本發(fā)明涉及建筑工程領(lǐng)域，具體而言，涉及抗沖切混凝土十形柱板節(jié)點(diǎn)及混凝土板節(jié)點(diǎn)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代文明催生了人們對事物審美觀念的轉(zhuǎn)變，作為框架結(jié)構(gòu)中的豎向承重構(gòu)件——柱，其傳統(tǒng)形式為矩形截面，柱楞突出墻面已影響了建筑功能的發(fā)揮和視覺感官的不適。異形柱結(jié)構(gòu)具有與填充墻等厚的特點(diǎn)，因此避免了柱楞突出墻面，增加房間的實(shí)際使用面積，提高“得房率”，深受業(yè)主和用戶的青睞。隨著住宅、辦公等商業(yè)建筑不斷向著高層及超高層的方向發(fā)展，異形柱結(jié)構(gòu)柱肢的寬度勢必要加大，由此而產(chǎn)生了與建筑使用功能之間的矛盾，限制了異形柱結(jié)構(gòu)的推廣使用。我國幅員遼闊，大多處于地震區(qū)，極有可能發(fā)生強(qiáng)烈地震的侵襲，與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土(rc)矩形柱相比，鋼筋混凝土異形柱的抗震能力因截面異形而受到削弱，因此如何提高異形柱結(jié)構(gòu)的抗震性能也是一項(xiàng)重大的課題。

為了滿足結(jié)構(gòu)承載能力和抗震性能的需求，鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)因其兼顧上述兩種因素而越來越受到行業(yè)內(nèi)的重視。型鋼混凝土(src)組合結(jié)構(gòu)作為鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的一類形式，不僅擁有組合結(jié)構(gòu)的共同優(yōu)點(diǎn)，即承載能力高、抗震性能好而且相比鋼結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)而言，外包的混凝土使得內(nèi)部鋼材的耐久性能和耐火性能均得以提高。研究表明：型鋼混凝土異形柱因其截面內(nèi)配置了較多的鋼材，使得含鋼率大大增加，從而在承重能力和抗震指標(biāo)上均比rc異形柱得到加強(qiáng)。

型鋼混凝土異形柱不僅擁有較高的承載力及剛度、良好的地震延性和耗能能力，同時也在建筑功能上得到滿足，適合在高層建筑中推廣應(yīng)用。此外，人們迫切需要較高的建筑室內(nèi)凈空來滿足視覺觀瞻、建筑功能、消防功能以及傳統(tǒng)建筑風(fēng)水學(xué)等要求，因此，無梁樓蓋體系應(yīng)運(yùn)而生。板柱結(jié)構(gòu)作為無梁樓蓋體系中的一類，其良好的整體性、開闊的建筑空間以及可觀的經(jīng)濟(jì)效益已越來越受到人們的關(guān)注。然而此類結(jié)構(gòu)在遭受強(qiáng)烈地震作用時，由不平衡彎矩引起的附加應(yīng)力會在柱周邊產(chǎn)生放大效應(yīng)，當(dāng)剪應(yīng)力過大又缺乏有效的抗剪措施時，極有可能在板柱節(jié)點(diǎn)處發(fā)生沖切破壞，甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的連續(xù)性倒塌。相比于梁-板-柱結(jié)構(gòu)體系而言，梁的存在可有效調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)處的彎矩和剪力，同時對節(jié)點(diǎn)具有一定的剛性約束。因此，板柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能不及梁-板-柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能。實(shí)際上，板柱節(jié)點(diǎn)的抗沖切問題是整個體系中的薄弱環(huán)節(jié)。一般而言，通過在柱頂設(shè)置柱帽或附設(shè)托板進(jìn)而擴(kuò)展柱與板之間的接觸區(qū)域可用以緩解柱對板的沖切行為，但在多數(shù)情況下設(shè)置柱帽或托板是不合適的，例如在公寓建筑中，托板有礙觀瞻。此外，柱帽或托板同樣會給鋼筋的綁扎和支模帶來不便。因此，在現(xiàn)有技術(shù)水平下，大多采用配置彎起鋼筋的辦法來解決板柱結(jié)構(gòu)中板柱節(jié)點(diǎn)的抗沖切問題。

