一种型钢混凝土组合结构梁柱核心区节点构造及施工方法

技术领域

本发明属于建筑领域，涉及一种型钢混凝土组合结构梁柱核心区节点构造及施工方法。

背景技术

型钢混凝土劲性结构是将型钢埋入到钢筋混凝土中的一种独立的结构形式，能够充分发挥型钢、钢筋、混凝土的材料性能，既能大跨结构的受力要求，又能满足建筑物的防火要求。但此结构类型建筑存在的弊端就是钢骨与钢筋连接节点复杂，施工难度大，施工质量难以保证，所以劲性结构中钢筋与钢骨的连接成为施工中的重中之重，尤其是梁柱核心区域及柱箍及拉钩连接区域。此方面不仅对深化水平要求高，同时对现场安装精度都提出更高要求，目前梁柱核心区域常用的交叉节点处理多采用梁纵筋贯穿，柱翼缘、腹板开孔，柱拉钩贯穿腹板开孔措施，考虑到通常型钢立柱腹板、翼缘厚度为60mm，母材厚度厚，腹板穿孔一定程度上容易产生应力集中，削弱截面强度，同时腹板穿孔时高温切割，容易造成钢材脆化，影响钢材材料性能。

因此，如何提供一种施工安全可靠、操作便简，且施工效率高的型钢混凝土组合结构梁柱核心区节点构造及施工方法，是本领域亟待解决的一个技术问题。

发明内容

针对上述背景技术中存在的问题，本发明提供了一种型钢混凝土组合结构梁柱核心区节点构造及施工方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明一种型钢混凝土组合结构梁柱核心区节点构造，包括钢骨砼柱和分别与钢骨砼柱相连接的翼缘方向混凝土梁和腹板方向混凝土梁；所述钢骨砼柱包括呈“H”型的型钢立柱和设置于型钢立柱外周的若干柱纵向钢筋，各柱纵向钢筋沿纵向间隔设置有若干八边形箍筋和外围箍筋，型钢立柱腹板两侧与柱纵向钢筋之间设置有若干钢筋拉钩；所述翼缘方向混凝土梁包括与型钢立柱相连接的若干排翼缘方向混凝土梁纵向主筋，翼缘方向混凝土梁纵向主筋的外侧间隔设置有若干翼缘方向混凝土梁箍筋；所述腹板方向混凝土梁包括与型钢立柱相连接的若干排腹板方向混凝土梁纵向受力钢筋，腹板方向混凝土梁纵向受力钢筋外侧间隔设置有若干腹板方向混凝土梁箍筋。

进一步地，所述翼缘方向混凝土梁与型钢立柱交接处的型钢立柱相应位置上焊接有若干排钢牛腿和第一螺纹套筒；所述翼缘方向混凝土梁纵向主筋包括分别与钢牛腿焊接的翼缘方向混凝土梁顶层一排筋和翼缘方向混凝土梁底层一排筋，以及分别与第一螺纹套筒连接的翼缘方向混凝土梁顶层二排筋和翼缘方向混凝土梁底层二排筋。

进一步地，所述翼缘方向混凝土梁顶层一排筋和翼缘方向混凝土梁底层一排筋与钢牛腿焊接均为双面焊接，搭接长度满足5d长度要求。

进一步地，所述腹板方向混凝土梁与型钢立柱交接处的型钢立柱相应位置上焊接设置有若干加劲板和第二螺纹套筒；所述腹板方向混凝土梁的顶层及底层的一排腹板方向混凝土梁纵向受力钢筋分别与加劲板焊接固定，其顶层及底层二排腹板方向混凝土梁纵向受力钢筋分别与第二螺纹套筒连接固定。

进一步地，所述腹板方向混凝土梁纵向受力钢筋与加劲板均为双面焊接，搭接长度满足5d长度要求。

进一步地，所述型钢立柱截面为H1100*600*60*60，牌号Q355B；所述加劲板为钢加劲板，厚度30mm；所述钢牛腿为厚度30mm。

进一步地，所述型钢立柱外围的八边形箍筋，由两个“U”形箍焊接成整体。

进一步地，两个“U”形箍的焊接长度满足5d长度要求。

进一步地，所述钢筋拉钩采用“T”型弯钩结构，其一侧与型钢立柱焊接固定，另一侧钩住柱纵向钢筋固定。

上述技术方案所述的一种型钢混凝土组合结构梁柱核心区节点构造的施工方法，其包括以下步骤：

A.根据设计图纸加工制作型钢立柱，并在型钢立柱相应位置处，完成钢牛腿、第一螺纹套筒、第二螺纹套筒及加劲板的焊接安装工作；

B.完成型钢混凝土组合结构梁柱核心区钢骨砼柱下部的纵向钢筋、八边形箍筋、外围箍筋及钢筋拉钩的绑扎、模板安装和混凝土浇筑作业，并在钢骨砼柱的型钢立柱的翼缘方向及腹板方向安装翼缘方向混凝土梁和腹板方向混凝土梁的梁底模板；

