一種鋼管混凝土組合柱向鋼筋混凝土柱的過渡節(jié)點的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種鋼管混凝土組合柱向鋼筋混凝土柱的過渡節(jié)點，過渡節(jié)點所在的過渡層柱截面內包括有混凝土柱、鋼管、外部縱筋、外部箍筋、芯柱縱筋和芯柱箍筋，鋼管混凝土組合柱為在混凝土柱中部設置鋼管，鋼管混凝土組合柱的截面形式為矩形，鋼管的截面形式為圓形，其外側的混凝土柱內設置外部縱筋和外部箍筋,且鋼管的內、外混凝土均同時澆筑。本發(fā)明既避免過渡層形成薄弱層，又充分考慮施工的可行性和便利性，為鋼管混凝土組合柱向鋼筋混凝土柱過渡提供一種新型的節(jié)點形式，具有傳力直接、施工簡單的特點。本發(fā)明適用于高層、超高層建筑，具有廣闊的適用范圍和空間。
【專利說明】一種鋼管混凝土組合柱向鋼筋混凝土柱的過渡節(jié)點
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于高層、超高層建筑中不同截面形式框架柱的過渡節(jié)點，特別涉及一種鋼管混凝土組合柱向混凝土柱過渡的節(jié)點，屬于高層、超高層建筑框架柱過渡節(jié)點的創(chuàng)新技術。
【背景技術】
[0002]目前，高層、超高層建筑中對框架柱的截面選型有較多選擇，鋼管混凝土組合柱作為一種新型的柱截面形式近年來在實際工程得到較大范圍應用，當鋼管混凝土組合柱自底部樓層向上延伸到一定樓層高度時，從經(jīng)濟性和可行性方面考慮，在不增加柱截面尺寸的前提下，可將柱截面形式改為鋼筋混凝土柱，由此面臨在過渡層如何選取將鋼管混凝土組合柱轉化為鋼筋混凝土柱的合理過渡節(jié)點問題。若柱內鋼管上升到某一樓層，經(jīng)過承載力驗算，與該層鋼管混凝土組合柱相同截面的混凝土柱也能滿足豎向承載力要求時，若僅在樓層位置截斷鋼管，柱截面形式直接轉化為混凝土柱，則可能存在該樓層剛度和承載力突變，可能形成薄弱層，對建筑物抗震不利。現(xiàn)有的常用過渡節(jié)點不同程度地均存在鋼筋綁扎和定位困難、混凝土澆搗不密實的缺點。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對高層、超高層建筑框架柱在中、下部樓層采用鋼管混凝土組合柱，而上部樓層采用鋼筋混凝土柱，設計一種合理的過渡節(jié)點，即避免剛度和承載力突變，又便于施工，確保工程質量的鋼管混凝土組合柱向鋼筋混凝土柱的過渡節(jié)點。
[0004]本發(fā)明的技術方案是:本發(fā)明是鋼管混凝土組合柱向鋼筋混凝土柱的過渡節(jié)點，過渡節(jié)點所在的過渡層柱截面內包括有混凝土柱、鋼管、外部縱筋、外部箍筋、芯柱縱筋和芯柱箍筋，鋼管混凝土組合柱為在混凝土柱中部設置鋼管，鋼管混凝土組合柱的截面形式為矩形，鋼管的截面形式為圓形，其外側的混凝土柱內設置外部縱筋和外部箍筋，且鋼管內、外混凝土均同時燒筑。
[0005]所述過渡層指的是柱截面形式由鋼管混凝土組合柱轉化為鋼筋混凝土柱所在樓層及相鄰上一個樓層。
[0006]所述過渡層混凝土柱內的鋼管自樓面位置向上延伸到本樓層高度的中部位置截斷后，以上高度范圍不再設置鋼管。
[0007]所述芯柱由芯柱縱筋和芯柱箍筋組成，芯柱的截面形式為矩形，在鋼管高度范圍內，芯柱縱筋沿鋼管外側周圈連續(xù)設置，芯柱縱筋的定位是與外部縱筋雙向均對齊設置。
[0008]所述外部箍筋在過渡層鋼管所在高度范圍內，沿高度方向等間距，且沿鋼管除周圈設置一道封閉的矩形箍筋外，其他位置結合外部縱筋所在位置，圍繞鋼管均勻設置外部箍筋。
[0009]所述芯柱向上延伸到不再設置鋼管的高度范圍時，外部箍筋轉化為矩形復合箍筋，其平面布置呈方格網(wǎng)形式，外部縱筋和芯柱縱筋通過芯柱箍筋、矩形復合箍筋綁扎為一體。
[0010]所述芯柱縱筋芯柱箍筋自過渡層樓面開始設置，至少向上延伸兩層。