型鋼混凝土異形柱-板結(jié)構(gòu)作為型鋼混凝土異形柱結(jié)構(gòu)的一類分支，其能很好地滿足豎向壓彎構(gòu)件對高層建筑結(jié)構(gòu)承載能力和抗震性能的需求，同時無梁樓蓋與異形柱結(jié)構(gòu)相結(jié)合后的結(jié)構(gòu)形式既增加了建筑室內(nèi)凈空同時也避免了框架柱凸出墻面，雙重保證建筑功能的有效發(fā)揮。因此，型鋼混凝土異形柱-板結(jié)構(gòu)可作為高層大開間結(jié)構(gòu)的首選形式?？紤]到型鋼混凝土異形柱中配置了較多的型鋼，且常規(guī)配鋼形式中型鋼具有較長的翼緣，并與柱肢厚度方向邊平行布置，因此很難采用常規(guī)手段將彎起鋼筋穿入柱中，如此而言，尋求一種構(gòu)造簡單、施工方便又傳力合理的抗沖切部件顯得尤為必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種抗沖切混凝土十形柱板節(jié)點(diǎn)，其能夠增加與樓板的接觸面積，減小應(yīng)力集中現(xiàn)象；還能夠提高承壓能力，增加拉結(jié)效應(yīng)等。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種混凝土板節(jié)點(diǎn)，其構(gòu)造簡單、施工便捷、成本較低且傳力合理，能夠加強(qiáng)混凝土樓板和抗沖切混凝土十形柱板節(jié)點(diǎn)之間的抗沖切能力。

本發(fā)明的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種抗沖切混凝土十形柱板節(jié)點(diǎn)，其包括型鋼結(jié)構(gòu)和十字形混凝土柱，型鋼結(jié)構(gòu)包括型鋼柱、四個鋼板和四個環(huán)形鋼板，每兩個相鄰的鋼板連接一個環(huán)形鋼板，型鋼柱包括第一腹板和第二腹板，第一腹板和第二腹板交叉設(shè)置，第一腹板的兩端以及第二腹板的兩端均設(shè)置有翼緣，每個翼緣連接一個鋼板；十字形混凝土柱連接于型鋼柱。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述鋼板包括第一鋼板和第二鋼板，環(huán)形鋼板連接相鄰兩個第一鋼板，第二鋼板連接于第一鋼板朝向型鋼柱高度方向的側(cè)壁，鋼板截面形成“t”字型。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，沿第二鋼板的長度方向設(shè)置有至少一個栓釘。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述第一鋼板與翼緣的連接處設(shè)置有加勁肋，且加勁肋設(shè)置于第一鋼板遠(yuǎn)離第二鋼板的一側(cè)。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，第一鋼板的厚度等于環(huán)形鋼板的厚度。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述環(huán)形鋼板靠近型鋼柱的一側(cè)與型鋼柱之間預(yù)留支?？臻g。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述翼緣的寬度大于等于鋼板的寬度。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述第一腹板與第二腹板垂直。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，相對設(shè)置的翼緣之間為平行的。

