一種型鋼混凝土柱-型鋼混凝土斜梁t型節(jié)點(diǎn)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種型鋼混凝土柱-型鋼混凝土斜梁T型節(jié)點(diǎn)，由型鋼混凝土柱和型鋼混凝土梁固接而成；型鋼混凝土梁中設(shè)有梁中H型鋼，型鋼混凝土柱中設(shè)有柱中H型鋼；沿著梁中H型鋼的上、下翼緣分別設(shè)有一條或一條以上梁中需要穿過(guò)柱中型鋼翼緣的縱筋；在型鋼混凝土梁中設(shè)有梁中貫通節(jié)點(diǎn)區(qū)的縱筋；在型鋼混凝土柱中設(shè)有需要穿過(guò)梁中型鋼翼緣的縱筋和柱中貫通節(jié)點(diǎn)區(qū)的縱筋；在型鋼混凝土梁和型鋼混凝土柱的連接處的型鋼混凝土梁中設(shè)置上下兩個(gè)加筋肋。本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)的剛度大，強(qiáng)度高，延性好，能夠避免在型鋼翼緣和腹板中開(kāi)孔，造成應(yīng)力集中，梁柱之間設(shè)置夾角能夠滿(mǎn)足核電廠主廠房的復(fù)雜、特定的結(jié)構(gòu)的工藝要求，值得推廣。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種型鋼混凝土柱-型鋼混凝土斜梁T型節(jié)點(diǎn)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種型鋼混凝土柱-型鋼混凝土斜梁Τ型節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)用于排架和框 架中間柱上。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)的發(fā)展，核電廠機(jī)組容量不斷增大，為了改善鋼結(jié)構(gòu)造價(jià)高、耐火性和耐 腐蝕性差的特點(diǎn)，因此需要采用型鋼混凝土框排架結(jié)構(gòu)，由于核電廠主廠房工藝復(fù)雜，為了 滿(mǎn)足工藝及排水要求，導(dǎo)致主廠房結(jié)構(gòu)不規(guī)則，這種情況下，由于常規(guī)節(jié)點(diǎn)中梁和柱都是垂 直布置，該自身結(jié)構(gòu)的限制使其雖然滿(mǎn)足承載力和變形均能抗震要求，卻無(wú)法滿(mǎn)足上述主 廠房特定結(jié)構(gòu)的工藝要求和排水要求。目前，常規(guī)的節(jié)點(diǎn)主要由以下幾種：頂層邊柱節(jié)點(diǎn) (「型），頂層中柱節(jié)點(diǎn)(Τ型）,中間層邊柱節(jié)點(diǎn)（卜形），中間層中柱節(jié)點(diǎn)(+型）。
[0003] 由此，設(shè)計(jì)一種滿(mǎn)足特定結(jié)構(gòu)工藝要求和排水要求的節(jié)點(diǎn)具有重要的應(yīng)用價(jià)值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)常規(guī)節(jié)點(diǎn)無(wú)法適用于核電廠主廠房結(jié)構(gòu)中的特定部位，本發(fā)明提出了一種型 鋼混凝土柱-型鋼混凝土斜梁Τ型節(jié)點(diǎn)。
[0005] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以解決：
[0006] 一種型鋼混凝土柱-型鋼混凝土斜梁Τ型節(jié)點(diǎn)，由型鋼混凝土柱和型鋼混凝土梁 固接而成；所述型鋼混凝土梁中設(shè)有梁中Η型鋼，所述型鋼混凝土柱中設(shè)有柱中Η型鋼；其 中：
[0007] 沿著所述梁中Η型鋼的上、下翼緣分別設(shè)有一條或一條以上梁中需要穿過(guò)柱中型 鋼翼緣的縱筋，且其一端在到達(dá)柱中型鋼的翼緣時(shí)彎折與柱中型鋼翼緣平齊，并固接在柱 中型鋼翼緣上；在型鋼混凝土梁中位于梁中型鋼的上方和下方均設(shè)有一條或一條以上水平 方向的梁中貫通節(jié)點(diǎn)區(qū)的縱筋，它們的端部均與型鋼混凝土柱的外壁平齊；
