一种带新型连接结构的型钢混凝土框架柱制造技术

技术编号:24974968 阅读:28 留言:0更新日期:2020-07-21 15:41
本实用新型专利技术提供一种带新型连接结构的型钢混凝土框架柱,包括型钢混凝土柱、纵向钢筋、柱内型钢翼缘、柱内型钢腹板、箍筋、箍筋连接器,所述型钢混凝土柱构成型钢混凝土框架柱的外部支架,所述支架的四面内壁上设置多个纵向钢筋,中间设置柱内型钢腹板,所述柱内型钢腹板的端部设置柱内型钢翼缘,所述箍筋连接器通过螺柱焊焊接在柱内型钢腹板或柱内型钢翼缘上,所述箍筋设有多个,所述箍筋的一端通过箍筋连接器与柱内型钢腹板连接,另一端与纵向钢筋连接固定构成钢筋龙骨架。本实用新型专利技术简化了施工工序,提高了施工效率;同时增强柱内型钢与混凝土的机械咬合作用,提高型钢与混凝土的协同工作的性能,从而提高结构整体的抗震性能。

【技术实现步骤摘要】
一种带新型连接结构的型钢混凝土框架柱
本技术涉及建筑
,具体地,涉及一种带新型连接结构的型钢混凝土框架柱。
技术介绍
型钢混凝土(SRC)结构是钢-混凝土组合结构的一种主要形式。型钢混凝土柱是SRC结构中的主要受力构件,其也称为钢骨混凝土柱。型钢混凝土框架柱一般是用于地震高烈度设防地区的高层或超高层建筑结构。与通常钢柱相比,型钢混凝土柱可节省大量钢材,能增大截面刚度,克服了钢结构耐火性、耐久性差及易屈曲失稳等缺点,使钢材的性能得以充分发挥。与普通钢筋混凝土(RC)柱相比,型钢混凝土柱中的配钢率比普通钢筋混凝土柱中的配钢率要大很多,因此可以在有限的截面面积中配置较多的钢材,所以其承载力远高于同样截面尺寸的普通钢筋混凝土柱。另外由于型钢骨架本身具有一定的承载力可以承受施工阶段的荷载,并可将模板悬挂在钢骨架上,省去支撑,有利于加快施工速度,缩短施工周期。该框架柱的共同特点是承受了很大轴力、弯矩和底部剪力,因此其配筋很大,柱纵向钢筋和箍筋十分密集,尤其是梁、柱节点区域,施工相当困难。但必须指出的是型钢混凝土柱中既配置型钢也配置了钢筋,所以两者往往在施工中需要交错布置,在配筋设计时,要考虑钢骨与钢筋的相互关系、施工顺序以及混凝土工程的正常进行。尤其是柱腹板及节点域处的穿筋、柱截面细部尺寸、专业施工的衔接等方面都会产生问题,这些都大大增加了实际施工的难度。目前,从国内外现有的图集、规范等其他文献资料来看,对于型钢混凝土柱的研究大多是围绕节点位置的受力情况,及节点处的钢筋如何连接、绑扎等问题。相应的也提出了各自的解决办法,比如,对于配置有H型钢的混凝土柱,国内现有相关图集中要求箍筋穿过柱内型钢或与柱内型钢相连的钢构件(如钢梁、型钢混凝土梁梁内型钢或连接钢筋混凝土梁纵筋的钢牛腿等)的腹板时,应在腹板相应位置工厂预留孔洞,严禁现场制孔。但实际上,在型钢混凝土柱中,其箍筋一般都是加密的,间距一般都不超过100mm,如果都采用工厂预留孔洞的方式,不但预留孔洞工作量很大,而且对型钢腹板都有很大的削弱,同时由于箍筋一般都要求是封闭的,现场施工极为困难,有些时候甚至实施不了,在这种情况下其施工质量是难以控制的。目前对于型钢混凝土柱来说,柱内箍筋在遇到型钢腹板时,一般采取两种设置方案:方案1是柱内箍筋绕过型钢翼缘和腹板等钢构件,这种方式施工也很方便,但其由于间距过大不能与纵筋形成钢筋龙骨架,导致纵筋的压屈长度过长,不能对混凝土产生有效的横向约束作用,型钢与混凝土协同工作性能很差,其一般只能用于无震区中受力较小的框架柱。方案2是根据箍筋布置情况,采取直接在型钢腹板开孔的方式,其孔径比钢筋直径大4-6mm。孔用钻床加工而成,不可气割孔,当箍筋穿过柱内型钢或与柱内相连的钢构件施工较为困难时,可将箍筋分割成U型及L型等形式,现场穿过柱内型钢后再焊接成封闭箍筋(此时应注意焊接位置宜避开柱内纵筋,且上下两组箍筋焊接位置应错开)。这种方式具有一定的可操作性。正因如此,这种方法是目前型钢混凝土柱柱内箍筋最为常用的一种连接方式。但这种方式最致命的弱点是柱内型钢腹板开孔较大对腹板削弱较大,同时工厂开孔和现场穿筋、焊接工作量很大,尤其是对于超高层的柱内节点区域,这个问题就更为突出。