混合連肢墻型鋼柱與非消能梁連接節(jié)點結構及其施工方法
【專利摘要】一種混合連肢墻型鋼柱與非消能型鋼短梁的連接節(jié)點結構及其施工方法，該節(jié)點結構包括澆筑在混合連肢墻內的鋼筋骨架、位于混合連肢墻內部端部的型鋼柱，以及與型鋼柱外側連接的非消能型鋼短梁，型鋼柱的上下端部均突出于混合連肢墻，所述型鋼柱的上部沿混合連肢墻的長度方向固定非消能型鋼短梁，型鋼柱在與非消能型鋼短梁的位置相對的內側連接有抗節(jié)點轉動型鋼短梁，抗節(jié)點轉動型鋼短梁完全澆筑在混合連肢墻內，抗節(jié)點轉動梁的下面、沿著中線水平固定有一組鋼筋連接器，所述鋼筋連接器與豎直方向設置的抗節(jié)點轉動鋼筋固定連接。其連接可靠、受力合理，其施工方法也簡便易行，同時保證了施工效率?？蓮V泛應用于混合連肢墻結構體系。
【專利說明】混合連肢墻型鋼柱與非消能梁連接節(jié)點結構及其施工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混合連肢墻結構，特別是一種混合連肢墻中的連接節(jié)點結構及其施工方法。
【背景技術】
[0002]目前，隨著我國城市化過程中城鎮(zhèn)人口不斷增長與城市用地逐漸短缺，高層建筑成為解決這種矛盾的必然選擇，其中，連肢墻結構體系是高層建筑結構中不可缺少的元素。根據以往的實測資料可以發(fā)現，連肢墻結構體系既繼承了單純剪力墻工程造價低廉、抗側剛度大的優(yōu)點，又體現出了在強震作用下連梁屈服耗能、裂縫集中于墻體底部，以降低震后修復成本的優(yōu)點。但是，在實際應用過程中，由于受建筑使用功能要求的限制，傳統(tǒng)混凝土連梁往往很難滿足截面抗剪需求，給設計施工造成了一定的困難。與傳統(tǒng)連肢墻相比，混合連肢墻使用鋼連梁替代混凝土連梁，使用型鋼柱替代邊緣約束鋼筋混凝土暗柱，應用現行相關規(guī)范、規(guī)程中的偏心支撐耗能梁理論，使得后者比前者有更好的耗能能力和抗連續(xù)倒塌能力，而且裝配工序簡單、便捷，同時便于滿足建筑使用要求。因此，裝配式混合連肢墻體系，既有較好的抗震性能，又實現了工廠預制和現場安裝同步進行，提高了現場施工速度，減少了現場模板、臨時支撐的使用量，保護了環(huán)境，而考慮到型鋼柱和非消能梁連接節(jié)點與混合連肢墻變形須變形協(xié)同，因此，需要提供安全可靠的連接方式，以滿足施工安全和質量，而現有的型鋼柱與非消能梁的連接施工復雜，而且施工質量不好保證。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種混合連肢墻型鋼柱與非消能梁連接節(jié)點結構及其施工方法，要解決連肢墻的型鋼柱與非消能梁如何安全可靠連接的技術問題；并解決保證施工效率的問題。
[0004]為實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
一種混合連肢墻型鋼柱與非消能型鋼短梁的連接節(jié)點結構，包括澆筑在混合連肢墻內的鋼筋骨架、位于混合連肢墻內部端部的型鋼柱，以及與型鋼柱外側連接的非消能型鋼短梁，所述型鋼柱的上下端部均突出于混合連肢墻，所述型鋼柱的上部沿混合連肢墻的長度方向固定非消能型鋼短梁，所述非消能型鋼短梁連接型鋼柱的一端澆筑在混合連肢墻內、另一端突出混合連肢墻。