[0008] 在型鋼混凝土柱中，沿所述柱中Η型鋼長(zhǎng)度方向設(shè)有需要穿過(guò)梁中型鋼翼緣的縱 筋和柱中貫通節(jié)點(diǎn)區(qū)的縱筋；所述需要穿過(guò)梁中型鋼翼緣的縱筋的一端在到達(dá)梁中型鋼的 翼緣時(shí)彎折與梁中型鋼翼緣平齊，并固接在梁中型鋼翼緣上；多條柱中貫通節(jié)點(diǎn)區(qū)的縱筋 設(shè)置在柱中Η型鋼的長(zhǎng)度方向的周?chē)?br> [0009] 在型鋼混凝土梁和型鋼混凝土柱的連接處的型鋼混凝土梁中，設(shè)置上、下兩個(gè)加 筋肋，該兩個(gè)加勁肋分別與梁中型鋼的上、下翼緣在同一平面內(nèi)固連，加筋肋的板厚與梁中 型鋼翼緣等厚。
[0010] 進(jìn)一步的，所述上、下兩個(gè)加勁肋之間設(shè)置一道或一道以上節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)箍筋，節(jié)點(diǎn)區(qū) 內(nèi)箍筋將柱中貫通節(jié)點(diǎn)區(qū)的縱筋以及柱中Η型鋼箍在內(nèi)部；其兩個(gè)端部通過(guò)彎折與梁中型 鋼腹板平齊，并固接在梁中型鋼腹板上。
[0011] 進(jìn)一步的，所述梁中貫通節(jié)點(diǎn)區(qū)的縱筋錨固采用直錨。
[0012] 進(jìn)一步的，所述縱筋如果設(shè)置一條以上，則它們之間相互平行。
[0013] 進(jìn)一步的，所述節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)箍筋如果設(shè)置一道以上，則它們之間相互平行。
[0014] 進(jìn)一步的，所述型鋼混凝土柱和型鋼混凝土梁中型鋼配鋼率為4%?10%。
[0015] 進(jìn)一步的，所述型鋼混凝土梁和型鋼混凝土柱的夾角為3?10°。
[0016] 進(jìn)一步的，所述型鋼混凝土梁和型鋼混凝土柱的夾角為3°。
[0017] 進(jìn)一步的，所述型鋼混凝土柱和型鋼混凝土梁之間焊接；所述梁中需要穿過(guò)柱中 型鋼翼緣的縱筋與柱中型鋼翼緣之間的固接方式為焊接；所述需要穿過(guò)梁中型鋼翼緣的縱 筋與梁中型鋼翼緣之間的固接方式為焊接；所述節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)箍筋的兩端部與梁中型鋼腹板之 間的固接方式為焊接。
[0018] 與本領(lǐng)域常規(guī)節(jié)點(diǎn)相比，本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)的有益效果如下：
[0019] 做成包含3°?10夾角的新型梁柱節(jié)點(diǎn)，適合工藝復(fù)雜需要做斜梁節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)使 用；節(jié)點(diǎn)中箍筋焊接在梁中型鋼腹板上，梁中需要穿過(guò)柱中型鋼翼緣的縱筋，焊接在柱中型 鋼翼緣上，柱中需要穿過(guò)梁中型鋼翼緣的縱筋，焊接在梁中型鋼翼緣上，能夠避免在型鋼翼 緣和腹板上開(kāi)孔，造成應(yīng)力集中，對(duì)節(jié)點(diǎn)受力性能不利；在節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)設(shè)置平行于斜梁型鋼的 加筋肋，形成菱形格構(gòu)，對(duì)混凝土提供約束作用，與梁中型鋼翼緣協(xié)同工作更好，并使節(jié)點(diǎn) 區(qū)增強(qiáng)，滿(mǎn)足"強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件"的設(shè)計(jì)理念，值得推廣。，該節(jié)點(diǎn)并通過(guò)合理構(gòu)造方式，滿(mǎn)足結(jié) 構(gòu)的承載力、抗震、抗裂性能，適合工藝復(fù)雜需要做斜梁節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)使用

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)的立剖面示意圖。
[0021] 圖2為本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)的水平剖面示意圖。
[0022] 圖3為本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)型鋼連接及鋼筋連接構(gòu)造示意圖，圖中鋼筋未完全示出，詳 細(xì)布置參照?qǐng)D1和圖2。