一種混凝土板節(jié)點(diǎn)，其包括混凝土樓板和上述抗沖切混凝土十形柱板節(jié)點(diǎn)，混凝土樓板連接上述鋼板。

本發(fā)明實(shí)施例的抗沖切混凝土十形柱板節(jié)點(diǎn)及混凝土板節(jié)點(diǎn)的有益效果是：環(huán)形鋼板拼接的鋼板與型鋼結(jié)構(gòu)相連后，相當(dāng)于擴(kuò)展了柱在樓板內(nèi)的接觸面積，減小了應(yīng)力集中現(xiàn)象；環(huán)形鋼板拼接的鋼板在沖切荷載作用下，其與樓板之間的相互作用方式為擠壓，這很好地發(fā)揮了混凝土承壓能力好的特點(diǎn)；僅通過簡單的焊接和鋼板延伸等構(gòu)造措施，免去了彎起鋼筋要穿越型鋼混凝異形柱中腹板的麻煩，同時在受力上也相對于彎起鋼筋更為明確，能充分發(fā)揮材料力學(xué)性能的優(yōu)勢。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的混凝土板節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的型鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一的型鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例二的混凝土板節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例二的型鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：10a-混凝土板節(jié)點(diǎn)；10b-混凝土板節(jié)點(diǎn)；100-抗沖切混凝土十形柱板節(jié)點(diǎn)；200-型鋼結(jié)構(gòu)；300a-型鋼柱；300b-型鋼柱；310-第一腹板；320-第二腹板；330a-翼緣；330b-翼緣；400a-鋼板；400b-鋼板；410a-第一鋼板；410b-第一鋼板；420a-第二鋼板；420b-第二鋼板；500-環(huán)形鋼板；600-栓釘；700-加勁肋；800-連接板；810-十字形混凝土柱；820-混凝土樓板。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明實(shí)施例的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“豎直”、“內(nèi)”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明實(shí)施例的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

實(shí)施例一

請參照圖1，本實(shí)施例提供一種混凝土板節(jié)點(diǎn)10a，其包括混凝土樓板820和抗沖切混凝土十形柱板節(jié)點(diǎn)100，該混凝土樓板820與抗沖切混凝土十形柱板節(jié)點(diǎn)100連接。

上述抗沖切混凝土十形柱板節(jié)點(diǎn)100包括十字形混凝土柱810和型鋼結(jié)構(gòu)200，該十字形混凝土柱810連接于型鋼結(jié)構(gòu)200，具體地，可以設(shè)置于型鋼結(jié)構(gòu)200的一端或者兩端各設(shè)置一個十字形混凝土柱810，本實(shí)施例中僅在一端設(shè)置十字形混凝土柱810。

具體地，請參照圖2，上述型鋼結(jié)構(gòu)200包括型鋼柱300a、四個鋼板400a和四個環(huán)形鋼板500，相鄰兩個鋼板400a之間連接一個環(huán)形鋼板500；上述型鋼柱300a包括第一腹板310和第二腹板320，第一腹板310和第二腹板320交叉設(shè)置，且交叉部位可以是第一腹板310和第二腹板320的中部，在第一腹板310和第二腹板320的兩端均設(shè)置有翼緣330a，每個翼緣330a連接一個鋼板400a。本實(shí)施例中鋼板400a的數(shù)量為4個，環(huán)形鋼板500的數(shù)量也是4個，但不僅限于此，在其它實(shí)施例中鋼板400a和環(huán)形鋼板500的數(shù)量可以是2個。

進(jìn)一步地，第一腹板310和第二腹板320可以是垂直交叉的，即第一腹板310和第二腹板320連接處的夾角為90°，型鋼柱300a的截面中間為十字的形狀。第一腹板310和第二腹板320兩端的翼緣330a分別垂直于第一腹板310和第二腹板320，進(jìn)而可知，第一腹板310兩端的翼緣330a是平行設(shè)置的，同理，第二腹板320兩端的翼緣330a也是平行設(shè)置的。型鋼柱300a可以是由相應(yīng)規(guī)格的鋼板焊接而成的，其截面的具體形狀可以是帶翼緣330a的十字。

鋼板400a包括第一鋼板410a和第二鋼板420a，環(huán)形鋼板500連接相鄰的第一鋼板410a，第二鋼板420a連接于第一鋼板410a朝向型鋼柱300a高度方向的平面上，且作為優(yōu)選，第二鋼板420a垂直第一鋼板410a設(shè)置，即由第一鋼板410a和第二鋼板420a組成的鋼板400a的截面為“t”字型。第一鋼板410a的寬度可以小于等于翼緣330a的寬度，以保證板節(jié)點(diǎn)混凝土的澆搗質(zhì)量?！皌”型的鋼板400a與翼緣330a的連接可以是焊接，但不僅限于此，還可以是栓接等其它連接方式。