[0011]所述過渡層混凝土柱內的鋼管外側壁全高范圍內沿周圈和高度方向均布設置栓釘。
[0012]上述芯柱的縱筋配筋率須滿足相應規(guī)范有關芯柱最小配筋率要求。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術比較，具有如下有益效果:
1、滿足結構體系抗震性能要求，避免出現(xiàn)剛度和承載力突變，安全可靠，經(jīng)濟合理；
2、從設計角度充分考慮施工的可行性和便利性，最大可能確保施工質量的可實現(xiàn)性。
[0014]3、芯柱平面布置采用矩形，介于鋼管外側與混凝土柱外部縱筋之間，在空間上各個構件排列有序，使其不存在沖突，便于柱內縱筋和箍筋的插入、定位和綁扎；
4、設計合理、方法簡單，使得施工工序得到極大簡化，為提高施工速度創(chuàng)造有利條件；本發(fā)明適用于高層、超高層建筑，在確保結構體系具備優(yōu)良抗震性能的前提下，充分考慮施工的可實施性，適用于鋼管混凝土組合柱向鋼筋混凝土柱過渡的鋼管混凝土組合柱向鋼筋混凝土柱的過渡節(jié)點。
[0015]【專利附圖】

【附圖說明】
圖1為本發(fā)明實施例1的柱身詳圖；
圖2為本發(fā)明實施例1中的A-A剖面；
圖3為本發(fā)明實施例1中的B-B剖面。
[0016]【具體實施方式】
以下結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步詳細描述。
[0017]本發(fā)明所述的用于高層、超高層建筑中一種鋼管混凝土組合柱向鋼筋混凝土柱過渡節(jié)點柱身詳圖如圖1所示。其中，鋼管混凝土組合柱的截面形式為矩形，混凝土柱I內設置鋼管2，鋼管2的截面形式為圓形，其在過渡層以下樓層在柱內均通高設置，當鋼管2上升到過渡層后，鋼管2自樓面向上延伸到本樓層中部位置截斷，以上樓層即不再設置鋼管2，鋼管2在混凝土柱I內為居中位置設置，鋼管2外側壁與混凝土柱I外邊緣之間的最小距離為200mm。在過渡層樓面開始設置芯柱縱筋5和芯柱箍筋7，并向上延伸2層，通高設置。
[0018]圖2為在過渡層設置鋼管2時的柱截面過渡節(jié)點詳圖，適用于在過渡層設置鋼管2高度范圍內的柱剖面詳圖，其中，鋼管2的圓心與混凝土柱I的中心重合，鋼管2的外側壁沿周圈在過渡層高度范圍內通高均勻設置栓釘3，且鋼管2內、外混凝土均同時澆筑，芯柱10由芯柱縱筋5和芯柱箍筋7組成，芯柱10平面位置介于鋼管2外側和混凝土柱外部縱筋5之間，芯柱10的平面布置呈矩形，芯柱縱筋5布置與混凝土柱外部縱筋4雙向均對齊設置。
[0019]圖3為在過渡層無鋼管2時的柱截面過渡節(jié)點詳圖，適用于在過渡層取消鋼管2高度范圍內的過渡節(jié)點柱剖面詳圖，其中，芯柱縱筋5上下貫通，不改變其規(guī)格、數(shù)量和平面布置形式，芯柱箍筋7和矩形復合箍筋8配合，將外部縱筋4和芯柱縱筋5綁扎為一體。
[0020]圖1為具體工程實例中過渡層柱身詳圖，本發(fā)明應用于某實際工程中，抗震設防烈度7度，設計地震分組第一組，場地類別III類。該項工程地下4層，塔樓地上45層，標準層層高4.2m，結構主體總高度199.6m，為超高層建筑，結構體系采用鋼筋混凝土框架一核心筒結構，框架柱自22層以下均采用鋼管混凝土組合柱，22層以上采用鋼筋混凝土柱，核心筒剪力墻均采用鋼筋混凝土。第22層框架柱截面形式由鋼管混凝土組合柱向鋼筋混凝土柱過渡，鋼管混凝土組合柱內鋼管2自第22層樓面上升到樓層中部位置，即距離樓面高度2.1m處截斷，在第22層鋼管全高范圍沿鋼管2外側壁沿周圈均勻設置栓釘3。同時，在該樓層樓面位置開始設置芯柱縱筋5和芯柱箍筋7，芯柱10平面位置介于鋼管2外側和混凝土柱外部縱筋5之間，其平面布置呈矩形，芯柱縱筋5布置與混凝土柱外部縱筋4在雙向均對齊設置。芯柱縱筋5和芯柱箍筋7向上延伸2層，且圖3剖面詳圖同樣適用于相鄰上一個樓層。第22、23層均為柱截面形式變化的過渡層。