[0023] 圖4為本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖中各標(biāo)號(hào)含義：1-型鋼混凝土梁，2-型鋼混凝土柱，3-加筋肋，4-節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋， 5_，6-柱中需要穿過(guò)梁中型鋼翼緣的縱筋，7-梁中需要穿過(guò)柱中型鋼翼緣的縱筋，8-柱中 貫通節(jié)點(diǎn)區(qū)的縱筋，9-梁中貫通節(jié)點(diǎn)區(qū)的縱筋，10-梁中Η型鋼，11-柱中Η型鋼。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案的具體實(shí)施進(jìn)一步解釋說(shuō)明，以下給出實(shí)施例。需要說(shuō) 明的是，該實(shí)施例僅僅是為了進(jìn)一步說(shuō)明技術(shù)方案，本發(fā)明所要保護(hù)的范圍不限于該實(shí)施 例。
[0026] 實(shí)施例
[0027] 遵循本發(fā)明的上述技術(shù)方案，本實(shí)施例給出一種型鋼混凝土柱-型鋼混凝土斜梁 Τ型節(jié)點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)如參見(jiàn)圖1?圖3,該節(jié)點(diǎn)由型鋼混凝土柱1和型鋼混凝土梁2固接（焊 接）而成；所述型鋼混凝土梁1中設(shè)有梁中Η型鋼10,所述型鋼混凝土柱2中設(shè)有柱中Η型 鋼11 ;其中：
[0028] 沿著梁中Η型鋼10的上、下翼緣分別設(shè)有一條或一條以上梁中需要穿過(guò)柱中型鋼 翼緣的縱筋7,且其一端在到達(dá)柱中型鋼11的翼緣時(shí)彎折與柱中型鋼11翼緣平齊，并固接 (焊接）在柱中型鋼11翼緣上；在型鋼混凝土梁1中位于梁中型鋼10的上方和下方均設(shè)有 一條或一條以上水平方向的梁中貫通節(jié)點(diǎn)區(qū)的縱筋9,它們的端部均與型鋼混凝土柱1的 外壁平齊；如果設(shè)置一條以上的縱筋9,則它們之間相互平行；梁中貫通節(jié)點(diǎn)區(qū)的縱筋9錨 固采用直錨；
[0029] 在型鋼混凝土柱2中，沿柱中Η型鋼11長(zhǎng)度方向設(shè)有需要穿過(guò)梁中型鋼翼緣的縱 筋6和柱中貫通節(jié)點(diǎn)區(qū)的縱筋8 ;所述需要穿過(guò)梁中型鋼翼緣的縱筋6的一端在到達(dá)梁中 型鋼10的翼緣時(shí)彎折與梁中型鋼10翼緣平齊，并固接（焊接）在梁中型鋼10翼緣上；多 條柱中貫通節(jié)點(diǎn)區(qū)的縱筋8設(shè)置在柱中Η型鋼11的長(zhǎng)度方向的周?chē)?br> [0030] 在型鋼混凝土梁1和型鋼混凝土柱2的連接處的型鋼混凝土梁1中，設(shè)置上、下兩 個(gè)加筋肋3,該兩個(gè)加勁肋3分別與梁中型鋼10的上、下翼緣在同一平面內(nèi)固連（焊接）， 加筋肋3的板厚與梁中型鋼10翼緣等厚；
[0031] 在上、下兩個(gè)加勁肋3之間設(shè)置一道或一道以上節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)箍筋4,節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)箍筋4 將柱中貫通節(jié)點(diǎn)區(qū)的縱筋8以及柱中Η型鋼11箍在內(nèi)部；其兩個(gè)端部通過(guò)彎折與梁中型鋼 10腹板平齊，并固接（焊接）在梁中型鋼10腹板上；如果設(shè)置一道以上的節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)箍筋4， 則它們之間相互平行。
[0032] 所述型鋼混凝土柱1和型鋼混凝土梁2中型鋼配鋼率為4%?10%。
[0033] 型鋼混凝土梁2和型鋼混凝土柱1的夾角為3?10°，本實(shí)施例中取3°，該夾角 的選取是根據(jù)主廠房結(jié)構(gòu)工藝要求和排水要求進(jìn)行選取，斜梁兩端高差為500mm，根據(jù)斜 梁水平投影長(zhǎng)度進(jìn)而確定夾角，該節(jié)點(diǎn)一般設(shè)置在頂層，能夠避免設(shè)計(jì)坡屋頂這樣的排水 結(jié)構(gòu)，節(jié)約成本，減少工作量。
