[發明專利]腹板連續、翼緣部分切除的RCS組合節點

無效

• 申請號: 201210535441.2
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN102995755A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 門進杰;郭智峰;周琦;王秋維;史慶軒;張興虎
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58;E04B1/41
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

技術領域

本發明涉及鋼與混凝土組合結構，特別涉及一種鋼筋混凝土柱-鋼梁組合節點，即腹板連續、翼緣部分切除的RCS組合節點。

背景技術

鋼筋混凝土柱-鋼梁組合框架結構（composite?frame?consisting?of?ReinforcedConcrete?column?and?Steel?beam，簡稱RCS）充分發揮了鋼筋混凝土和鋼構件的不同材料各自優點，是一種低成本、高效率的結構形式。鋼筋混凝土柱-鋼梁結構體系是純鋼結構和鋼筋混凝土結構的一種繼承和發展，具有更加優異的受力性能和經濟性。一般而言，與純鋼結構相比，鋼筋混凝土柱的抗壓性能好，剛度大，耐久性和耐火性好，從而節約鋼材，增加結構的穩定性；與鋼筋混凝土結構相比，鋼梁的抗彎性能好，質量輕，施工方便，構件截面尺寸相對較小，從而可以增大有效使用空間，加快施工進度。同時還可以減輕樓蓋自重，降低地震作用所引起的結構內力等。然而由于這種結構形式中連接節點構造形式和受力性能均較復雜，目前僅美國和日本允許在實際工程中采用這種結構形式。在我國的民用建筑結構中還沒有采用RCS組合框架結構的工程實例。分析原因，主要是目前的RCS組合節點要么采用鋼梁貫通的方式，即鋼梁連續穿過鋼筋混凝土柱，由于這種節點的鋼梁翼緣面積較大，要使柱中的縱筋有效傳力，必須在翼緣上穿孔，造成施工困難；并且，較大的翼緣還會導致混凝土的澆注困難，也會影響施工進度；要么是柱貫通的方式，即鋼筋混凝土柱的縱向鋼筋貫通穿過節點，鋼梁采取適當的措施（焊接或螺栓連接）連接于節點兩側，由于這種節點的鋼梁不連續，往往容易造成焊縫的突然破壞或螺栓的突然失效，均不是理想的延性破壞。因此，研究如何改進RCS組合節點的構造形式，既能保證節點受力的整體性和傳力有效性，又能方便混凝土的澆注，加快施工進度，就成為推廣應用鋼筋混凝土柱-鋼梁組合框架結構亟待解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種新型腹板連續、翼緣部分切除的RCS組合節點形式，克服了普通RCS組合節點構造措施的不足，從而大大改善鋼筋混凝土柱-鋼梁組合框架結構的受力性能和施工性。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種腹板連續、翼緣部分切除的RCS組合節點，其基本組合節點形式，包括鋼筋混凝土柱，鋼梁，核心節點。鋼梁為焊接工字鋼（也可采用型鋼），由鋼梁腹板垂直連接兩端部的鋼梁翼緣構成；鋼筋混凝土柱中設有縱向鋼筋，沿縱向鋼筋周邊緊貼并環繞有若干層水平分布的箍筋，縱筋和箍筋形成鋼筋骨架，柱中澆注混凝土；核心節點區包括垂直穿過鋼筋混凝土柱的鋼梁翼緣部分切除部分，即鋼梁延伸出的腹板和部分鋼梁翼緣，箍筋穿過與鋼梁腹板相連的節點腹板，節點腹板的兩端垂直分布有面承板；由鋼筋混凝土柱延伸出的縱向鋼筋、以及環繞縱向鋼筋的箍筋、兩面承板、節點腹板以及部分切除的鋼梁翼緣的延伸端構成核心節點。核心節點可選擇其它剪切件和約束件構成。

進一步地，本發明組合節點中：

所述鋼梁腹板與節點腹板為連續一體結構。

所述鋼梁翼緣的延伸端為延伸到核心節點且切除部分翼緣后保留的翼緣，形成部分切除的鋼梁翼緣結構。

所述部分切除的鋼梁翼緣沿鋼梁翼緣兩側向中心切除角度為30°～60°。

所述面承板為鋼材，其焊接在核心節點兩側部分切除的鋼梁翼緣之間，并位于鋼筋混凝土柱內，其外側面與鋼筋混凝土柱面平齊。

所述鋼筋混凝土柱的縱向鋼筋是連續貫通的，不需切斷也不需在鋼梁翼緣上穿孔。

所述核心節點的箍筋穿過節點腹板，箍筋的位置可以由節點腹板約束和固定。

更進一步地，本發明組合節點中：

所述節點腹板的前后兩平行側面設有X形交叉鋼筋，分別焊接于對角上下翼緣之間。

所述沿核心節點的面承板上下兩端的鋼翼緣端面各垂直設有一擴展面承板，且擴展面承板之間連接有一與節點腹板上下端面平行相接的擴展節點腹板。

所述沿核心節點的面承板上下兩端的鋼梁翼緣端面各設有一由扁鋼箍圍成的圍框，且扁鋼箍圍框中連接有一與節點腹板上下端面平行相接的擴展節點腹板。

所述核心節點的面承板左右兩端延伸端各相接有一柱面鋼板，由兩面承板和兩柱面鋼板與鋼筋混凝土柱中的縱向鋼筋、環繞縱向鋼筋的箍筋、節點腹板以及部分切除的鋼梁翼緣構成核心節點。柱面鋼板型的腹板連續、翼緣部分切除的RCS組合節點可不設置箍筋。