[发明专利]一种钢管混凝土组合柱向钢筋混凝土柱的过渡节点

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于高层、超高层建筑中不同截面形式框架柱的过渡节点，特别涉及一种钢管混凝土组合柱向混凝土柱过渡的节点，属于高层、超高层建筑框架柱过渡节点的创新技术。

背景技术

目前，高层、超高层建筑中对框架柱的截面选型有较多选择，钢管混凝土组合柱作为一种新型的柱截面形式近年来在实际工程得到较大范围应用，当钢管混凝土组合柱自底部楼层向上延伸到一定楼层高度时，从经济性和可行性方面考虑，在不增加柱截面尺寸的前提下，可将柱截面形式改为钢筋混凝土柱，由此面临在过渡层如何选取将钢管混凝土组合柱转化为钢筋混凝土柱的合理过渡节点问题。若柱内钢管上升到某一楼层，经过承载力验算，与该层钢管混凝土组合柱相同截面的混凝土柱也能满足竖向承载力要求时，若仅在楼层位置截断钢管，柱截面形式直接转化为混凝土柱，则可能存在该楼层刚度和承载力突变，可能形成薄弱层，对建筑物抗震不利。现有的常用过渡节点不同程度地均存在钢筋绑扎和定位困难、混凝土浇捣不密实的缺点。

发明内容

本发明的目的在于针对高层、超高层建筑框架柱在中、下部楼层采用钢管混凝土组合柱，而上部楼层采用钢筋混凝土柱，设计一种合理的过渡节点，即避免刚度和承载力突变，又便于施工，确保工程质量的钢管混凝土组合柱向钢筋混凝土柱的过渡节点。

本发明的技术方案是：本发明是钢管混凝土组合柱向钢筋混凝土柱的过渡节点，过渡节点所在的过渡层柱截面内包括有混凝土柱、钢管、外部纵筋、外部箍筋、芯柱纵筋和芯柱箍筋，钢管混凝土组合柱为在混凝土柱中部设置钢管，钢管混凝土组合柱的截面形式为矩形，钢管的截面形式为圆形，其外侧的混凝土柱内设置外部纵筋和外部箍筋,且钢管内、外混凝土均同时浇筑。

所述过渡层指的是柱截面形式由钢管混凝土组合柱转化为钢筋混凝土柱所在楼层及相邻上一个楼层。

所述过渡层混凝土柱内的钢管自楼面位置向上延伸到本楼层高度的中部位置截断后，以上高度范围不再设置钢管。

所述芯柱由芯柱纵筋和芯柱箍筋组成，芯柱的截面形式为矩形，在钢管高度范围内，芯柱纵筋沿钢管外侧周圈连续设置，芯柱纵筋的定位是与外部纵筋双向均对齐设置。

所述外部箍筋在过渡层钢管所在高度范围内，沿高度方向等间距，且沿钢管除周圈设置一道封闭的矩形箍筋外，其他位置结合外部纵筋所在位置，围绕钢管均匀设置外部箍筋。 

所述芯柱向上延伸到不再设置钢管的高度范围时，外部箍筋转化为矩形复合箍筋，其平面布置呈方格网形式，外部纵筋和芯柱纵筋通过芯柱箍筋、矩形复合箍筋绑扎为一体。

所述芯柱纵筋芯柱箍筋自过渡层楼面开始设置，至少向上延伸两层。

所述过渡层混凝土柱内的钢管外侧壁全高范围内沿周圈和高度方向均布设置栓钉。

上述芯柱的纵筋配筋率须满足相应规范有关芯柱最小配筋率要求。

本发明与现有技术比较，具有如下有益效果：

1、满足结构体系抗震性能要求，避免出现刚度和承载力突变，安全可靠，经济合理；

2、从设计角度充分考虑施工的可行性和便利性，最大可能确保施工质量的可实现性。

3、芯柱平面布置采用矩形，介于钢管外侧与混凝土柱外部纵筋之间，在空间上各个构件排列有序，使其不存在冲突，便于柱内纵筋和箍筋的插入、定位和绑扎；

4、设计合理、方法简单，使得施工工序得到极大简化，为提高施工速度创造有利条件；

本发明适用于高层、超高层建筑，在确保结构体系具备优良抗震性能的前提下，充分考虑施工的可实施性，适用于钢管混凝土组合柱向钢筋混凝土柱过渡的钢管混凝土组合柱向钢筋混凝土柱的过渡节点。

附图说明

图1为本发明实施例1的柱身详图；

图2为本发明实施例1中的A-A剖面；

图3为本发明实施例1中的B-B剖面。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细描述。

本发明所述的用于高层、超高层建筑中一种钢管混凝土组合柱向钢筋混凝土柱过渡节点柱身详图如图1所示。其中，钢管混凝土组合柱的截面形式为矩形，混凝土柱1内设置钢管2，钢管2 的截面形式为圆形，其在过渡层以下楼层在柱内均通高设置，当钢管2上升到过渡层后，钢管2自楼面向上延伸到本楼层中部位置截断，以上楼层即不再设置钢管2，钢管2在混凝土柱1内为居中位置设置，钢管2外侧壁与混凝土柱1外边缘之间的最小距离为200mm。在过渡层楼面开始设置芯柱纵筋5和芯柱箍筋7，并向上延伸2层，通高设置。