[0034] 本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)能夠避免在梁柱中的型鋼翼緣和腹板開(kāi)孔，通過(guò)試驗(yàn)和有限元數(shù)值 分析，該節(jié)點(diǎn)能夠保證地震作用下節(jié)點(diǎn)區(qū)抗剪承載力、梁柱抗彎承載力和抗剪承載力均能 滿(mǎn)足各相關(guān)規(guī)范要求，完全符合強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件的設(shè)計(jì)理念，能夠適用于工藝復(fù)雜的特定結(jié) 構(gòu)中，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的多樣性提供了更多可能，值得推廣。
[0035] 發(fā)明人對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)中的該類(lèi)型節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有限元計(jì)算分析的結(jié)果如下：
[0036] (1)節(jié)點(diǎn)中柱截面為1300X900 (mm)，柱中型鋼規(guī)格為900X600 X 20X30 (mm)，配 鋼率為4. 5%，梁截面為1400X500 (mm)，梁中型鋼規(guī)格為1000X300X 16X25 (mm)，配鋼率 為4. 3%。柱截面短方向配筋為6 25,配筋率為0.27%，柱截面長(zhǎng)方向配筋為7 25,配筋率 為0. 31 %，柱總配筋率為1. 1 %，梁上下配筋均為622,配筋率為0. 34 %，均能滿(mǎn)足規(guī)范要 求。
[0037] (2)上柱長(zhǎng)6. 07m，下柱長(zhǎng)15. 29m，梁投影長(zhǎng)度為13m。
[0038] (3)按上述配筋的節(jié)點(diǎn)中，梁端抗剪承載力為396. 8kN，抗彎承載力為 2378. 92kN · M，節(jié)點(diǎn)中柱端抗剪承載力為462. 6kN，抗彎承載力為2635. 69kN · M，節(jié)點(diǎn)區(qū)抗 剪承載力為568. 5kN。
[0039] (4)該主廠房結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防為7度0. 15g，而在該地震作用下，節(jié)點(diǎn)中梁端的剪力 為344. 55kN，彎矩為1881. 62kN ·Μ，節(jié)點(diǎn)中上柱柱端剪力為417. 67kN，彎矩為663. 09kN ·Μ， 下柱柱端剪力為349. 03kN，彎矩為2296. OlkN · Μ，均小于節(jié)點(diǎn)梁柱端的抗彎抗剪承載力， 節(jié)點(diǎn)區(qū)的抗剪承載力也大于柱端梁端剪力，說(shuō)明節(jié)點(diǎn)具有足夠的強(qiáng)度，并滿(mǎn)足"強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu) 件"的設(shè)計(jì)理念。
[0040] (5)節(jié)點(diǎn)彈性層間位移角為1/581，節(jié)點(diǎn)的延性為4. 4 > 3,滿(mǎn)足規(guī)范要求。
[0041] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本特征、構(gòu)造和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員 應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明 的特征和構(gòu)造，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這種 變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍所附的權(quán)利要求書(shū)及其 等效物界定。
【權(quán)利要求】