[0021]本發(fā)明即充分考慮到柱截面形式變化避免造成剛度和承載力突變，又兼顧施工的可行性和便利性，在合理位置設置芯柱縱筋5和芯柱箍筋7，在空間上排列有序，使其不存在空間交叉，另外，芯柱10平面布置采用矩形，同時，芯柱縱筋5定位與混凝土柱I外部縱筋4在雙向均對齊設置，這使得在鋼管2截斷后的高度范圍內，矩形復合箍筋8與外部縱筋
4、外部縱筋5和芯柱箍筋7均在2個方向對齊排列，并綁扎為一體,矩形復合箍筋8呈方格網(wǎng)布置。以上設計方案為柱內混凝土順利澆搗密實、確保施工質量創(chuàng)造有利先決條件。
[0022]本發(fā)明實例列舉上述實施方式，但是由于框架柱截面形式的多樣性，相應鋼管混凝土組合柱向鋼筋混凝土柱過渡節(jié)點在構造形式上存在細節(jié)上的差異，除非引起的過渡節(jié)點的改動超出本發(fā)明的范圍，否則都應該包括在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種鋼管混凝土組合柱向鋼筋混凝土柱的過渡節(jié)點，其特征在于過渡節(jié)點所在的過渡層柱截面包括有混凝土柱(I)、鋼管(2)、外部縱筋(4)、外部箍筋(6)、芯柱縱筋(5)和芯柱箍筋(7)，鋼管混凝土組合柱為在混凝土柱(I)中部設置鋼管(2)，鋼管混凝土組合柱的截面形式為矩形，鋼管(2)的截面形式為圓形，在鋼管(2)外側的混凝土柱內設置外部縱筋(4)和外部箍筋(6)，形成芯柱(10)，且鋼管(2)的內、外混凝土均同時澆筑。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋼管混凝土組合柱向鋼筋混凝土柱的過渡節(jié)點，其特征在于所述過渡層指的是柱截面形式由鋼管混凝土組合柱轉化為鋼筋混凝土柱所在樓層及相鄰上一個樓層。
3.根據(jù)權利要求1所述的鋼管混凝土組合柱向鋼筋混凝土柱的過渡節(jié)點，其特征在于所述過渡層混凝土柱(I)內的鋼管(2)自樓面位置向上延伸到本樓層高度的中部位置截斷后，以上高度范圍不再設置鋼管(2)。
4.根據(jù)權利要求1所述的鋼管混凝土組合柱向鋼筋混凝土柱的過渡節(jié)點，其特征在于所述芯柱(10)由芯柱縱筋(5)和芯柱箍筋(7)組成，芯柱(10)的截面形式為矩形，在鋼管(2)高度范圍內，芯柱縱筋(5)沿鋼管(2)外側周圈均勻設置，芯柱縱筋(5)的定位是與外部縱筋(4)雙向均對齊設置。
5.根據(jù)權利要求1所述的鋼管混凝土組合柱向鋼筋混凝土柱的過渡節(jié)點，其特征在于所述外部箍筋(6)在過渡層鋼管(2)所在高度范圍內，除在高度方向等間距，且沿鋼管(2)周圈設置一道封閉的矩形箍筋外，其他位置結合外部縱筋(4)所在位置，圍繞鋼管(2)均勻設置若干道外部箍筋(6)。
6.根據(jù)權利要求1所述的鋼管混凝土組合柱向鋼筋混凝土柱的過渡節(jié)點，其特征在于所述芯柱(10)向上延伸到`不再設置鋼管(2)的高度范圍時，箍筋形式轉化為矩形復合箍筋(8)，其平面布置呈方格網(wǎng)形式，外部縱筋(4)和芯柱縱筋(5)通過芯柱箍筋(7)、矩形復合箍筋(8)綁扎為一體。
7.根據(jù)權利要求1所述的鋼管混凝土組合柱向鋼筋混凝土柱的過渡節(jié)點，其特征在于所述芯柱縱筋(5)和芯柱箍筋(7)自過渡層樓面開始設置，至少向上延伸兩層。
8.根據(jù)權利要求1所述的鋼管混凝土組合柱向混凝土柱的過渡節(jié)點，其特征在于所述過渡層混凝土柱(I)內的鋼管(2)全高范圍內，沿鋼管(2)外側壁等間距設置栓釘(3)。
【文檔編號】E04B1/58GK103603434SQ201310606351
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權日:2013年11月26日
【發(fā)明者】張偉, 王興法, 黃俊海, 劉俊 申請人:香港華藝設計顧問(深圳)有限公司