[发明专利]混凝土肋梁和框架柱节点的连接方法及连接结构

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土结构技术领域，特别是涉及一种混凝土肋梁和框架柱节点的连接方法及连接结构。

背景技术

随着建筑结构技术的发展，以密肋复合墙、网格抗震墙、密框剪力墙等为主要抗震墙的新型结构体系出现并在工程中得到广泛应用。以密肋复合墙为例，它是以截面较小的钢筋混凝土为框格，内嵌以具有一定强度的加气混凝土砌块制作而成。密肋复合墙与框架组合形成了框架-密肋复合墙结构，肋梁与外框架柱刚性连结，框架柱的剪跨比变小，在框架柱身中部肋梁与柱相交处复杂应力作用下，会导致框架柱身中部出现剪切斜裂缝，这些斜裂缝一定程度上改变了框架柱的破坏形态、降低了外框架柱的延性性能及承载力。

现有技术中，对于梁柱的半刚性连接方式，多数是指钢结构中钢梁与钢柱的连接方式，如“狗骨式”连接方式、钢梁梁端采用螺栓与钢柱连接的铰接式等，这些连接方式有效地降低了钢梁对钢柱的弯矩作用，保证了“强柱弱梁”的实现。但是，此方式如果应用在混凝土梁上则具有较大的困难，例如，不可能在混凝土梁的端部采用“狗骨式”连接方式。因为混凝土梁结构的特殊性，不可能将混凝土梁截面在端部变小，实现梁端极限弯矩变小，这样做极大增加了混凝土梁的支模施工难度及混凝土浇注难度，在现实混凝土结构施工中不可能实现。

通常情况下，如果要实现混凝土肋梁和框架柱节点的半刚性连接方式，一般采用减少混凝土梁的上部纵向受力钢筋的方法，但是，这样对混凝土梁钢筋进行处理，只能降低混凝土梁的梁端极限负弯矩，却不能降低混凝土梁的梁端极限正弯矩，且由于梁上部纵向钢筋的减少，降低了梁的受拉承载力；另一方面，由于这样的处理，梁在极限弯矩时的破坏位置一般出现在梁端部靠近框架柱的截面，非常容易引起梁柱节点及框架柱的破坏。

在密肋复合墙结构中，对于密肋复合墙中的肋梁，不仅需要降低肋梁对框架柱的弯矩作用，同时还应保证肋梁的受拉承载力不受损失，而梁的受拉承载力是由肋梁的纵向受力钢筋决定的，显然，要求肋梁与框架柱的节点连接方法既能够实现肋梁与框架柱的半刚性连接，同时又能保证肋梁的受拉承载力，现有的混凝土肋梁和框架柱节点半刚性连接构造方法不能满足上述对肋梁的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种混凝土肋梁和框架柱节点的连接方法和连接结构，既能实现肋梁和框架柱的半刚性连接，同时又不降低肋梁的受拉承载力。

为了解决上述问题，本发明公开了一种混凝土肋梁和框架柱节点的连接方法，包括以下步骤：

将肋梁的顶部纵筋和底部纵筋向肋梁内部方向折出弯折部，顶部纵筋和底部纵筋均一部分嵌入框架柱内、一部分嵌入肋梁内；

在肋梁内设置加强闭合箍筋，加强闭合箍筋连接顶部纵筋和底部纵筋的弯折部；

在肋梁内的肋梁中性轴方向设置受拉钢筋，受拉钢筋一部分嵌入框架柱内。

为了解决上述问题，本发明还公开了一种混凝土肋梁和框架柱节点的连接结构，包括：肋梁；框架柱，与肋梁一端连接；顶部纵筋和底部纵筋，设置于肋梁内，一部分嵌入框架柱内，所述顶部纵筋和底部纵筋在肋梁内具有弯折部；加强闭合箍筋，套设于顶部纵筋和底部纵筋的弯折部上；受拉钢筋，设置于肋梁内，一部分嵌入框架柱内。

进一步地，所述顶部纵筋和底部纵筋结构相同，所述顶部纵筋和底部纵筋均包括靠近框架柱的第一受力段、与第一受力段连接的弯折部和与弯折部连接的第二受力段。

进一步地，所述弯折部包括水平段和位于水平段两端的第一连接段和第二连接段，所述水平段与第一受力段和第二受力段平行，第一连接段连接第一受力段和水平段的一端，第二连接段连接第二受力段和水平段的另一端。

进一步地，所述加强闭合箍筋的数量至少为二，所述至少两个加强闭合箍筋分别设置于第一连接段和水平段的连接处及第二连接段和水平段的连接处。

进一步地，所述第一受力段和第一连接段之间的夹角与第二受力段和第二连接段之间的夹角相等，取值范围为120度至150度。

进一步地，所述第一受力段的长度为肋梁长度的1/20至1/10。

进一步地，所述弯折部的水平长度为肋梁长度的1/20至1/10，所述弯折部的垂直高度为顶部纵筋和底部纵筋之间的距离的1/2至2/3。

进一步地，所述受拉钢筋位于肋梁的第一受力段、弯折部和第二受力段的区域内的长度为第一受力段的长度、弯折部的水平长度及超过弯折部后部分的长度之和，所述超过弯折部后部分的长度为肋梁长度的1/10至1/5。

进一步地，所述顶部纵筋和底部纵筋的数量相等，所述肋梁内的纵筋总数量至少为四。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：