一種多構(gòu)件鋼筋混凝土節(jié)點及其構(gòu)建方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多構(gòu)件鋼筋混凝土節(jié)點及其構(gòu)建方法,屬于建筑施工【技術(shù)領(lǐng)域】。該節(jié)點包括相互連接的一個節(jié)點主體和多個梁柱構(gòu)件,節(jié)點主體由一組間隔的四邊形圈筋相互交叉固連構(gòu)成,形成中空棱臺狀網(wǎng)筋結(jié)構(gòu);梁柱構(gòu)件由一組主筋和一組環(huán)筋構(gòu)成;梁柱構(gòu)件插入端至環(huán)箍段的主筋從插入側(cè)伸入節(jié)點主體后,以趨于平行對應(yīng)四邊形圈筋的角度彎曲,彎曲的兩側(cè)主筋端頭相對彎折,另一組四邊形圈筋與對應(yīng)的一組四邊形圈筋相交,相對彎折的兩側(cè)主筋端頭中至少有一對與另一組四邊形圈筋之一貼近且相互固連。采用本發(fā)明后,使得多構(gòu)件相連的節(jié)點處理起來變得容易,梁柱構(gòu)件與節(jié)點主體相互之間有機結(jié)合,從而為實現(xiàn)大空間非規(guī)則造型建筑物的建造創(chuàng)造了條件。
【專利說明】一種多構(gòu)件鋼筋混凝土節(jié)點及其構(gòu)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼筋混凝土節(jié)點的結(jié)構(gòu)改進,尤其是一種多構(gòu)件鋼筋混凝土節(jié)點,同時還涉及其構(gòu)建方法,屬于建筑施工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑技術(shù)的發(fā)展使人們對建筑造型的要求越來越高。對于那些非規(guī)則且跨度較大的建筑而言,為形成大空間的非規(guī)則美觀造型,常常需要設(shè)置許多不規(guī)則的建筑構(gòu)件。
[0003]業(yè)內(nèi)人士都知道,在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,要求節(jié)點的強度大于構(gòu)件的強度,SP結(jié)構(gòu)設(shè)計中要求的所謂“強節(jié)點弱桿件”。
[0004]鋼結(jié)構(gòu)中常采用球形節(jié)點通過焊接等緊固方式連接,但球形節(jié)點比較適合規(guī)則的建筑造型,其連接的構(gòu)件數(shù)量也相對受限。并且鋼結(jié)構(gòu)建筑造價較混凝土建筑高出許多,僅適宜于一些大型的公共建筑。因此目前大量的建筑仍采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。然而,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的多個構(gòu)件相連的節(jié)點往往處理起來十分困難,尤其是不規(guī)則構(gòu)件較多時更是如此,一旦設(shè)計不當極容易造成嚴重的質(zhì)量或安全事故。因此如何解決混凝土結(jié)構(gòu)的多節(jié)點連接問題成為一道難題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于:針對上述混凝土結(jié)構(gòu)多節(jié)點連接的難題,提出一種可以使各構(gòu)件方便連接,且滿足連接強度要求的多構(gòu)件鋼筋混凝土節(jié)點,同時給出其構(gòu)建方法,從而為借助多構(gòu)件鋼筋混凝土節(jié)點實現(xiàn)大空間非規(guī)則造型建筑物的建造奠定基礎(chǔ)。
[0006]為了達到以上目的,本發(fā)明的多構(gòu)件鋼筋混凝土節(jié)點包括相互連接的一個節(jié)點主體和多個梁柱構(gòu)件,所述節(jié)點主體由一組間隔的縱垂面四邊形圈筋、一組間隔的橫垂面四邊形圈筋以及一組間隔的水平四邊形圈筋相互交叉固連構(gòu)成,形成中空棱臺狀網(wǎng)筋結(jié)構(gòu);所述梁柱構(gòu)件由一組主筋和一組環(huán)筋構(gòu)成,所述主筋沿梁柱構(gòu)件長度方向延伸且沿梁柱構(gòu)件矩形截面周圈間隔分布,所述環(huán)筋間隔環(huán)繞固定在鄰近主筋插入端處,形成環(huán)箍段;所述梁柱構(gòu)件插入端至環(huán)箍段的主筋從插入側(cè)伸入節(jié)點主體后,鄰近節(jié)點主體棱臺表面的主筋以與該棱臺表面一組四邊形圈筋中的一邊趨于平行的方向彎曲,彎曲的主筋端頭及其相對的主筋端頭以與所述四邊形圈筋中另一邊平行的角度相對彎折;所述相對彎折的兩側(cè)主筋端頭中鄰近其平行的四邊形圈筋中另一邊的一對與所述另一邊相互固連。