[0005]所述型鋼柱在與非消能型鋼短梁的位置相對的內側連接有抗節(jié)點轉動型鋼短梁，所述抗節(jié)點轉動型鋼短梁完全澆筑在混合連肢墻內，抗節(jié)點轉動梁的下面、沿著中線水平固定有一組鋼筋連接器，所述鋼筋連接器與豎直方向設置的抗節(jié)點轉動鋼筋固定連接。
[0006]所述型鋼柱和非消能型鋼短梁上固定有抗剪栓釘。
[0007]所述型鋼柱上固定有橫向加勁肋。
[0008]所述非消能型鋼短梁澆筑在混合連肢墻內的一端固定有加勁面板，所述加勁面板的外側面與混合連肢墻的側面平齊。[0009]所述混合連肢墻的上下左右四面中的一面或者多面為鍵槽或者粗糙面。
[0010]所述非消能型鋼短梁突出混合連肢墻邊緣的長度范圍是5厘米?10厘米。
[0011]所述抗節(jié)點轉動型鋼短梁的長度范圍是40厘米?70厘米。
[0012]所述鋼筋連接器距離抗節(jié)點轉動梁的邊緣距離范圍是3厘米?6厘米，相鄰鋼筋連接器的間距范圍是10厘米?20厘米。
[0013]所述型鋼柱為H型鋼或者組合工字鋼，所述非消能型鋼短梁為H型鋼或者組合工字鋼。
[0014]所述抗節(jié)點轉動型鋼短梁為H型鋼或者組合工字鋼。
[0015]一種如所述的混合連肢墻型鋼柱與非消能型鋼短梁的連接節(jié)點結構的施工方法，具體步驟如下:
步驟一，將橫向加勁肋焊接在型鋼柱上、將鋼筋連接器焊接在抗節(jié)點轉動型鋼短梁上、將加勁面板焊接在非消能型鋼短梁。
[0016]步驟二，將非消能型鋼短梁和抗節(jié)點轉動型鋼短梁對應焊接在型鋼柱的兩側。
[0017]步驟三，在型鋼柱、非消能型鋼短梁和抗節(jié)點轉動型鋼短梁外圍綁扎混合連肢墻內部的鋼筋骨架，并將抗節(jié)點轉動鋼筋與鋼筋連接器固定。
[0018]步驟四，在型鋼柱、非消能型鋼短梁和抗節(jié)點轉動型鋼短梁外圍固定混合連肢墻的混凝土燒筑模板。
[0019]步驟五，澆筑混合連肢墻。
[0020]步驟六，混凝土澆筑成型后，通過預制吊環(huán)將混合連肢墻起吊、脫模。
[0021]步驟七，將預制好的混合連肢墻運至施工現場。
[0022]步驟八，重復步驟一至步驟七，將所有混合連肢墻預制完成并運送至施工現場。
[0023]步驟九，進行混合連肢墻之間的現場拼裝，完成整個混合連肢墻結構體系的施工。
[0024]與現有技術相比本發(fā)明具有以下特點和有益效果:
本發(fā)明克服了傳統(tǒng)連肢墻連接質量差、施工效率低的缺點，解決了提高施工效率、保證施工質量的技術問題。
[0025]本發(fā)明的混合連肢墻型鋼柱與非消能梁的連接節(jié)點結構是應用在混合連肢墻結構體系中，根據混合連肢墻單元型鋼柱和非消能梁節(jié)點的連接形式，基于有限元理論，建立有限元模型對節(jié)點進行力學分析，驗證其節(jié)點的可靠性，保證其連接質量，而且受力合理:型鋼柱一側連接非消能梁、另一側連接抗節(jié)點轉動型鋼短梁，這種結構設計為非消能梁與混合連肢墻之間的內力傳遞提供了另外一種有效的途徑，使得這種連接關系更為可靠，實現了抗震要求的多道防線的思想；另外，抗節(jié)點轉動型鋼短梁的下方連接有抗節(jié)點轉動鋼筋，增加了連接節(jié)點的強度和延性，這種結構設計在中震作用下，減少了墻體節(jié)點區(qū)域的裂縫，也便于震后的修補；而在大震作用下，該結構具有充分的塑性變形能力，同時可以實現與混合連肢墻不脫落，保證整個連接節(jié)點結構在大震中不會遭到破壞，實現了該連接節(jié)點結構良好的抗震性能，而傳統(tǒng)的組合結構中，在地震反復作用下，埋置型鋼柱和鋼梁節(jié)點的區(qū)域易發(fā)生開裂，甚至墻體與鋼結構部分剝落，嚴重影響了結構抗震性能。
