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实腹式型钢混凝土柱和梁的连接节点构造

发布于：2023-08-31 15:17:31 来自：建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

目前，钢梁与型钢混凝土柱的连接、型钢混凝土梁与型钢混凝土柱的连接、钢筋混凝土梁与型钢混凝土柱的连接三类实腹式节点在研究、设计和施工上是最成熟和最广泛的。

实腹式型钢混凝土节点的连接构造应符合刚性连接的要求，即应有足够的刚度，能使所连接的梁柱构件间夹角在达到极限承载力之前实际不变，它的连接强度不低于被连接构件的强度。凡抵抗水平力的框架和梁柱的抗弯连接，都应是刚接方案连接。

一、型钢混凝土柱与钢梁的连接

型钢混凝土柱与各类梁的连接均宜采用柱的型钢贯通型，节点内梁的型钢（或钢梁）与柱的型钢应采用刚性连接（图-2），构造上应符合钢结构节点连接的构造要求。

柱内型钢芯柱截面形状的选择，除强度和刚度上的考虑之外，还应方便梁的纵向钢筋贯穿过型钢腹板。柱的型钢腹板开孔的截面损失率不宜大于25%，超过时应采取补强措施。节点处，柱的型钢芯柱应在对应于梁的型钢（或钢梁）上、下翼缘位置或钢筋混凝土梁截面上、下边缘位置处设置水平加劲肋，加劲肋厚度应与梁端翼缘的厚度相等，且不小于12mm。

水平加劲肋的构造应方便混凝土的浇筑。为了避免浇筑混凝土时水平加劲肋的角部因空气不易排出而出现空洞（图-1a），有必要在该部位设置排气孔。当柱内的型钢采用圆形或方形钢管时，节点处水平加劲板的中心部位应设置混凝土浇灌孔（图-1b）。

型钢混凝土柱内型钢与梁内型钢或钢梁的连接应采用刚性连接（图-2），且钢梁翼缘与柱内型钢翼缘应采用全熔透焊接连接；梁腹板与柱宜采用摩擦型高强螺栓连接，悬臂梁段与柱应采用全熔透焊接连接。

二、型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接

钢混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接可采用以下三种方式连接，其中梁的上、下纵筋贯穿节点的连接方式宜优先采用。

1、梁纵筋贯通式

柱内型钢的翼缘较窄时，在型钢腹板上开孔，让梁的上、下纵筋全部穿过节点（图-3）。这种形式既不会造成型钢翼缘的截面削弱，又能保证梁纵筋的贯通锚固，同时也方便了施工。

2、梁纵筋与短钢梁搭接式

在与型钢混凝土柱连接的梁端，设置一段钢梁与梁的主筋搭接，钢梁焊在柱内型钢上，并在钢梁上焊接栓钉。保证1/3以上的梁纵筋向钢筋贯穿节点，其余纵筋与短梁搭接（图-4）。

短钢梁的高度不应小于0.8倍梁高，长度应不小于梁截面高度的2倍，且应满足梁内主筋搭接长度的要求。钢梁上、下翼缘的栓钉直径不小于19mm，栓钉的间距不应大于200mm，也不应小于100mm，且栓钉至型钢边缘的距离不小于50mm。

短钢梁的设置是梁端塑性铰外移，故从梁端至短钢梁端部外侧2倍梁高的范围内，箍筋应按梁端加密区的要求设置。

3、梁纵筋与钢牛腿焊接式

在柱内的型钢上加焊工字形钢牛腿，钢牛腿的截面高度应不小于0.7倍梁的截面高度，其长度应满足梁纵筋搭接焊缝长度的要求。梁的部分纵筋贯穿节点连续配置，其余纵筋可靠地焊接在牛腿上（图-5）。

钢牛腿的设置使梁端塑性铰外移，故从梁端至钢牛腿末端外侧2倍梁高范围内，箍筋应按梁端加密区的要求配置。

三、型钢混凝土柱与两侧分别为型钢混凝土梁和钢筋混凝土梁的连接

型钢混凝土梁中的型钢应伸入相邻跨的钢筋混凝土梁中，伸入长度不小于1/4梁的跨度，并应在伸入型钢长度的上、下翼缘上设置栓钉。栓钉的直径不小于19mm，栓钉的间距不大于200mm，且栓钉至型钢边缘的距离不大于50mm。从梁端至型钢截面处以外2倍梁高范围内，按梁端箍筋加密区规定配置箍筋。（图-6）。

四、型钢混凝土柱与型钢混凝土梁的连接

型钢柱沿高度方向，在对应于型钢混凝土梁内型钢的上、下翼缘处应设置水平加劲肋，加劲肋厚度应与两端型钢翼缘等厚且不小于12mm。柱内型钢芯柱截面形式和纵向钢筋的配置宜便于梁的纵向钢筋贯穿节点，设计上应减少梁纵向钢筋穿过柱内型钢的数量，且不宜穿过型钢的翼缘，也不应与柱内型钢直接焊接连接；当必须在柱内型钢腹板上预留贯穿孔时，柱型钢的腹板截面损失率宜小于25%。

梁柱节点处的型钢连接有两种方式：

工地焊接--梁内型钢翼缘与柱内型钢翼缘采用全熔透焊缝相连，梁的型钢腹板与焊在柱型钢翼缘上的竖板之间采用摩擦型高强螺栓连接（图-7a）。

工地栓接--在工厂内，采用全焊缝连接将一小段钢梁（称悬臂梁段）焊与柱的型钢上；在工地现场，采用高强螺栓将梁的型钢与悬臂梁段相连接（图-7b）。此种连接不需要在工地现场焊接，从而避免了工地焊接可能引起的焊缝质量不稳定。