[发明专利]一种矩形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁节点及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及结构工程领域，尤其涉及一种钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的梁柱节点结构。

背景技术

钢管混凝土由于具有承载力高、经济效果好和施工方便等优点而备受工程界的重视。其中，矩形钢管混凝土是钢管混凝土结构的一个重要组成部分。矩形钢管混凝土外形规则，有利于配合建筑设计，有利于梁柱连接，有着良好的应用前景。矩形钢管混凝土柱与梁的连接节点是进行钢管混凝土工程设计时的关键问题之一，其连接节点的有效性直接影响整体结构的刚度、稳定性和承载能力，也影响到现场施工难度和施工进度。现有的钢管混凝土节点形式繁多。为保证强节点弱构件的要求，当与钢筋混凝土梁相连接时，一般采用环梁型节点和外焊钢牛腿的方式。这两种连接节点形式较为复杂，造价较高。有时还会影响建筑使用空间和美观程度。

因此，研发一种安装简便，对操作人员技术和施工环境要求低的矩形钢管混凝土柱与梁节点形式，显得十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种施工便捷、节点性能可靠的一种矩形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁节点及其施工方法，以解决现有技术中施工困难、节点复杂等问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种矩形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁节点，包括：矩形钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁。

所述矩形钢管混凝土柱的外包钢管由上到下依次为上柱钢管、节点钢管和下柱钢管。所述上柱钢管、节点钢管和下柱钢管焊接在一起。所述上柱钢管、下柱钢管和节点钢管均由两块扣合并焊接在一起的冷弯薄壁槽型钢组成。

所述节点钢管侧壁上均匀开设有多组孔。每一组孔均包括上下排列的两个孔洞。所述节点钢管内腔中焊接有若干块内隔板。所述内隔板为矩形板状结构，水平嵌入节点钢管内腔中。所述内隔板的中心处开设有灌浆通孔。所述节点钢管上下两端的内拐角处均焊接有斜拉加劲肋。

若干交错的梁纵筋穿过孔洞。若干梁箍筋与梁纵筋绑扎在一起，形成钢筋混凝土梁筋笼。

所述钢筋混凝土梁筋笼中浇筑有梁混凝土。所述上柱钢管、节点钢管和下柱钢管所形成的竖向空腔中浇筑由柱混凝土。

进一步，所述内隔板的四角处均开设有若干个纵筋贯穿孔。若干柱纵筋穿入上柱钢管、节点钢管和下柱钢管的内腔并穿过纵筋贯穿孔。

进一步，所述斜拉加劲肋为竖直布置的板状结构。所述斜拉加劲肋与节点钢管的内拐角构成上下端均敞口的中空三棱柱A。

进一步，所述节点钢管外周横截面的长为a，宽为b。所述节点钢管的上表面与钢筋混凝土梁顶面的距离≥1/2a。所述节点钢管的下表面与钢筋混凝土梁底面的距离≥1/2a。所述孔洞的宽度与钢筋混凝土梁的梁宽一致。

进一步，所述节点钢管外周横截面的长为a，宽为b。所述灌浆通椭圆孔的长轴长为c，短轴长为d。所述纵筋贯穿孔的孔径为e。所述柱纵筋的直径为f。其中，a＝2c,b＝2d，e-f≥5mm。

进一步，所述斜拉加劲肋上开设有若干个排气孔Ⅰ。所述内隔板的板面上开设有若干个排气孔Ⅱ。

本发明还公开一种关于上述矩形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁节点的施工方法，包括以下步骤：

1)按设计要求加工上柱钢管、节点钢管和下柱钢管：

将两块冷弯槽型钢扣合并用熔透焊缝焊接在一起，形成上柱钢管。将两块冷弯槽形钢扣合并用熔透焊缝焊接在一起，形成下柱钢管。

选取两块冷弯槽形钢，将八个斜拉加劲肋Ⅱ分别焊接在所述冷弯槽形钢各个内拐角的上下两端。将若干个内隔板采用熔透焊连接在其中一块冷弯槽形钢的内腔中，将所述的两块冷弯槽形钢扣合后将所述内隔板与另一块冷弯槽形钢也焊接在一起。将这两块冷弯槽形焊接在一起，形成节点钢管。在节点钢管的侧壁上开设多组供钢筋混凝土梁穿过的孔。其中，每一组孔均包括上下排列的两个孔洞。节点钢管、斜拉加劲肋Ⅱ和内隔板共同构成节点钢管综合体。

2)将下柱钢管、节点钢管综合体和上柱钢管由下到上依次吊装定位并通过熔透焊连接在一起。

3)将若干交错的梁纵筋穿过节点钢管上的孔洞。绑扎梁箍筋与梁纵筋形成钢筋混凝土梁筋笼。

4)在步骤3)所述钢筋混凝土梁筋笼中浇筑梁混凝土。在上柱钢管、节点钢管和下柱钢管所形成的竖向空腔中浇筑柱混凝土。

进一步，步骤2)之后还将若干柱纵筋穿入上柱钢管、节点钢管和下柱钢管的内腔中并穿过纵筋贯穿孔。

本发明的技术效果是毋庸置疑的：

A.斜拉加劲肋的设置提高了矩形钢管对塑性铰区和节点区混凝土的约束效果，使得矩形钢管混凝土节点的性能更好。设置柱纵筋，可提高防火性能，降低防火涂料费用，节约了成本；