沿第二鋼板420a的長度方向設(shè)置至少一個栓釘600，本實(shí)施例中每個第二鋼板420a上的栓釘600的數(shù)量為9個，但不僅限于此，在其它實(shí)施例中栓釘600的數(shù)量還可以是5個、6個、12個等。預(yù)設(shè)的栓釘600可以加強(qiáng)該型鋼結(jié)構(gòu)200與混凝土樓蓋之間的聯(lián)系。

請參照圖3，第一鋼板410a和翼緣330a的連接處還設(shè)置有加勁肋700(三角形鋼板)，且該加勁肋700設(shè)置于第一鋼板410a遠(yuǎn)離第二鋼板420a的一側(cè)，以加強(qiáng)鋼板400a與中部的型鋼柱300a的可靠連接；上述第一鋼板410a和翼緣330a的連接處是指第一鋼板410a和翼緣330a連接的直角處。需要說明的是，每個第一鋼板410a下方設(shè)置的加勁肋700的數(shù)量可以是1個、2個、3個等，在此不做限定，本實(shí)施例中每個第一鋼板410a下方的加勁肋700數(shù)量為2個。

前述環(huán)形鋼板500可以是圓弧鋼板，本實(shí)施例中圓弧形的環(huán)形鋼板500可以與第一鋼板410a焊接，但不僅限于此，在其它實(shí)施例中還可以是三角形等其它形狀的鋼板。

請繼續(xù)參照圖2，圓弧形的環(huán)形鋼板500的厚度于第一鋼板410a的厚度相同，上述厚度是指該型鋼結(jié)構(gòu)200豎直放置時，型鋼結(jié)構(gòu)200軸線方向第一鋼板410a的厚度。

在相鄰的鋼板400a之間均用圓弧形的環(huán)形鋼板500連接，可以形成一個空間鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，且在環(huán)形鋼板500包圍型鋼柱300a截面的轉(zhuǎn)角，環(huán)形鋼板500于上述轉(zhuǎn)角處預(yù)留模板厚度保證支?？臻g。環(huán)形鋼板500與鋼板400a連接后形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的寬度可以是型鋼柱300a第一腹板310或第二腹板320寬度的一倍至兩倍，上述第一腹板310和第二腹板320的寬度是指：第一腹板310兩端的翼緣330a之間的距離或第二腹板320兩端的翼緣330a之間的距離。

具體地，前述十字形混凝土柱810是指截面為“十”字形狀的混凝土柱。

進(jìn)一步地，前述的混凝土樓板820連接于鋼板400a，且混凝土樓板820的下表面可以與第一鋼板410a的下表面設(shè)置于同一水平面(保持齊平)，而第二鋼板420a嵌設(shè)于混凝土樓板820的內(nèi)部，即鋼板400a是呈倒置的“t”字狀態(tài)設(shè)置于混凝土樓板820內(nèi)部；上述設(shè)置方式的目的在于最大程度地發(fā)揮混凝土的承壓能力，即混凝土樓板820直接支撐在柱上，荷載由樓板傳到柱后通過環(huán)形鋼板500拼接的“t”型鋼板400a的承接作用有效延緩沖切行為，圓弧形的環(huán)形鋼板500拼接的鋼板400a于混凝土樓板820在沖切荷載作用下具有相互擠壓的趨勢。具體地，鋼板400a在其高度方向的截面的高度小于等于該混凝土樓板820的厚度的一半，以保證在板內(nèi)布設(shè)管線等的隱蔽效果。

需要說明的是，若混凝土樓板820底部的受力鋼筋需要設(shè)置于鋼板400a時，可以是將受力鋼筋截?cái)嗪附佑阡摪?00a的第二鋼板420a上，還可以是在鋼板400a的第二鋼板420a上穿孔，再將受力鋼筋設(shè)置于該孔中。