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷,本技术的目的是提供一种带新型连接结构的型钢混凝土框架柱,本技术是针对型钢混凝土柱箍筋设计与施工上存在的问题提供的一种新型构造方式,以有序解决错综复杂的型钢混凝土框架柱内箍筋的布置和连接,简化施工工序,提高施工效率;同时增强柱内型钢与混凝土的机械咬合作用,提高型钢与混凝土的协同工作的性能,从而提高结构整体的抗震性能。根据本技术的一个方面,提供一种带新型连接结构的型钢混凝土框架柱,包括型钢混凝土柱(1)、纵向钢筋(2)、柱内型钢翼缘(3)、柱内型钢腹板(4)、箍筋(5)、箍筋连接器(6),所述型钢混凝土柱(1)构成型钢混凝土框架柱的外部支架,所述支架的四面内壁上设置多个纵向钢筋(2),中间设置柱内型钢腹板(4),所述柱内型钢腹板(4)的端部设置柱内型钢翼缘(3),所述箍筋连接器(6)通过螺柱焊焊接在柱内型钢腹板(4)或柱内型钢翼缘(3)上,所述箍筋(5)设有多个,所述箍筋(5)的一端通过箍筋连接器(6)与柱内型钢腹板(4)连接,另一端与纵向钢筋(2)连接固定构成钢筋龙骨架。只有部分纵向钢筋(2)与箍筋(5)有连接。优选的,所述柱内型钢腹板(4)的两侧壁上均设有多个箍筋连接器(6)。优选的,所述箍筋连接器(6)采用D14或D16的圆钢制作而成。优选的,所述箍筋连接器(6)为V形结构、L形结构或V形桁架筋结构。优选的,所述箍筋连接器(6)为60度的V形结构。优选的,所述箍筋连接器(6)为45度的L形结构。优选的,所述柱内型钢腹板(4)呈十字形结构,所述柱内型钢腹板(4)的前后左右位置的端部均设置有柱内型钢翼缘(3)。优选的,所述箍筋(5)与箍筋连接器(6)连接的端部呈U形结构,所述箍筋(5)钩挂在箍筋连接器(6)上。本技术的施工步骤为:第一步,工厂制作箍筋连接器(一般采用D14或D16的圆钢,做成60度的V字型或45度的L型);第二步,工厂通过螺柱焊将箍筋连接器焊接在柱内型钢腹板或柱内型钢翼缘上;第三步,在施工现场通过箍筋连接纵向钢筋和箍筋连接器从而形成钢筋龙骨架。本技术的结构是在型钢混凝土柱(偏心受压或偏心受拉)斜截面受剪承载力理论计算的基础上,根据型钢混凝土偏心受拉压柱的抗剪承载力计算公式的理论指导和具体工程的施工实践提出来的。本技术不仅不会对柱内型钢腹板或翼缘产生削弱,而且还能增强柱内型钢与混凝土的机械咬合作用,是因为无需在柱内型钢腹板或柱内型钢翼缘上开孔,因此其不会对型钢本身承载力造成任何影响,同时V形或L形箍筋连接器能起到或部分替代栓钉的作用。另外,根据《组合结构设计规范》JGJ138-2016第6.2.16条中型钢混凝土柱在偏心受压状态下其斜截面受剪承载力计算公式:公式1:Vc≤1.75/(λ+1)ftbh0+fyvAsv/sh0+0.58fatwhw+0.07N采用60度的箍筋连接器时,其连接筋的面积As为:As=√3*Asv/3由上面计算公式1可知型钢混凝土柱其斜截面受剪承载力只与混凝土、箍筋、型钢腹板及轴压力有关,与其他因素是无关的。由于采用箍筋连接器时柱内型钢腹板未有削弱,而箍筋及箍筋连接器和柱内型钢腹板又对其内部的混凝土产生了很大的横向约束,因此采用本技术的箍筋结构不但现场施工方便,而且对型钢柱的受剪承载力是有一定提高。另外本技术也可以用于解决型钢梁或梁、柱节点区域箍筋施工困难的问题,其实施方法和理论依据均可参照上面所述。与现有技术相比,本技术具有如下的有益效果:(1)本技术所涉及的带新型连接结构的型钢混凝土框架柱,是针对型钢混凝土柱箍筋设计与施工上存在的问题提供的一种新型构造方式,以有序解决错综复杂的型钢混凝土框架柱内箍筋的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种带新型连接结构的型钢混凝土框架柱,其特征在于,包括型钢混凝土柱(1)、纵向钢筋(2)、柱内型钢翼缘(3)、柱内型钢腹板(4)、箍筋(5)、箍筋连接器(6),所述型钢混凝土柱(1)构成型钢混凝土框架柱的外部支架,所述支架的四面内壁上设置多个纵向钢筋(2),中间设置柱内型钢腹板(4),所述柱内型钢腹板(4)的端部设置柱内型钢翼缘(3),所述箍筋连接器(6)通过螺柱焊焊接在柱内型钢腹板(4)或柱内型钢翼缘(3)上,所述箍筋(5)设有多个,所述箍筋(5)的一端通过箍筋连接器(6)与柱内型钢腹板(4)连接,另一端与纵向钢筋(2)连接固定构成钢筋龙骨架。/n