[0007]進一步,所述縱垂面四邊形圈筋、橫垂面四邊形圈筋和水平四邊形圈筋分別等間距分布。
[0008]更進一步,所述縱垂面四邊形圈筋為上邊傾斜的梯形圈筋。
[0009]本發(fā)明多構(gòu)件鋼筋混凝土節(jié)點的構(gòu)件方法包括以下步驟:
第一步、制作節(jié)點主體一將一組間隔的縱垂面四邊形圈筋、一組間隔的橫垂面四邊形圈筋以及一組間隔的水平四邊形圈筋相互交叉固連,形成中空棱臺狀網(wǎng)筋結(jié)構(gòu);
第二步、制作梁柱構(gòu)件——將一組主筋沿梁柱構(gòu)件長度方向平行放置且沿梁柱構(gòu)件矩形截面周圈間隔分布,將一組環(huán)筋間隔環(huán)繞固定在鄰近主筋插入端處,形成環(huán)箍段;逐一制作梁柱構(gòu)件,直至所需數(shù)量;
第三步、構(gòu)件插入彎形一將梁柱構(gòu)件插入端至環(huán)箍段的主筋從插入側(cè)伸入節(jié)點主體,并選擇鄰近節(jié)點主體棱臺表面的主筋以與該棱臺表面一組四邊形圈筋中的一邊趨于平行的方向彎曲主筋的插入段,再將彎曲的主筋端頭及其相對的主筋端頭以與該四邊形圈筋中另一邊平行的角度相對彎折;
第四步、節(jié)點構(gòu)件固連一將相對彎折的兩側(cè)主筋端頭中鄰近其平行的四邊形圈筋中另一邊的一對與所述另一邊相互固連;
第五步、構(gòu)建多構(gòu)件節(jié)點一重復(fù)上述第三步和第四步,直至將所需數(shù)量的全部梁柱構(gòu)件均插入節(jié)點主體并彎形固連,構(gòu)建出多構(gòu)件鋼筋混凝土節(jié)點。
[0010]第五步之后先綁扎柱構(gòu)件內(nèi)的鋼筋,后綁扎節(jié)點主體內(nèi)的鋼筋,最后綁扎梁構(gòu)件內(nèi)的鋼筋。再建模進行混凝土澆筑。
[0011]采用本發(fā)明后,梁柱構(gòu)件以任意角度插入中空棱臺狀網(wǎng)筋結(jié)構(gòu)的節(jié)點主體均十分方便,從而使得多構(gòu)件相連的節(jié)點處理起來變得容易,并且通過插入后的彎形固連,不僅使梁柱構(gòu)件與節(jié)點主體可靠連接,而且相互之間有機結(jié)合,節(jié)點主體的圈筋得到梁柱構(gòu)件的不斷補充豐富,變得更加強固,梁柱構(gòu)件越多則節(jié)點強度越高,其構(gòu)件方法切實可行,從而為實現(xiàn)大空間非規(guī)則造型建筑物的建造創(chuàng)造了條件。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0013]圖1為鋼筋混凝土節(jié)點的一個大空間非規(guī)則造型建筑物局部立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為圖1節(jié)點部分的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為圖2的仰視立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4、圖5、圖6、圖7為本發(fā)明一個實施例的節(jié)點主體制作過程的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖8、圖9為本發(fā)明一個實施例的梁構(gòu)件插入節(jié)點主體固連結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖10為本發(fā)明一個實施例的柱構(gòu)件插入節(jié)點主體固連結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]實施例一