需要進(jìn)一步說明的是，上述混凝土樓板820的形狀可以是方形的，但不僅限于此，在其它實(shí)施例中，還可以是圓形等其他形狀的。

混凝土板節(jié)點(diǎn)10a的有益效果是：該混凝土板節(jié)點(diǎn)10a通過布置的圓弧形環(huán)形鋼板500拼接的截面呈“t”型的鋼板400a，加強(qiáng)型鋼柱300a和混凝土樓板820之間的聯(lián)系，在不改變原有關(guān)于板柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)構(gòu)造的基礎(chǔ)上就能加強(qiáng)抗沖切混凝土十形柱板節(jié)點(diǎn)100與混凝土樓板820之間的抗沖切能力；同時，無論是設(shè)計(jì)制造還是施工支模上，圓弧形的環(huán)形鋼板500拼接的t”型的鋼板400a與型鋼柱300a的連接均是十分簡單的，同時還能最大程度地發(fā)揮混凝土承壓能力好的特點(diǎn)；該混凝土板節(jié)點(diǎn)10a可以適用于型鋼混凝土異形柱框架無梁樓蓋體系的中柱節(jié)點(diǎn)。

實(shí)施例二

請參照圖4，本實(shí)施例提供一種混凝土板節(jié)點(diǎn)10b，其和實(shí)施例一提供的混凝土板節(jié)點(diǎn)10a的結(jié)構(gòu)類似，相同之處請參照實(shí)施例一，其不同之處在于，鋼板400b與型鋼柱300b的翼緣330b連接方式不是焊接，而是通過連接板800連接的，具體連接方式如下。

鋼板400b的一端焊接于連接板800上，再將連接板800可拆卸的連接于型鋼柱300b的翼緣330b上。上述的可拆卸連接可以是通過螺栓等連接件可拆卸的將鋼板400b連接于型鋼柱300b。將鋼板400b設(shè)置成可拆卸連接的，可以實(shí)現(xiàn)組合結(jié)構(gòu)的部分裝配式組裝，加快施工進(jìn)度并保證鋼板400b連接處的焊縫質(zhì)量，以符合建筑工業(yè)化技術(shù)的要求。

需要說明的是，請參照圖5，在本實(shí)施例中的加勁肋700可以設(shè)置于第一鋼板410b和連接板800的焊接處，具體地，可以設(shè)置在第一鋼板410b遠(yuǎn)離第二鋼板420b的一側(cè)。加勁肋700可以使鋼板400b和連接板800的連接更加的穩(wěn)固。需要進(jìn)一步說明的是，每個第一鋼板410b下方設(shè)置的加勁肋700的數(shù)量可以是1個、2個、3個等，在此不做限定，本實(shí)施例中每個第一鋼板410b下方的加勁肋700數(shù)量為2個。

混凝土板節(jié)點(diǎn)10b的有益效果是：該混凝土板節(jié)點(diǎn)10b除了可以增強(qiáng)柱和樓板的抗沖切能力，發(fā)揮混凝土承壓能力好的特點(diǎn)之外，還可以實(shí)現(xiàn)組合結(jié)構(gòu)的部分裝配式組裝，加快施工進(jìn)度并保證鋼板400b連接處的焊縫質(zhì)量，以符合建筑工業(yè)化技術(shù)的要求。

綜上所述，本發(fā)明的抗沖切混凝土十形柱板節(jié)點(diǎn)及混凝土板節(jié)點(diǎn)的有益效果是：

(1)環(huán)形鋼板拼接的鋼板與型鋼結(jié)構(gòu)相連后，相當(dāng)于擴(kuò)展了柱在樓板內(nèi)的接觸面積，減小了應(yīng)力集中現(xiàn)象；

(2)環(huán)形鋼板拼接的鋼板在沖切荷載作用下，其與樓板之間的相互作用方式為擠壓，這很好地發(fā)揮了混凝土承壓能力好的特點(diǎn)；

(3)設(shè)置于鋼板的栓釘，可增強(qiáng)鋼板和混凝土樓板的聯(lián)系，增加拉結(jié)效應(yīng)；

(4)僅通過簡單的焊接和鋼板延伸等構(gòu)造措施，免去了彎起鋼筋要穿越型鋼混凝異形柱中腹板的麻煩，同時在受力上也相對于彎起鋼筋更為明確，能充分發(fā)揮材料力學(xué)性能的優(yōu)勢。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。