1. 一種型鋼混凝土柱-型鋼混凝土斜梁T型節(jié)點(diǎn)，其特征在于，由型鋼混凝土柱和型鋼 混凝土梁固接而成；所述型鋼混凝土梁中設(shè)有梁中Η型鋼，所述型鋼混凝土柱中設(shè)有柱中Η 型鋼；其中： 沿著所述梁中Η型鋼的上、下翼緣分別設(shè)有一條或一條以上梁中需要穿過(guò)柱中型鋼翼 緣的縱筋，且其一端在到達(dá)柱中型鋼的翼緣時(shí)彎折與柱中型鋼翼緣平齊，并固接在柱中型 鋼翼緣上；在型鋼混凝土梁中位于梁中型鋼的上方和下方均設(shè)有一條或一條以上水平方向 的梁中貫通節(jié)點(diǎn)區(qū)的縱筋，它們的端部均與型鋼混凝土柱的外壁平齊； 在所述型鋼混凝土柱中，沿所述柱中Η型鋼長(zhǎng)度方向設(shè)有需要穿過(guò)梁中型鋼翼緣的縱 筋和柱中貫通節(jié)點(diǎn)區(qū)的縱筋；所述需要穿過(guò)梁中型鋼翼緣的縱筋的一端在到達(dá)梁中型鋼的 翼緣時(shí)彎折與梁中型鋼翼緣平齊，并固接在梁中型鋼翼緣上；多條柱中貫通節(jié)點(diǎn)區(qū)的縱筋 設(shè)置在柱中Η型鋼的長(zhǎng)度方向的周?chē)? 在型鋼混凝土梁和型鋼混凝土柱的連接處的型鋼混凝土梁中，設(shè)置上、下兩個(gè)加筋肋， 該兩個(gè)加勁肋分別與梁中型鋼的上、下翼緣在同一平面內(nèi)固連，加筋肋的板厚與梁中型鋼 翼緣等厚。
2. 如權(quán)利要求1所述的型鋼混凝土柱-型鋼混凝土斜梁Τ型節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述 上、下兩個(gè)加勁肋之間設(shè)置一道或一道以上節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)箍筋，節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)箍筋將柱中貫通節(jié)點(diǎn) 區(qū)的縱筋以及柱中Η型鋼箍在內(nèi)部；其兩個(gè)端部通過(guò)彎折與梁中型鋼腹板平齊，并固接在 梁中型鋼腹板上。
3. 如權(quán)利要求1所述的型鋼混凝土柱-型鋼混凝土斜梁Τ型節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述梁 中貫通節(jié)點(diǎn)區(qū)的縱筋錨固采用直錨。
4. 如權(quán)利要求1所述的型鋼混凝土柱-型鋼混凝土斜梁Τ型節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述縱 筋如果設(shè)置一條以上，則它們之間相互平行。
5. 如權(quán)利要求1所述的型鋼混凝土柱-型鋼混凝土斜梁Τ型節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述節(jié) 點(diǎn)區(qū)內(nèi)箍筋如果設(shè)置一道以上，則它們之間相互平行。
6. 如權(quán)利要求1所述的型鋼混凝土柱-型鋼混凝土斜梁Τ型節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述型 鋼混凝土柱和型鋼混凝土梁中型鋼配鋼率為4%?10%。
7. 如權(quán)利要求1所述的型鋼混凝土柱-型鋼混凝土斜梁Τ型節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述型 鋼混凝土梁和型鋼混凝土柱的夾角為3?10°。
8. 如權(quán)利要求1所述的型鋼混凝土柱-型鋼混凝土斜梁Τ型節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述型 鋼混凝土梁和型鋼混凝土柱的夾角為3°。
9. 如權(quán)利要求1所述的型鋼混凝土柱-型鋼混凝土斜梁Τ型節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述型 鋼混凝土柱和型鋼混凝土梁之間焊接；所述梁中需要穿過(guò)柱中型鋼翼緣的縱筋與柱中型鋼 翼緣之間的固接方式為焊接；所述需要穿過(guò)梁中型鋼翼緣的縱筋與梁中型鋼翼緣之間的固 接方式為焊接；所述節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)箍筋的兩端部與梁中型鋼腹板之間的固接方式為焊接。
【文檔編號(hào)】E04B1/58GK104294916SQ201410558572
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】白國(guó)良, 趙金全, 杜寧軍, 謝波, 高涵, 程思淵, 王夢(mèng)杰, 趙欣剛 申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué)