上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点及施工方法，所述转换节点为上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的连接点，所述上层钢管柱插入到转换节点区域内，所述转换节点区域沿水平方向连接有钢筋混凝土梁，在所述转换节点区域，所述上层钢管柱的内侧焊接有环板，且所述环板上设有灌浆孔，所述上层钢管柱的内侧和外侧中的至少一侧焊接有钢管栓钉，所述上层钢管柱的外侧焊接有T形牛腿；所述T形牛腿包括：牛腿翼缘，所述牛腿翼缘沿水平方向延伸；牛腿腹板，所述牛腿腹板设在所述牛腿翼缘的底部且向下延伸；以及牛腿栓钉，所述牛腿栓钉设在所述牛腿腹板上。根据本发明专利技术的上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点的受力性能好且安全可靠。

Transfer Joints and Construction Method of Super Steel Tube Column and Lower Reinforced Concrete Column

The invention discloses a conversion joint and construction method between the upper steel pipe column and the lower reinforced concrete column. The conversion joint is a connection point between the upper steel pipe column and the lower reinforced concrete column. The upper steel pipe column is inserted into the conversion node area, and the conversion node area is connected with a reinforced concrete beam along the horizontal direction. The inner side of the column is welded with a ring plate, and the ring plate is provided with grouting holes. At least one side of the upper steel pipe column is welded with steel pipe bolts, and the outer side of the upper steel pipe column is welded with T-shaped brackets. The T-shaped brackets include: bracket flange, which extends horizontally; and the bracket web, which is arranged at the bottom of the bracket flange. The bracket bolt is arranged on the bracket web. According to the invention, the transfer joint of the upper steel tube column and the lower reinforced concrete column has good mechanical performance and is safe and reliable.

【技术实现步骤摘要】
上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点及施工方法
本专利技术涉及建筑工程和组合结构
，尤其是涉及一种上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点及施工方法。
技术介绍
相关技术中，近年来，很多建筑结构采用底部为钢筋混凝土柱、上部为钢管柱的结构形式。在上部钢管柱与下部钢筋混凝土柱、钢筋混凝土框架梁的交接部位应采用怎样的转换节点构造一直是关注的焦点。已有工程往往将钢管下插至混凝土柱中，下插深度为一层楼的高度。该做法尽管可保证结构安全性，但过于保守，对钢材的浪费较为严重，且施工繁琐困难。为此，如何在保证受力性能良好、结构安全可靠的基础上优化该转换节点的构造，减小钢管的下插长度，并使得施工变得简单便捷，是该类转换节点能否得到更好发展应用的关键。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点，所述转换节点的受力性能优越、安全可靠且施工方便。本专利技术的另一个目的在于提出一种上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点的施工方法。