C.翼缘方向混凝土梁钢筋绑扎：首先，将翼缘方向混凝土梁底层一排筋与钢牛腿焊接完成，翼缘方向混凝土梁底层二排筋与第一螺纹套筒连接完成；其次，将翼缘方向混凝土梁顶层二排筋与第一螺纹套筒，翼缘方向混凝土梁顶层一排筋与钢牛腿焊接完成；再次，进行翼缘方向混凝土梁纵向主筋外侧翼缘方向混凝土梁箍筋的绑扎；

D.腹板方向混凝土梁钢筋绑扎：首先，将底层一排的腹板方向混凝土梁纵向受力钢筋与下侧的加劲板焊接固守，底层二排的腹板方向混凝土梁纵向受力钢筋与第二螺纹套筒连接完成；其次，将顶层二排的腹板方向混凝土梁纵向受力钢筋与第二螺纹套筒连接完成，顶层一排的腹板方向混凝土梁纵向受力钢筋与上侧的加劲板焊接固定；再次，进行各排腹板方向混凝土梁纵向受力钢筋外侧的腹板方向混凝土梁箍筋的绑扎；

E.在型钢混凝土组合结构梁柱核心区处对型钢立柱进行柱纵向钢筋、八边形箍筋、外围箍筋及钢筋拉钩的绑扎安装；

F.型钢混凝土组合结构梁柱钢筋验收后，进行模板封模、加固以及垂直度检测等相关工作；

G.进行混凝土浇筑并形成型钢混凝土组合结构的连接梁柱。

相对于现有技术，本发明所述的一种型钢混凝土组合结构梁柱核心区节点构造及施工方法，所述型钢混凝土组合结构梁柱核心区节点构造结构新颖、合理，安装稳定，配合其施工方法，不仅方便现场操作施工，而且大大提高了型钢混凝土组合结构梁柱连接点的施工效率，同时避免了型钢柱翼缘、腹板开孔造成的强度削弱及应力集中，确保了型钢混凝土组合结构的强度能满足设计要求。

附图说明

图1：型钢混凝土组合结构梁柱核心区节点构造示意图；

图2：型钢混凝土组合结构梁柱核心区节点构造A-A剖面图；

图中：1、钢骨砼柱；2、翼缘方向混凝土梁；3、腹板方向混凝土梁；4、型钢立柱；5、栓钉；6、柱纵向钢筋；7、八边形箍筋；8、外围箍筋；9、钢筋拉钩；10、加劲板；11、钢牛腿；12、第一螺纹套筒；13、翼缘方向混凝土梁底层二排筋；14、翼缘方向混凝土梁底层一排筋；15、翼缘方向混凝土梁顶层二排筋；16、翼缘方向混凝土梁顶层一排筋；17、翼缘方向混凝土梁箍筋；18、腹板方向混凝土梁纵向受力钢筋；19、腹板方向混凝土梁箍筋。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变；“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

实施例1：

如图1和图2所示，本发明一种型钢混凝土组合结构梁柱核心区节点构造，包括钢骨砼柱1和分别与钢骨砼柱1相连接的翼缘方向混凝土梁2和腹板方向混凝土梁3；所述钢骨砼柱1包括呈“H”型的型钢立柱4和设置于型钢立柱4外周的若干柱纵向钢筋6，型钢立柱4可优选截面为H1100*600*60*60，牌号Q355B的H型钢，其上还可设置若干栓钉5以提升其强度，各柱纵向钢筋6沿纵向自下而上间隔设置有若干八边形箍筋7和外围箍筋8，型钢立柱4腹板两侧与柱纵向钢筋6之间设置有若干钢筋拉钩9；所述翼缘方向混凝土梁2包括与型钢立柱4相连接的若干排翼缘方向混凝土梁纵向主筋，翼缘方向混凝土梁纵向主筋的外侧间隔设置有若干翼缘方向混凝土梁箍筋17；所述腹板方向混凝土梁3包括与型钢立柱4相连接的若干排腹板方向混凝土梁纵向受力钢筋18，腹板方向混凝土梁纵向受力钢筋18外侧间隔设置有若干腹板方向混凝土梁箍筋19。

