[發明專利]一種裝配式鋼骨混凝土柱-鋼梁摩擦型節點及其實施方法

在審

• 申請號: 201310687124.7
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN104712062A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 張菊;劉曙光;楊勇;閆長旺
• 申請（專利權）人: 張菊;劉曙光;楊勇
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及土木工程中的結構工程領域，具體是一種依靠摩擦連接后加非主要鋼梁與原有鋼骨混凝土柱的制作及其實施方法。

背景技術

鋼骨混凝土結構是指在鋼筋混凝土內部埋設型鋼的一種新型結構。內含型鋼可以分為實腹式和空腹式兩大類，實腹式型鋼除采用軋制型鋼外，還可以采用鋼板焊接而成的鋼截面，空腹式型鋼一般由綴板或綴條連接角鋼或槽鋼而成。對這種結構，在不同國家叫法不一，日本稱之為鋼骨鋼筋混凝土結構，原蘇聯稱之為勁性鋼筋混凝土結構，我國習慣稱之為鋼骨混凝土結構。這種結構優點較多，主要表現如下。

1.鋼骨混凝土結構承載力高，截面面積小。由于鋼骨混凝土結構不受含鋼率限制，其承載力比同樣形狀鋼筋混凝土結構高出一倍多。

2.節省勞動力和材料。型鋼在澆筑混凝土以前形成鋼結構，它具有相當大的承載力，能夠承受構件自重和施工時的活荷載，并可以將模板懸掛在型鋼上，而不必為模板設置支柱，因此減少了勞動力和材料。

3.縮短施工工期，鋼骨混凝土結構的多層及高層不必等到混凝土達到一定強度就可以施工上層，因此縮短了施工工期。

4.剛度和延性好，鋼骨混凝土結構內部設有型鋼，而型鋼自身的強度和延性較好，型鋼與周圍混凝土相互約束，二者共同工作，因此比鋼筋混凝土結構的延性與剛度要大的多。

此外，鋼骨混凝土外包混凝土，而混凝土致密堅硬，抗滲性、抗火性以及抗腐蝕性都要優于鋼結構。

由于具有上述優點，鋼骨混凝土在我國工程結構中的應用得到大量研究和普遍關注。但現有技術對鋼骨混凝土柱與鋼梁性能研究較為廣泛，對鋼骨混凝土柱與鋼梁節點研究較少。并且，隨著建筑水平的提高和生活水平的改善，人們對建筑物的使用要求不斷提高。尤其是工業廠房與商業用樓，隨著用途的變化，對其結構要求也不同。工業廠房與商業用樓使用目的的改變，會導致其空間格局的變化。目前，研究人員對鋼骨混凝土柱與鋼梁參與建筑物空間構成的作用大多定位于建筑物建筑前期或期間，對建筑物竣工或投入使用后，鋼骨混凝土柱與鋼梁參與空間構成沒有深入細致的研究，固目前工程界需要找到一種在建筑完成后參與空間格局構成且不破壞原有結構的鋼骨混凝土柱-鋼梁連接方法。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種后加非主要構件的裝配式鋼骨混凝土-鋼梁節點連接裝置，本方案施工較為快捷，結構更加合理，且不破壞原有建筑物。發明的技術方案如下：

一種裝配式鋼骨混凝土柱-鋼梁摩擦型節點及其實施方法，包括兩塊鋼箍板、兩塊U型鋼筋拉板、預應力高強螺栓、摩擦型高強螺栓、鋼板勁肋以及帶有螺栓穿孔的端板。預應力高強螺栓穿過螺栓孔將4塊鋼板包圍在鋼骨混凝土柱外側，高強螺栓施加的預應力轉化為鋼箍板與鋼骨混凝土柱的接觸面之間的壓力，鋼骨混凝土柱對鋼梁的支持力通過接觸面的壓力轉化為摩擦力提供。端板通過摩擦型高強螺栓固定在U型鋼拉板上，之后與鋼梁內部的型鋼焊接。

所述的鋼箍板的寬度大于所包圍的混凝土柱的長度，并在多出長度內設置螺栓孔。

所述鋼板箍的加勁肋為長方型，長度大于鋼箍板多出混凝土長度的尺寸。

所述U型鋼拉板的加勁肋為三角形，焊接在U型鋼板折角處，且所加的三角形勁肋恰好與折角形狀吻合。

所述的鋼箍板與U型鋼拉板以及所加勁肋的材料強度為Q235、Q345或Q390，高強螺栓的強度等級為8.8級或10.9級。

所述的預應力高強螺栓與摩擦型高強螺栓配有威爾圓盤彈簧墊圈。

所述的鋼箍板、U型鋼拉板、長方形勁肋以及三角形勁肋表面要進行防腐處理，處理方式為鍍鋅或噴漆的一種。

同現有技術相比，本發明有如下優點：

(1)強度高，本發明所述的鋼梁的支持力由鋼箍板與型鋼混凝土柱接觸面的摩擦力承擔，并且在鋼箍板受到鋼梁傳來的壓力時，構造裝置有微小轉動，型鋼混凝土柱對構造裝置的約束作用阻止其轉動，因此鋼梁的壓力為摩擦力與約束力共同承擔。

(2)預應力施加過程方便，由于箍板約束面較大，從而減少了裝置的數量，且僅在兩塊鋼箍板與兩塊U型鋼拉板上穿過預應力高強螺栓就可完成預應力施加過程。

(3)成本低廉，整套裝置均采用鋼板連接而成，除螺栓外，不需要其他附屬裝置，加工成本較低。

(4)安全性高，本裝置利用鋼骨混凝土柱與鋼箍板接觸面的摩擦力承擔鋼梁梁的壓力，不需破壞建筑物原有結構。

附圖說明

圖1為采用本發明裝置后型鋼混凝土-鋼梁節點構造平面圖；

圖2為鋼箍板的正立面圖；