[發明專利]新型混凝土柱-鋼梁組合框架結構節點

無效

• 申請號: 200910208481.4
• 申請日: 2009-10-27
• 公開（公告）號: CN101718118A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 郭子雄;朱奇云;黃群賢
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 車世偉

技術領域

本發明涉及一種混凝土柱-鋼梁組合框架結構節點構造形式，可應用于采用混凝土柱-鋼梁組合結構體系的工業與民用建筑。

背景技術

混凝土柱-鋼梁(Reinforced?concrete?column-steel?beam，RCS)組合結構是鋼與混凝土的一種組合結構形式，這種結構充分發揮了鋼與混凝土兩種材料各自的優點，其綜合性能要優于傳統鋼筋混凝土框架結構和鋼框架結構，被稱為“低成本高效率”的結構形式。其主要優勢主要體現在：(1)鋼-混凝土組合樓蓋體系的跨度大、自重輕，在大跨度工業廠房和公共建筑中具有較大的技術優勢；(2)節省樓蓋混凝土模板和支撐，加快施工進度；(3)在強烈地震作用下容易形成強柱弱梁型破壞機制，且震損的梁可方便替換和重復利用，是一種可持續發展的結構體系。

RCS框架結構中鋼梁和鋼筋混凝土柱可分別按相應的鋼結構規范和鋼筋混凝土規范設計，而RCS節點的設計卻無規范可依。國內外學者針對RCS節點開展了許多研究工作，開發出一些鋼梁貫通型節點和混凝土柱貫通型節點構造。其中，鋼梁貫通型節點核心區構造措施較多，澆搗混凝土困難，柱縱筋穿越核心區鋼梁翼緣和柱箍筋穿越核心區鋼梁腹板等施工操作復雜；端板螺栓連接的柱貫通型節點的螺桿穿越節點核心區，容易造成以下問題：(1)大量橫縱向預留螺桿孔削弱了節點區混凝土抗剪能力，節點性能較難保證；(2)貫通柱截面的螺桿較長，節點剛度難以滿足剛性節點要求；(3)混凝土柱與鋼梁端板接觸面容易出現局部承壓破壞。這些問題的存在，嚴重制約了RCS組合結構在工程實踐中的應用推廣。

發明內容

本發明的目的是提供一種抗剪性能、剛度和承壓力均較優越的新型混凝土柱-鋼梁組合框架結構節點。

本發明技術方案如下：新型混凝土柱-鋼梁組合框架結構節點，包括鋼梁、混凝土柱、連接端板和高強連接螺栓；上述混凝土柱包括方形鋼板桶、縱向鋼筋和復數塊加勁鋼板，上述各加勁鋼板設置于上述方形鋼板桶內將上述方形鋼板桶的橫截方向分隔成復數個分格，且上述各加勁鋼板與上述方形鋼板桶焊接成一個整體，上述縱向鋼筋分別由上述各分格穿過，且上述各分格內分別澆注有混凝土；上述鋼梁通過上述連接端板和高強連接螺栓連接在上述方形鋼板桶的外桶壁上。

上述各加勁鋼板上分別開設有通孔，以增強加勁鋼板與節點內混凝土的粘結和剪力傳遞。

上述各加勁鋼板上分別焊接有栓釘，以增強加勁鋼板與節點內混凝土的粘結和剪力傳遞。

采用上述方案后，本發明具有如下優點：(1)節點區的方形鋼板桶和桶內的加勁鋼板提供了極大的抗剪承載力，且對核心區混凝土形成有效約束，可真正實現抗震設計中的強節點要求。(2)節點核心區無需配置箍筋，也無需鋼梁穿越，能直接解決傳統RCS節點中柱箍筋安裝和混凝土澆搗難題。(3)方形鋼板桶與其相交的四周鋼梁端板可通過高強螺栓連接，也可通過焊接加強，可有效保證連接的質量，使得節點的剛度和承壓力均較優越。(4)節點核心區鋼板加工件的切割和焊接工作均在工廠完成，減少現場焊接工作量，質量易于控制。(5)鋼梁和混凝土柱均可在工廠采用工業化標準生產，實現RCS結構的整體現場裝配，施工進度大幅度提高。(6)在強烈地震作用下震損的鋼梁可方便替換和重復利用，是一種可持續發展的結構體系。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為圖1的A-A剖示圖。

具體實施方式

本發明混凝土柱-鋼梁組合結構框架節點，如圖1、2所示，包括鋼梁1、混凝土柱2、連接端板3和高強連接螺栓4，混凝土柱2包括方形鋼板桶21、縱向鋼筋22和復數塊加勁鋼板23，各加勁鋼板23縱橫交錯地設置于方形鋼板桶21內，將方形鋼板桶21的橫截方向分隔成復數個分格231，且各加勁鋼板23與方形鋼板桶21焊接成一個整體，縱向鋼筋22分別由各分格231穿過，且各分格內231分別澆注有混凝土；方形鋼板桶21的四周桶壁和連接端板3上分別開設有相對應的螺栓孔，鋼梁1的一端分別通過連接端板3和高強連接螺栓4鎖固在方形鋼板桶21的四周桶壁上。鋼梁1也可通過焊接的方式連接在方形鋼板桶21的四周桶壁上。

各加勁鋼板23上分別開設有通孔232，以增強加勁鋼板23與節點內混凝土24的粘結和剪力傳遞。也可在各加勁鋼板23上分別焊接有栓釘，同樣可增強加勁鋼板與節點內混凝土的粘結和剪力傳遞。