阅读说明：本技术 一种钢管混凝土柱与钢筋混凝土柱的拼接节点及施工方法 (Splicing joint of steel pipe concrete column and reinforced concrete column and construction method ) 是由 胡红松 陈振新 郭子雄 于 2020-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种钢管混凝土柱与钢筋混凝土柱的拼接节点及施工方法,涉及建筑结构技术领域。本发明的拼接节点包括下部的钢管混凝土柱、上部的钢筋混凝土柱和中部的拼接部件；拼接部件连接钢管混凝土柱和钢筋混凝土柱；拼接部件包括闭环槽钢；拼接部件的上下两端面为闭环槽钢的翼缘板表面,上下翼缘板均开设有多个通孔；钢管混凝土柱包括中空的钢管；钢管和拼接部件的下端面焊接在一起；钢筋混凝土柱包括多条钢筋,每条钢筋向下依次穿过上下翼缘板的通孔,并伸入钢管内部空间；钢管的截面和拼接部件的上下两端面的外形尺寸均相同。本发明的拼接节点结构牢固,可保证钢筋混凝土柱与钢管混凝土柱之间的荷载传递,同时该节点构造简单、施工方便。(The invention discloses a splicing joint of a steel pipe concrete column and a reinforced concrete column and a construction method, and relates to the technical field of building structures. The splicing node comprises a steel pipe concrete column at the lower part, a reinforced concrete column at the upper part and a splicing part in the middle part; the splicing parts are connected with the steel pipe concrete column and the reinforced concrete column; the splicing component comprises a closed loop channel steel; the upper end surface and the lower end surface of the splicing part are flange plate surfaces of the closed-loop channel steel, and the upper flange plate and the lower flange plate are both provided with a plurality of through holes; the steel tube concrete column comprises a hollow steel tube; the steel pipe is welded with the lower end face of the splicing part; the reinforced concrete column comprises a plurality of steel bars, and each steel bar sequentially penetrates through the through holes of the upper flange plate and the lower flange plate downwards and extends into the inner space of the steel pipe; the cross section of the steel pipe is the same as the appearance sizes of the upper end surface and the lower end surface of the splicing part. The splicing joint has a firm structure, can ensure the load transmission between the reinforced concrete column and the steel pipe concrete column, and has simple structure and convenient construction.)

一种钢管混凝土柱与钢筋混凝土柱的拼接节点及施工方法

技术领域

本发明属于建筑结构技术领域，具体涉及一种钢管混凝土柱与钢筋混凝土柱的拼接节点及施工方法。

背景技术

钢管混凝土柱是近年来发展起来的一种新型高效的组合构件，它能够充分发挥钢材和混凝土两者的材料性能，具有承载力高、抗震性能好等优点，因此钢管混凝土柱在高层建筑中得到了越来越广泛的应用。不过随着钢管混凝土柱在建筑中高度的增加，结构所受到的竖向荷载逐渐降低，已没有必要继续采用钢管混凝土柱。因此，在达到一定高度后，可将钢管混凝土柱更换为钢筋混凝土柱，以节约钢材，降低造价。但由于钢管混凝土柱与钢筋混凝土柱的拼接较为困难，目前还没有较为可靠的拼接方式，制约了其在高层建筑中的应用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提出一种钢管混凝土柱与钢筋混凝土柱的拼接节点及施工方法，以降低造价，且拼接牢固、构造简单、施工方便。

为此，本发明首先提供一种钢管混凝土柱与钢筋混凝土柱的拼接节点，包括下部的钢管混凝土柱、上部的钢筋混凝土柱和中部的拼接部件；所述拼接部件连接所述钢管混凝土柱和所述钢筋混凝土柱。