【技术特征摘要】
1.一种带新型连接结构的型钢混凝土框架柱,其特征在于,包括型钢混凝土柱(1)、纵向钢筋(2)、柱内型钢翼缘(3)、柱内型钢腹板(4)、箍筋(5)、箍筋连接器(6),所述型钢混凝土柱(1)构成型钢混凝土框架柱的外部支架,所述支架的四面内壁上设置多个纵向钢筋(2),中间设置柱内型钢腹板(4),所述柱内型钢腹板(4)的端部设置柱内型钢翼缘(3),所述箍筋连接器(6)通过螺柱焊焊接在柱内型钢腹板(4)或柱内型钢翼缘(3)上,所述箍筋(5)设有多个,所述箍筋(5)的一端通过箍筋连接器(6)与柱内型钢腹板(4)连接,另一端与纵向钢筋(2)连接固定构成钢筋龙骨架。


2.根据权利要求1所述的带新型连接结构的型钢混凝土框架柱,其特征在于,所述柱内型钢腹板(4)的两侧壁上均设有多个箍筋连接器(6)。


3.根据权利要求1所述的带新型连接结构的型钢混凝土框架柱,其特征在于,所述箍筋连接器(6)采用D14或...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱贝宝蒋枭仇润皓周小妹
申请(专利权)人:上海城乡建筑设计院有限公司
类型:新型
国别省市:上海;31

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