[0026]本發(fā)明的混合連肢墻型鋼柱與非消能梁的連接節(jié)點結構的施工簡便易行，采用了工廠預制的方式，鋼筋連接器可以在型鋼柱與非消能梁的連接節(jié)點結構制作過程中焊接在抗節(jié)點轉動型鋼短梁的下翼緣，抗節(jié)點轉動鋼筋可以在混合連肢墻制作過程中擰緊在鋼筋連接器上，即型鋼柱與非消能梁的連接節(jié)點的制作與混合墻肢的工廠預制可以獨立進行，在混合連肢墻制作過程中，減少了施焊的工序，提高了施工速度，為施工項目的按期完成提供了保障。而在施工過程中，結構的裝配組合，減少了混凝土現場的濕作業(yè)量，從而減少了模板、臨時支撐的使用量，進而減少了建筑垃圾的產生，降低施工成本，保證施工效率；另夕卜，由于型鋼柱、非消能型鋼短梁節(jié)點和混合連肢墻等構件全部由工廠制作其質量易于保證，因此，整個連接節(jié)點結構的質量也容易控制，進一步保證了施工質量；后期的混合連肢墻之間的拼裝可以在施工現場完成，因此，連接節(jié)點結構的預制施工和混合連肢墻之間的現場拼裝可以同時進行，進一步保證了施工效率。
[0027]本發(fā)明可廣泛應用于混合連肢墻結構體系。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的說明。
[0029]圖1是本發(fā)明的混合連肢墻型鋼柱與非消能梁的連接節(jié)點結構主視示意圖。
[0030]圖2是圖1的A-A剖面結構示意圖。
[0031]附圖標記:1_混合連肢墻、2-型鋼柱、3-抗節(jié)點轉動型鋼短梁、4-非消能型鋼短梁、5-橫向加勁肋、6-加勁面板、7-鋼筋連接器、8-抗節(jié)點轉動鋼筋、9-鋼筋骨架、10-抗剪栓釘、11-鍵槽或者粗糙面。
【具體實施方式】
[0032]實施例參見圖1所示，這種混合連肢墻型鋼柱與非消能型鋼短梁的連接節(jié)點結構，包括澆筑在混合連肢墻I內的鋼筋骨架9、位于混合連肢墻I內部端部的型鋼柱2，以及與型鋼柱2外側連接的非消能型鋼短梁4，所述型鋼柱2上固定有橫向加勁肋5，所述型鋼柱2和非消能型鋼短梁4上固定有抗剪栓釘10，所述混合連肢墻I的上下左右四面中的一面或者多面為粗糙面或者在水平方向開有鍵槽。
[0033]所述型鋼柱2的上下端部均突出于混合連肢墻1，所述型鋼柱2的上部沿混合連肢墻I的長度方向固定非消能型鋼短梁4，所述非消能型鋼短梁4連接型鋼柱2的一端澆筑在混合連肢墻I內、另一端突出混合連肢墻1，所述非消能型鋼短梁4突出混合連肢墻I邊緣的長度范圍是5厘米?10厘米，所述非消能型鋼短梁4澆筑在混合連肢墻I內的一端固定有加勁面板6，所述加勁面板6的外側面與混合連肢墻I的側面平齊。
[0034]所述型鋼柱2在與非消能型鋼短梁4的位置相對的內側連接有抗節(jié)點轉動型鋼短梁3，所述抗節(jié)點轉動型鋼短梁3的長度范圍是40厘米?70厘米，所述抗節(jié)點轉動型鋼短梁3完全澆筑在混合連肢墻I內，抗節(jié)點轉動梁3的下面、沿著中線水平固定有一組鋼筋連接器7，所述鋼筋連接器7距離抗節(jié)點轉動梁3的邊緣距離范圍是3厘米?6厘米，相鄰鋼筋連接器7的間距范圍是10厘米?20厘米，所述鋼筋連接器7與豎直方向設置的抗節(jié)點轉動鋼筋8固定連接，所述抗節(jié)點轉動鋼筋與鋼筋連接器7通過絲扣咬合連接，所述抗節(jié)點轉動鋼筋8長度滿足抗震要求，抗節(jié)點轉動鋼筋8的直徑不小于16mm，材料強度等級為二級鋼或三級鋼。