所述拼接部件包括闭环槽钢；所述拼接部件的上下两端面为闭环槽钢的翼缘板表面，上下翼缘板均开设有多个通孔；所述拼接部件的侧面为闭环槽钢的腹板外侧面。

所述钢管混凝土柱包括中空的钢管；所述钢管和所述拼接部件的下端面焊接在一起。

所述钢筋混凝土柱包括多条钢筋，每条所述钢筋向下依次穿过上下翼缘板的通孔，并伸入钢管内部空间。

所述钢管的截面和所述拼接部件的上下两端面的外形尺寸均相同。

进一步的，所述拼接节点还包括浇筑在钢筋周围、拼接部件内以及钢管内的混凝土；浇筑在钢筋周围的成型混凝土柱的截面外形尺寸和所述拼接部件的上端面外形尺寸相同。

进一步地，所述闭环槽钢为多根槽钢首尾相互焊接围成，所述闭环槽钢外形为四方形或圆环型。

优选地，所述闭环槽钢的外形为四方形，中空，整体呈回字形，由四块梯形的槽钢相互焊接而成，所述梯形指槽钢的上下翼缘板均为梯形。

优选地，腹板高度≥所述钢筋的基本锚固长度，腹板厚度≥所述钢管的壁厚。

优选地，所述通孔为圆形，通孔的直径比所述钢筋的直径d大3～5mm；所述通孔的中心至所述翼缘板边缘的距离≥1.5d。

优选地，所述钢筋伸入所述钢管内部的长度为5～15cm。

优选地，所述闭环槽钢内部设置多个加劲肋，所述加劲肋为板状，其侧边依次焊接于上下翼缘板和腹板，并避开所述通孔；所述加劲肋的厚度≥b/15，加劲肋的间距为b～3b，b为翼缘板的外伸宽度。

本发明还提供一种如上所述的钢管混凝土柱与钢筋混凝土柱的拼接节点的施工方法，包括以下步骤：

(1)将多个槽钢切割，在每个槽钢的上下翼缘板上开设多组相对的通孔，将开孔后的槽钢首尾相互焊接，得到闭环槽钢；

(2)将闭环槽钢与钢管进行焊接；

(3)将每根钢筋从上往下依次竖直穿过闭环槽钢上翼缘板的一个通孔和下翼缘板的一个通孔，再伸入钢管内部空间，然后在穿有钢筋的上下通孔位置进行点焊，以固定钢筋于闭环槽钢上；按此步骤穿插、焊接完所有钢筋；

(4)对所有钢筋进行绑扎箍筋与搭设模板，随后浇捣整体混凝土，混凝土进入钢筋周围、闭环槽钢内以及钢管内，待混凝土硬化后进行拆模，完成钢管混凝土柱与钢筋混凝土柱的拼接。

优选地，上述施工方法中，在将槽钢开孔之后，首尾相互焊接之前，还包括在槽钢内部空间焊接加劲肋，所述加劲肋避开所述通孔，所述加劲肋的侧边焊接于所述槽钢的上翼缘板、腹板和下翼缘板。

本发明的有益效果是：发明的钢管混凝土柱与钢筋混凝土柱的拼接节点结构牢固，可保证钢筋混凝土柱与钢管混凝土柱之间的荷载传递。当钢筋混凝土柱受到压弯作用时，受压侧钢筋可将压力通过钢筋在上部混凝土中的锚固传力分布到槽钢的上翼缘，再传递至下部钢管；受拉侧钢筋可将拉力通过钢筋在下部混凝土中的锚固传力分布到槽钢的下翼缘，再传递至下部钢管，因此该拼接节点具有良好的传力性能，保证连接有效。同时该节点构造简单、施工方便。本发明实现了钢管混凝土柱与钢筋混凝土柱的拼接，在高层建筑中具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为拼接部件的立体结构图；

图2为拼接部件的竖向剖面图；

图3为拼接部件的横向剖面图；

图4为拼接部件与下部钢管焊接的结构示意图；

图5为拼接部件与下部钢管、上部钢筋焊接的结构示意图；

图6为钢管混凝土柱与钢筋混凝土柱的拼接节点的结构示意图。

图中标记：1－拼接部件；2－钢管混凝土柱；3－钢筋混凝土柱；

11－槽钢；12－通孔；13－加劲肋；21－钢管；31－钢筋；

111-腹板；112-翼缘板。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的实施例作进一步描述。

实施例

本实施例提供一种钢管混凝土柱与钢筋混凝土柱拼接节点，如图6所示，该拼接节点包括下部钢管混凝土柱2、上部钢筋混凝土柱3和中部的拼接部件1。

拼接部件1包括闭环槽钢。如图1～3所示，闭环槽钢的外形为四方形，中空，整体呈回字形，由四块切割成梯形的槽钢11相互焊接而成，梯形指槽钢11的上下翼缘板112均为梯形。

