑混凝土构成钢筋混凝土环梁，环梁内配置多层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复式钢管混凝土外钢管不连通环梁节点，涉及复式钢管混凝土柱与钢筋混凝土水平构件的连接，其特征在于，在复式钢管混凝土柱与楼层钢筋混凝土水平构件连接处，复式钢管混凝土柱外钢管（ａ）在楼层处不连通，而内钢管（ｂ）上下连续贯通；外钢管（ａ）的内壁焊接有抗剪栓钉（８），竖向连接钢筋（１）插入上下两分段的外钢管（ａ）内侧，竖向连接钢筋（１）上绑扎箍筋（２）形成竖向钢筋笼约束节点核心区混凝土；楼层钢筋混凝土水平构件中的钢筋于节点处绕过内钢管（ｂ）贯通连续，在节点核心区外浇筑混凝土构成钢筋混凝土环梁，环梁内配置多层环形受力钢筋（６）及固定环形受力钢筋的放射形环梁箍筋（７）；节点处内钢管（ｂ）外围的混凝土与钢筋混凝土环梁的混凝土成为一体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉芬，赵均海，张志权，周天华，魏雪英，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]