[0035]所述型鋼柱2為H型鋼或者組合工字鋼，材料強度等級為Q345鋼；所述非消能型鋼短梁4為H型鋼或者組合工字鋼，材料強度等級為Q345鋼；所述抗節(jié)點轉動型鋼短梁3為H型鋼或者組合工字鋼，材料強度等級為Q345鋼，翼緣板和腹板厚度分別與非消能型鋼短梁4相同。
[0036]所述加勁面板6為鋼板，其厚度為非消能型鋼短梁4翼緣板厚度的0.5?1.0倍，材料強度等級與非消能型鋼短梁4相同；所述橫向加勁肋5為鋼板，對應非消能型鋼短梁4和抗節(jié)點轉動型鋼短梁3的翼緣板焊接在型鋼柱2的兩翼緣板之間，其厚度為非消能型鋼短梁4翼緣板厚度的0.5?1.0倍，材料強度等級與非消能型鋼短梁4相同。
[0037]本發(fā)明的混合連肢墻型鋼柱與非消能梁的連接節(jié)點結構的施工方法，具體步驟如下:
步驟一，將橫向加勁肋5焊接在型鋼柱2上、將鋼筋連接器7焊接在抗節(jié)點轉動型鋼短梁3上、將加勁面板6焊接在非消能型鋼短梁4，三者可以同時進行，保證工作效率。
[0038]步驟二，將非消能型鋼短梁4和抗節(jié)點轉動型鋼短梁3對應焊接在型鋼柱2的兩偵牝其中，如果型鋼柱為組合工字鋼，型鋼柱在梁翼緣上下各500mm的范圍內、型鋼柱的翼緣與腹板間采用全熔透坡口焊縫，這是對型鋼柱翼緣和腹板焊接的要求，規(guī)定了全熔透坡口焊縫的分布長度，即此種焊接長度為非消能型鋼短梁4或節(jié)點轉動型鋼短梁3上下各500mm范圍內，至此，完成鋼結構節(jié)點的制作。
[0039]步驟三，在型鋼柱2、非消能型鋼短梁4和抗節(jié)點轉動型鋼短梁3外圍綁扎混合連肢墻I內部的鋼筋骨架9，并將抗節(jié)點轉動鋼筋8與鋼筋連接器7固定。
[0040]步驟四，在型鋼柱2、非消能型鋼短梁4和抗節(jié)點轉動型鋼短梁3外圍固定混合連肢墻I的混凝土澆筑模板，并在上下左右四個面進行水平鍵槽或者粗糙面處理。
[0041 ] 步驟五，澆筑混合連肢墻I。
[0042]步驟六，混凝土澆筑成型后，通過預制吊環(huán)將混合連肢墻I起吊、脫模。
[0043]步驟七，將預制好的混合連肢墻I運至施工現場。
[0044]步驟八，重復步驟一至步驟七，將所有混合連肢墻預制完成并運送至施工現場。
[0045]步驟九，進行混合連肢墻之間的現場拼裝，完成整個混合連肢墻結構體系的施工。
【權利要求】
1.一種混合連肢墻型鋼柱與非消能型鋼短梁連接節(jié)點結構，包括澆筑在混合連肢墻(O內的鋼筋骨架(9)、位于混合連肢墻(I)內部端部的型鋼柱(2)，以及與型鋼柱(2)外側連接的非消能型鋼短梁(4)，其特征在于:所述型鋼柱(2)的上下端部均突出于混合連肢墻(1)，所述型鋼柱(2)的上部沿混合連肢墻(I)的長度方向固定非消能型鋼短梁(4)，所述非消能型鋼短梁(4)連接型鋼柱(2)的一端澆筑在混合連肢墻(I)內、另一端突出混合連肢墻(I); 所述型鋼柱(2)在與非消能型鋼短梁(4)的位置相對的內側連接有抗節(jié)點轉動型鋼短梁(3)，所述抗節(jié)點轉動型鋼短梁(3)完全澆筑在混合連肢墻(I)內，抗節(jié)點轉動梁(3)的下面、沿著中線水平固定有一組鋼筋連接器(7)，所述鋼筋連接器(7)與豎直方向設置的抗節(jié)點轉動鋼筋(8)固定連接； 所述型鋼柱(2)和非消能型鋼短梁(4)上固定有抗剪栓釘(10)。