圖1為采用鋼筋混凝土節(jié)點的一個大空間非規(guī)則造型建筑物局部立體結(jié)構(gòu),其中I是與多個梁柱構(gòu)件穿插連接的鋼筋混凝土節(jié)點,2-1是屋面邊梁,2-2、2-3、2-4、2-5分別是屋面梁,3-1、3-2、3-3、3-4分別是斜柱。參見圖2、圖3可以看出,除水平的屋面邊梁2_1外,其它梁柱構(gòu)件分別以不同角度、從不同位置與鋼筋混凝土節(jié)點I相交穿插連接,構(gòu)成由相互連接的一個節(jié)點主體和多個梁柱構(gòu)件構(gòu)成的多構(gòu)件鋼筋混凝土節(jié)點。
[0020]其中,如圖4至圖7所示,制作圖7的節(jié)點主體1-1時,將圖4所示的一組等間隔的縱垂面四邊形(本實施例實際為上邊傾斜的梯形)圈筋1-Z,先后與圖5所示的一組等間隔的水平四邊形圈筋1-X和圖6所示的一組等間隔的橫垂面四邊形圈筋1-Y相互交叉焊接或綁扎固連,最終形成具有三維立體的中空棱臺狀網(wǎng)筋結(jié)構(gòu)。
[0021]梁柱構(gòu)件的制作以斜柱3-1為例,將一組主筋3-A沿梁柱構(gòu)件長度方向平行放置且沿梁柱構(gòu)件矩形截面周圈間隔分布,將一組環(huán)筋3-B間隔環(huán)繞固定在鄰近主筋插入端處,形成環(huán)箍段I。按斜柱3-1相同的方法逐一制作梁柱構(gòu)件,直至所需數(shù)量。
[0022]節(jié)點主體和所有梁柱構(gòu)件制成之后,如圖8所示,將梁構(gòu)件2插入端至環(huán)箍段的主筋3-A從右插入側(cè)IN伸入節(jié)點主體1-1,并選擇鄰近節(jié)點主體1-1棱臺表面的主筋3-A以與該棱臺表面一組四邊形(梯形)圈筋1-Z中的一邊Z趨于平行的方向彎曲主筋3-A的插入段,再將彎曲的主筋3-A端頭及其相對的主筋3-A’端頭以與該四邊形(梯形)圈筋1-Z中另一邊Z’平行的角度相對彎折。之后,將相對彎折的兩側(cè)主筋3-A、3-A’端頭中鄰近其平行的四邊形(梯形)圈筋ι-z中另一邊Z’的一對與該另一邊Z’焊接或綁扎相互固連。
[0023]之后,如圖10所示,將柱構(gòu)件3插入端至環(huán)箍段的主筋3-A從下插入側(cè)UP伸入節(jié)點主體1-1,參照上述過程,將插入段彎曲、彎折,直至完成相對彎折的兩側(cè)主筋端頭中至少一對與其鄰近平行的四邊形圈筋對應(yīng)邊相互固連。
[0024]待參照以上過程將所需數(shù)量的全部梁柱構(gòu)件均插入節(jié)點主體并彎形固連之后,SP構(gòu)建出多構(gòu)件鋼筋混凝土節(jié)點。
[0025]按照以上實施例構(gòu)建的多構(gòu)件鋼筋混凝土節(jié)點均具有以下結(jié)構(gòu)特點:包括相互連接的一個節(jié)點主體和多個梁柱構(gòu)件,節(jié)點主體由一組間隔的縱垂面四邊形圈筋、一組間隔的橫垂面四邊形圈筋以及一組間隔的水平四邊形圈筋相互交叉固連構(gòu)成,形成中空棱臺狀網(wǎng)筋結(jié)構(gòu);梁柱構(gòu)件由一組主筋和一組環(huán)筋構(gòu)成,主筋沿梁柱構(gòu)件長度方向延伸且沿梁柱構(gòu)件矩形截面周圈間隔分布,環(huán)筋間隔環(huán)繞固定在鄰近主筋插入端處,形成環(huán)箍段;梁柱構(gòu)件插入端至環(huán)箍段的主筋從插入側(cè)伸入節(jié)點主體后,鄰近節(jié)點主體棱臺表面的主筋以與該棱臺表面一組四邊形圈筋中的一邊趨于平行的方向彎曲,彎曲的主筋端頭及其相對的主筋端頭以與四邊形圈筋中另一邊平行的角度相對彎折;相對彎折的兩側(cè)主筋端頭中鄰近其平行的四邊形圈筋中另一邊的至少一對與另一邊相互固連。
[0026]在此基礎(chǔ)上進行構(gòu)筑澆筑模板澆注混凝土等施工操作,即可完成圖1的建筑物施工。按照施工順序,宜首先綁扎柱構(gòu)件鋼筋,然后綁扎棱臺節(jié)點主體鋼筋,最后綁扎梁構(gòu)件鋼筋。由于梁鋼筋最后施工,因此可以采取逐根從棱臺狀鋼筋網(wǎng)空隙之間插進去并與棱臺狀鋼筋網(wǎng)綁扎牢固。
[0027]由于異形建筑的屋面常常設(shè)置成坡形,梁構(gòu)件的各側(cè)面常常需要根據(jù)屋面外形進行設(shè)計,因而其表面往往不在水平面內(nèi)。通過設(shè)計棱臺狀節(jié)點,梁構(gòu)件的主筋只需要通過彎錨的方式錨固進入節(jié)點內(nèi)即可,不需要考慮與柱的連接,因而任何角度的梁構(gòu)件均可與節(jié)點進行錨固連接,只要節(jié)點能夠滿足其錨固長度要求即可。此外,由于多構(gòu)件連接節(jié)點施工時鋼筋網(wǎng)穿插較多,且柱構(gòu)件在建筑過程中一般不出現(xiàn)拉力,因此斜柱鋼筋也可以采用直線錨固方式,錨固長度滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010》國家規(guī)范8.3.1條規(guī)定即可。