本实施例中，所述翼缘方向混凝土梁2与型钢立柱4交接处的型钢立柱4相应位置上焊接有若干排钢牛腿11和第一螺纹套筒12，钢牛腿11厚度优选为30mm；所述翼缘方向混凝土梁纵向主筋包括分别与钢牛腿11焊接的翼缘方向混凝土梁顶层一排筋16和翼缘方向混凝土梁底层一排筋14，以及分别与第一螺纹套筒12连接的翼缘方向混凝土梁顶层二排筋15和翼缘方向混凝土梁底层二排筋13。进一步地，所述翼缘方向混凝土梁顶层一排筋16和翼缘方向混凝土梁底层一排筋14与钢牛腿11均为双面焊接，搭接长度需满足5d长度要求。

本实施例中，所述腹板方向混凝土梁3与型钢立柱4交接处的型钢立柱4相应位置上焊接设置有若干加劲板10和第二螺纹套筒，加劲板10可优选为厚度30mm的钢加劲板，第二螺纹套筒与第一螺纹套筒12设置方式类似，附图未视出；所述腹板方向混凝土梁3的顶层及底层的一排腹板方向混凝土梁纵向受力钢筋18分别与加劲板10焊接固定，其顶层及底层二排腹板方向混凝土梁纵向受力钢筋18分别与第二螺纹套筒连接固定。进一步地，所述腹板方向混凝土梁纵向受力钢筋18与加劲板10均为双面焊接，搭接长度需满足5d长度要求。

本实施例中，所述型钢立柱4外围的八边形箍筋7，由其一分为二的两个“U”形箍焊接成整体，施工时，先行放置两个“U”形箍，然后再将其进行焊接，形成一个完整的箍筋，两个“U”形箍的焊接长度需要满足5d长度要求。

所述钢筋拉钩9采用“T”型弯钩结构，其一侧与型钢立柱4焊接固定，焊接长度应满足规范要求，另一侧钩住柱纵向钢筋6固定。

实施例2：

实施例1所述的一种型钢混凝土组合结构梁柱核心区节点构造的施工方法，其包括以下步骤：

A.根据设计图纸加工制作型钢立柱4，并在型钢立柱4相应位置处，完成钢牛腿11、第一螺纹套筒12、第二螺纹套筒及加劲板10的焊接安装工作；

B.完成型钢混凝土组合结构梁柱核心区钢骨砼柱1下部的纵向钢筋6、八边形箍筋7、外围箍筋8及钢筋拉钩9的绑扎、模板安装和混凝土浇筑作业，并在钢骨砼柱1的型钢立柱4的翼缘方向及腹板方向安装翼缘方向混凝土梁2和腹板方向混凝土梁3的梁底模板；

C.翼缘方向混凝土梁2钢筋绑扎：首先，将翼缘方向混凝土梁底层一排筋14与钢牛腿11焊接完成，翼缘方向混凝土梁底层二排筋13与第一螺纹套筒12连接完成；其次，将翼缘方向混凝土梁顶层二排筋15与第一螺纹套筒12，翼缘方向混凝土梁顶层一排筋16与钢牛腿11焊接完成；再次，进行翼缘方向混凝土梁纵向主筋外侧翼缘方向混凝土梁箍筋17的绑扎；

D.腹板方向混凝土梁3钢筋绑扎：首先，将底层一排的腹板方向混凝土梁纵向受力钢筋18与下侧的加劲板10焊接固守，底层二排的腹板方向混凝土梁纵向受力钢筋18与第二螺纹套筒连接完成；其次，将顶层二排的腹板方向混凝土梁纵向受力钢筋18与第二螺纹套筒连接完成，顶层一排的腹板方向混凝土梁纵向受力钢筋18与上侧的加劲板10焊接固定；再次，进行各排腹板方向混凝土梁纵向受力钢筋18外侧的腹板方向混凝土梁箍筋19的绑扎；

E.在型钢混凝土组合结构梁柱核心区处对型钢立柱4进行柱纵向钢筋6、八边形箍筋7、外围箍筋8及钢筋拉钩9的绑扎安装；

F.型钢混凝土组合结构梁柱钢筋验收后，进行模板封模、加固以及垂直度检测等相关工作；

G.进行混凝土浇筑并形成型钢混凝土组合结构的连接梁柱。