2.根據權利要求1所述混合連肢墻型鋼柱與非消能型鋼短梁連接節(jié)點結構，其特征在于:所述型鋼柱(2)上固定有橫向加勁肋(5)。
3.根據權利要求1所述混合連肢墻型鋼柱與非消能型鋼短梁連接節(jié)點結構，其特征在于:所述非消能型鋼短梁(4)澆筑在混合連肢墻(I)內的一端固定有加勁面板(6)，所述加勁面板(6)的外側面與混合連肢墻(I)的側面平齊。
4.根據權利要求1所述混合連肢墻型鋼柱與非消能型鋼短梁連接節(jié)點結構，其特征在于:所述混合連肢墻I的上下左右四面中的一面或者多面為鍵槽或者粗糙面(11)。
5.根據權利要求1所述混合連肢墻型鋼柱與非消能型鋼短梁連接節(jié)點結構，其特征在于:所述非消能型鋼短梁(4)突出混合連肢墻(I)邊緣的長度范圍是5厘米~10厘米。
6.根據權利要求1所述混合連肢墻型鋼柱與非消能型鋼短梁連接節(jié)點結構，其特征在于:所述抗節(jié)點轉動型鋼短梁(3)的長度范圍是40厘米~70厘米。
7.根據權利要求6所述混合連肢墻型鋼柱與非消能型鋼短梁連接節(jié)點結構，其特征在于:所述鋼筋連接器(7)距離抗節(jié)點轉動梁(3)的邊緣距離范圍是3厘米~6厘米，相鄰鋼筋連接器(7)的間距范圍是10厘米~20厘米。
8.根據權利要求1-7之一所述混合連肢墻型鋼柱與非消能型鋼短梁連接節(jié)點結構，其特征在于:所述型鋼柱(2)為H型鋼或者組合工字鋼，所述非消能型鋼短梁(4)為H型鋼或者組合工字鋼。
9.根據權利要求8所述混合連肢墻型鋼柱與非消能型鋼短梁連接節(jié)點結構，其特征在于:所述抗節(jié)點轉動型鋼短梁(3)為H型鋼或者組合工字鋼。
10.一種如權利要求1至9之一所述的混合連肢墻型鋼柱與非消能型鋼短梁連接節(jié)點結構的施工方法，其特征在于，具體步驟如下: 步驟一，將橫向加勁肋(5)焊接在型鋼柱(2)上、將鋼筋連接器(7)焊接在抗節(jié)點轉動型鋼短梁(3)上、將加勁面板(6)焊接在非消能型鋼短梁(4)； 步驟二，將非消能型鋼短梁4)和抗節(jié)點轉動型鋼短梁(3)對應焊接在型鋼柱(2)的兩側； 步驟三，在型鋼柱(2 )、非消能型鋼短梁(4)和抗節(jié)點轉動型鋼短梁(3 )外圍綁扎混合連肢墻(I)內部的鋼筋骨架(9)，并將抗節(jié)點轉動鋼筋(8)與鋼筋連接器(7)固定； 步驟四，在型鋼柱(2)、非消能型鋼短梁(4)和抗節(jié)點轉動型鋼短梁(3)外圍固定混合連肢墻(I)的混凝土燒筑模板； 步驟五，澆筑混合連肢墻(I); 步驟六，混凝土澆筑成型后，通過預制吊環(huán)將混合連肢墻(I)起吊、脫模； 步驟七，將預制好的混合連肢墻(I)運至施工現場； 步驟八，重復步驟一至步驟七，將所有混合連肢墻預制完成并運送至施工現場； 步驟九，進行混合 連肢墻之間的現場拼裝，完成整個混合連肢墻結構體系的施工。
【文檔編號】E04B2/58GK104032861SQ201410204698
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權日:2014年5月15日
【發(fā)明者】盧海陸, 劉康, 孫建運, 楊曉杰, 范昕, 史鵬飛 申請人:中國建筑股份有限公司