[0028]實踐證明,本實施例由于節(jié)點主體配置了與梁柱構(gòu)件有機結(jié)合的三維鋼筋網(wǎng),因此使棱臺狀的鋼筋網(wǎng)內(nèi)的核心區(qū)混凝土處于三向約束狀態(tài),有效保證了節(jié)點區(qū)域具有足夠的承受地震、風荷載等外力的能力,當不斷增加建筑荷載時,棱臺狀節(jié)點在構(gòu)件破壞之后才會破壞,切實滿足建筑上強節(jié)點弱桿件的要求,有效保證了建筑的使用安全。
【權(quán)利要求】
1.一種多構(gòu)件鋼筋混凝土節(jié)點,包括相互連接的一個節(jié)點主體和多個梁柱構(gòu)件,其特征在于:所述節(jié)點主體由一組間隔的縱垂面四邊形圈筋、一組間隔的橫垂面四邊形圈筋以及一組間隔的水平四邊形圈筋相互交叉固連構(gòu)成,形成中空棱臺狀網(wǎng)筋結(jié)構(gòu);所述梁柱構(gòu)件由一組主筋和一組環(huán)筋構(gòu)成,所述主筋沿梁柱構(gòu)件長度方向延伸且沿梁柱構(gòu)件矩形截面周圈間隔分布,所述環(huán)筋間隔環(huán)繞固定在鄰近主筋插入端處,形成環(huán)箍段;所述梁柱構(gòu)件插入端至環(huán)箍段的主筋從插入側(cè)伸入節(jié)點主體后,鄰近節(jié)點主體棱臺表面的主筋以與該棱臺表面一組四邊形圈筋中的一邊趨于平行的方向彎曲,彎曲的主筋端頭及其相對的主筋端頭以與所述四邊形圈筋中另一邊平行的角度相對彎折;所述相對彎折的兩側(cè)主筋端頭中鄰近其平行的四邊形圈筋中另一邊的一對與所述另一邊相互固連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多構(gòu)件鋼筋混凝土節(jié)點,其特征在于:所述縱垂面四邊形圈筋、橫垂面四邊形圈筋和水平四邊形圈筋分別等間距分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多構(gòu)件鋼筋混凝土節(jié)點,其特征在于:所述縱垂面四邊形圈筋為上邊傾斜的梯形圈筋。
4.一種多構(gòu)件鋼筋混凝土節(jié)點的構(gòu)建方法,其特征在于包括以下步驟: 第一步、制作節(jié)點主體一將一組間隔的縱垂面四邊形圈筋、一組間隔的橫垂面四邊形圈筋以及一組間隔的水平四邊形圈筋相互交叉固連,形成中空棱臺狀網(wǎng)筋結(jié)構(gòu); 第二步、制作梁柱構(gòu)件——將一組主筋沿梁柱構(gòu)件長度方向平行放置且沿梁柱構(gòu)件矩形截面周圈間隔分布,將一組環(huán)筋間隔環(huán)繞固定在鄰近主筋插入端處,形成環(huán)箍段;逐一制作梁柱構(gòu)件,直至所需數(shù)量; 第三步、構(gòu)件插入彎形——將梁柱構(gòu)件插入端至環(huán)箍段的主筋從插入側(cè)伸入節(jié)點主體,并選擇鄰近節(jié)點主體棱臺表面的主筋以與該棱臺表面一組四邊形圈筋中的一邊趨于平行的方向彎曲主筋的插入段,再將彎曲的主筋端頭及其相對的主筋端頭以與該四邊形圈筋中另一邊平行的角度相對彎折; 第四步、節(jié)點構(gòu)件固連一一將相對彎折的兩側(cè)主筋端頭中鄰近其平行的四邊形圈筋中另一邊的一對與所述另一邊相互固連; 第五步、構(gòu)建多構(gòu)件節(jié)點——重復(fù)上述第三步和第四步,直至將所需數(shù)量的全部梁柱構(gòu)件均插入節(jié)點主體并彎形固連,構(gòu)建出多構(gòu)件鋼筋混凝土節(jié)點。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述多構(gòu)件鋼筋混凝土節(jié)點的構(gòu)建方法,其特征在于:第五步之后先綁扎柱構(gòu)件內(nèi)的鋼筋,后綁扎節(jié)點主體內(nèi)的鋼筋,最后綁扎梁構(gòu)件內(nèi)的鋼筋。
【文檔編號】E04B1/21GK104372855SQ201410682317
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】羅炎雄, 羅敬和, 朱峰, 羅澤鴻, 羅捷旋 申請人:深圳市中邦(集團)建設(shè)總承包有限公司