根据本专利技术第一方面实施例的上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点，所述转换节点为上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的连接点，所述上层钢管柱插入到转换节点区域内，所述转换节点区域沿水平方向连接有钢筋混凝土梁，在所述转换节点区域，所述上层钢管柱的内侧焊接有环板，且所述环板上设有灌浆孔，所述上层钢管柱的内侧和外侧中的至少一侧焊接有钢管栓钉，所述上层钢管柱的外侧焊接有T形牛腿；其中，所述T形牛腿包括：牛腿翼缘，所述牛腿翼缘沿水平方向延伸；牛腿腹板，所述牛腿腹板设在所述牛腿翼缘的底部且向下延伸；以及牛腿栓钉，所述牛腿栓钉设在所述牛腿腹板上。根据本专利技术实施例的上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点，通过在上层钢管柱的内侧焊接有环板，且环板上设有灌浆孔，通过灌浆孔便于向所述转换节点区域灌注混凝土，有利于提高所述转换节点区域内的受力性能。另外，通过在上层钢管柱的外侧焊接有T形牛腿，由此，有利于提高上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱连接的可靠性，有利于提高转换节点的强度和延性。另外，根据本专利技术上述实施例的上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点还具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的一些实施例，所述牛腿翼缘与所述环板在所述上层钢管柱的径向方向上相对设置。根据本专利技术的一些实施例，所述牛腿腹板具有第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面中的至少一处设有所述牛腿栓钉。进一步地，所述牛腿栓钉垂直于所述牛腿腹板设置，所述牛腿栓钉包括多个，所述多个牛腿栓钉沿上下方向间隔开布置。根据本专利技术的一些实施例，所述钢筋混凝土梁的横截面呈矩形，所述上层钢管柱插入到所述转换节点区域内的深度不超过所述钢筋混凝土梁沿上下方向上的高度；所述上层钢管柱的底部与所述牛腿腹板的底部位于同一水平位置。进一步地，所述下层钢筋混凝土柱包括多个柱纵筋，所述多个柱纵筋沿环绕所述钢筋混凝土柱的轴线方向间隔布置，所述柱纵筋布置于所述钢管栓钉的钉头范围内。更进一步地，当所述上层钢管柱的直径小于所述下层钢筋混凝土柱的直径时，所述柱纵筋布置在所述上层钢管柱的外侧，此时，所述柱纵筋的顶部止抵于所述牛腿翼缘的底部；当所述上层钢管柱的直径大于所述下层钢筋混凝土柱的直径时，所述柱纵筋布置在所述上层钢管柱的内侧，此时，所述柱纵筋的顶部止抵于所述环板的底部。可选地，所述钢筋混凝土梁包括上部纵筋和下部纵筋，所述上部纵筋和下部纵筋平行且间隔开设置，所述上部纵筋焊接于所述牛腿翼缘的顶部，且所述上部纵筋的内端止抵于所述上层钢管柱的外侧壁面，所述下部纵筋沿水平方向穿过所述下层钢筋混凝土柱且贯通所述钢筋混凝土梁。根据本专利技术的一些实施例，所述灌浆孔为圆孔或多边形孔，所述灌浆孔与所述上层钢管柱共轴线；在所述转换节点区域，所述上层钢管柱的内部灌注有预定高度的混凝土，所述预定高度不超过所述上层钢管柱的直径。根据本专利技术第二方面实施例的上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点的施工方法，包括如下步骤：S10：将在工厂预制完成的钢构件运至施工现场并安装就位；S20：定位下层钢筋混凝土柱的柱纵筋，绑扎下层钢筋混凝土柱的第一钢筋，所述第一钢筋环绕所述柱纵筋且包括沿纵向间隔开设置的多个；S30：将钢筋混凝土梁的上部纵筋与牛腿翼缘焊接，钢筋混凝土梁的下部纵筋贯通钢筋混凝土梁，绑扎钢筋混凝土梁的第二钢筋；S40：支模板，浇筑混凝土，完成施工。本专利技术相对于现有技术具有以下优点及突出效果：其一，高效快捷地实现了上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱在转换节点区域的转换，大大优化了传统的钢管下插的做法，施工方便，节约材料。其二，钢牛腿(例如T形牛腿等)的设置可有效提高上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱连接的可靠性，提高了转换节点的强度和延性。其三，柱纵筋与上层钢管柱采用间接传力，避免了直接连接所带来的繁琐施工。其四，上层钢管柱对其节点核心区混凝土具有约束效应，可显著提高其受力性能。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术一个实施例的上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点的一个示意图，其中，上层钢管柱的直径小于下层钢筋混凝土柱的直径；图2是沿图1中I-I线的剖面图；图3是沿图1中II-II线的剖面图；图4是沿图1中III-III线的剖面图；图5是根据本专利技术另一个实施例的上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点的一个示意图，其中，上层钢管柱的直径大于下层钢筋混凝土柱的直径；图6是沿图5中I-I线的剖面图；图7是沿图5中II-II线的剖面图；图8是沿图5中III-III线的剖面图。