拼接部件1的上下两端面为闭环槽钢的翼缘板112表面，上下翼缘板112开设有多组相对的通孔12，拼接部件1的侧面为闭环槽钢的腹板111外侧面。

如图5所示，钢管混凝土柱2包括中空的钢管21，钢管21为方形，和拼接部件1的下端面焊接在一起。钢管21的截面和拼接部件1的上下两端面的外形尺寸均相同。

如图6所示，钢筋混凝土柱3包括多条钢筋31。每块翼缘板112上的通孔12的位置与数量与钢筋31一致，每条钢筋31竖直向下依次穿过上、下翼缘板112的通孔12，并伸入钢管21内部空间，钢筋31伸入钢管21内部的长度为10cm。

进一步的，本发明的拼接节点还包括浇筑在钢筋31周围、拼接部件1内以及钢管21内的混凝土。浇筑在钢筋31周围的成型混凝土柱的截面外形尺寸和拼接部件1的上端面外形尺寸相同。

进一步的，钢管混凝土柱2包括钢管21和浇筑在钢管21内的混凝土；钢筋混凝土柱3包括多条钢筋31和浇筑在多条钢筋31周围成型的混凝土柱；拼接部件1包括闭环钢槽和浇筑在闭环钢槽内的混凝土。

所选用的槽钢11规格满足以下规格：

(1)腹板111高度≥钢筋31的锚固长度la，腹板111厚度≥钢管21的壁厚。

(2)通孔12为圆形，通孔12的直径比钢筋的直径d大3～5mm，以保证钢筋31可顺利穿过；通孔的中心至翼缘板112边缘的距离≥1.5d。

进一步的，为了加强槽钢11翼缘板112的刚度，闭环槽钢内部设置多个加劲肋13，加劲肋13为板状，其侧边依次焊接于上下翼缘板112和腹板111，并避开通孔12；加劲肋13的厚度≥b/15，加劲肋13的间距为b～3b；b为翼缘板112的外伸宽度，即腹板111到翼缘板112边缘的距离。

本实施例还提供一种如上的钢管混凝土柱与钢筋混凝土柱的拼接节点的施工方法，施工步骤如下：

(1)如图1～3所示，将四个槽钢切割成梯形，在每个梯形槽钢11的上下翼缘板112上开设多组相对的通孔12，再在槽钢11内部空间焊接加劲肋13，加劲肋13避开通孔12，加劲肋13的侧边焊接于槽钢11的上翼缘板112、腹板111和下翼缘板112；然后将四个梯形槽钢11首尾相互焊接，得到回字形的闭环槽钢；

(2)如图4所示，将闭环槽钢与中空的方形钢管21进行焊接；

(3)如图5所示，待下部钢管21定位完成后，将每根钢筋31从上往下依次竖直穿过闭环槽钢上翼缘板112的一个通孔12和下翼缘板112的一个通孔12，再伸入钢管21内部空间，然后在穿有钢筋31的上、下通孔12位置进行点焊，以将钢筋31固定在闭环槽钢上；按此步骤穿插、焊接完所有钢筋31；

(4)如图6所示，对所有钢筋31进行绑扎箍筋与搭设模板，随后浇捣整体混凝土，混凝土进入钢筋31周围、闭环槽钢内以及钢管21内，待混凝土硬化后进行拆模，完成钢管混凝土柱2与钢筋混凝土柱3的拼接。

以上实施例仅用以示例性的说明本发明的技术方案，而非对本发明要求保护的范围进行限制，基于本发明的实施例，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的方案实质，均属于本发明要求保护的范围。