附图标记：上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点100，上层钢管柱1，下层钢筋混凝土柱2，钢筋混凝土梁3，环板4，灌浆孔5，钢管栓钉6，T形牛腿7，牛腿翼缘8，牛腿腹板9，牛腿栓钉10，柱纵筋11，上部纵筋12，下部纵筋13，混凝土14。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考附图描述根据本专利技术实施例的上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点100。参照图1和图5，根据本专利技术第一方面实施例的上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点100，所述转换节点为上层钢管柱1与下层钢筋混凝土柱2的连接点，上层钢管柱1与下层钢筋混凝土柱2可以同轴设置，上层钢管柱1插入到转换节点区域内，所述转换节点区域沿水平方向连接有钢筋混凝土梁3。例如，上层钢管柱1可以沿竖直方向延伸，所述水平方向为垂直于所述上层钢管柱1的轴向的方向，在上层钢管柱1的轴向上，钢筋混凝土梁3的顶部可以高于所述转换节点区域的最顶端，钢筋混凝土梁3的底部可以低于所述转换节点区域的最底端。在所述转换节点区域，上层钢管柱1的内侧可以焊接有环板4，环板4可以呈圆形板状，环板4可以环绕上层钢管柱1的轴线方向设置，通过环板4有利于在上层钢管柱1的径向方向上传力，并且环板4上可以设有灌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点(100)，所述转换节点为上层钢管柱(1)与下层钢筋混凝土柱(2)的连接点，其特征在于，所述上层钢管柱(1)插入到转换节点区域内，所述转换节点区域沿水平方向连接有钢筋混凝土梁(3)，在所述转换节点区域，所述上层钢管柱(1)的内侧焊接有环板(4)，且所述环板(4)上设有灌浆孔(5)，所述上层钢管柱(1)的内侧和外侧中的至少一侧焊接有钢管栓钉(6)，所述上层钢管柱(1)的外侧焊接有T形牛腿(7)；其中，所述T形牛腿(7)包括：牛腿翼缘(8)，所述牛腿翼缘(8)沿水平方向延伸；牛腿腹板(9)，所述牛腿腹板(9)设在所述牛腿翼缘(8)的底部且向下延伸；以及牛腿栓钉(10)，所述牛腿栓钉(10)设在所述牛腿腹板(9)上。

【技术特征摘要】
1.一种上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点(100)，所述转换节点为上层钢管柱(1)与下层钢筋混凝土柱(2)的连接点，其特征在于，所述上层钢管柱(1)插入到转换节点区域内，所述转换节点区域沿水平方向连接有钢筋混凝土梁(3)，在所述转换节点区域，所述上层钢管柱(1)的内侧焊接有环板(4)，且所述环板(4)上设有灌浆孔(5)，所述上层钢管柱(1)的内侧和外侧中的至少一侧焊接有钢管栓钉(6)，所述上层钢管柱(1)的外侧焊接有T形牛腿(7)；其中，所述T形牛腿(7)包括：牛腿翼缘(8)，所述牛腿翼缘(8)沿水平方向延伸；牛腿腹板(9)，所述牛腿腹板(9)设在所述牛腿翼缘(8)的底部且向下延伸；以及牛腿栓钉(10)，所述牛腿栓钉(10)设在所述牛腿腹板(9)上。2.根据权利要求1所述的上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点(100)，其特征在于，所述牛腿翼缘(8)与所述环板(4)在所述上层钢管柱(1)的径向方向上相对设置。3.根据权利要求1或2所述的上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点(100)，其特征在于，所述牛腿腹板(9)具有第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面中的至少一处设有所述牛腿栓钉(10)。4.根据权利要求3所述的上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点(100)，其特征在于，所述牛腿栓钉(10)垂直于所述牛腿腹板(9)设置，所述牛腿栓钉(10)包括多个，所述多个牛腿栓钉(10)沿上下方向间隔开布置。5.根据权利要求3所述的上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点(100)，其特征在于，所述钢筋混凝土梁(3)的横截面呈矩形，所述上层钢管柱(1)插入到所述转换节点区域内的深度不超过所述钢筋混凝土梁(3)沿上下方向上的高度；所述上层钢管柱(1)的底部与所述牛腿腹板(9)的底部位于同一水平位置。6.根据权利要求5所述的上层钢管柱与下层钢筋混凝土柱的转换节点(100)，其特征在于，所述下层钢筋混凝土柱(2)包括多个柱纵筋(11)，所述多个柱纵筋(11)沿环绕所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊健生，高劲洋，聂鑫，陶慕轩，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11