[發明專利]一種插入式梁支撐節點

有效

• 申請號: 201610340936.8
• 申請日: 2016-05-20
• 公開（公告）號: CN105839790B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 郝際平;孫曉嶺;張偉;薛強;樊春雷;黃育琪;劉斌;陳永昌;王磊;尹偉康;劉瀚超;何夢楠;張峻銘;趙子健
• 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
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明涉及一種插入式梁支撐節點，主要應用于建筑結構中的多層及高層建筑的鋼管混凝土組合柱。

背景技術

隨著經濟全球化，城市化水平的提高，城市人口密集度逐漸增大，使得大量高層不斷涌現。這就迫切需要新的技術支持高層及多層建筑的設計與建設。

鋼管混凝土利用鋼管和混凝土兩種材料在受力過程中的相互作用，即鋼管對混凝土的約束作用使混凝土處于復雜應力狀態，從而使混凝土的強度得以提高，塑性和韌性大為提高。同時，在鋼管內部填充混凝土后，由于混凝土的支撐作用，可以避免或延緩鋼管壁的屈曲。兩種材料的結合彌補了各自的缺點，使得材料性能充分發揮。

隨著社會的發展和生活水平的提高，人們對住宅的使用面積和美觀性要求越來越高。傳統的圓形或方形截面鋼管混凝土柱，通常不能完全被墻體包圍，柱腳很大一部分突出房間內部，占用一定的室內空間，使得家具擺設和房間布置受到一定限制。采用矩形截面鋼管混凝土組合柱，可做到與墻同寬，解決了柱突出棱角的問題。

研究表明，一般形式的矩形鋼管混凝土組合柱，鋼管對核心混凝土的約束僅限于角點，在周邊較弱，承載力相對較低。端柱為矩形鋼管的多腔鋼管混凝土組合柱在邊緣設置約束構件以提高其承載力和耗能能力，橫向設置加勁拉結措施，將柱身分隔為若干腔室，使鋼板對混凝土的約束作用加強，同時減小鋼板的寬厚比，防止或延緩鋼板的局部屈曲。

發明內容

本發明的目的是提供一種施工簡單、造價低廉的插入式梁支撐節點，解決傳統柱室內突出棱角的問題，提高多腔體鋼管混凝土組合柱的承載力及延性。延緩或避免由于鋼管壁板局部屈曲導致的構件剛度承載力和延性的降低，充分發揮材料的性能。整體結構滿足“強柱弱梁，強節點弱構件”的設計原則，節點具備多道抗震設防線，具備必要的強度、良好的變形能力和耗能能力。

為了實現上述目的，本發明采用了以下的技術方案：

一種插入式梁支撐節點，包括H型鋼組合梁，及設置在H型鋼組合梁翼緣兩側的側板，在兩側板之間、H型鋼組合梁上翼緣端面上設有加勁板，加勁板兩側的側板之間對稱設有一個預設加強側板的支撐方管，構成插入式梁支撐節點。

進一步，所述H型鋼組合梁包括H型鋼，以及在H型鋼翼緣兩側設置的兩對加勁肋，兩對加勁肋與H型鋼上下翼緣齊平，兩對加勁肋設置在與H型鋼翼緣相連接的兩側板邊沿處。

進一步，所述預設加強側板的支撐方管包括支撐方管，以及設在支撐方管端部左右兩側的加強側板，左右加強側板為上部一側切去直角的矩形板，切去部分斜邊與支撐方管一個側邊貼合，相對切去直角部分的對角的底邊水平設置。

進一步，所述支撐方管與H型鋼組合梁之間夾角為30°-60°。

進一步，所述加強側板的寬度大于支撐方管的寬度。

本發明插入式梁支撐節點能夠在支撐插入式裝配的多腔鋼管混凝土組合柱支撐框架體系中應用。

本發明可以取得如下有益效果：

1)H型鋼組合梁與插入式組合支撐與多腔鋼管混凝土組合柱同寬，避免室內柱突出棱角，可增大房間使用面積與美觀性。

2)在H型鋼組合梁上通過兩側板夾持兩個預設加強側板的支撐方管，將水平梁(H型鋼)和斜梁(支撐方管)牢固連接，作為整個鋼管混凝土柱的邊緣約束構件，可提高其承載力及耗能能力。

3)在支撐方管上焊接預設加強側板，再整體插入至H型鋼組合梁上，提高了構件的承載力及延性。該結構在支撐插入式裝配的多腔鋼管混凝土組合柱支撐框架體系中應用，現場施工方便，不損傷多腔鋼管混凝土組合柱，省材省力。

4)由于本發明應用于多腔鋼管混凝土組合柱上，鋼管對混凝土有較強的約束作用，柱身整體的承載力以及延性均比較好，實現了強柱弱梁的設計要求。

5)整體結構滿足“強柱弱梁，強節點弱構件”的設計原則，節點具備多道抗震設防線，避免因部分構件破壞而導致整體體系破壞，同時也具備必要的強度、良好的變形能力和耗能能力。

附圖說明

圖1是本發明插入式梁支撐節點結構示意圖；

圖2(a)-(c)是H型鋼組合梁結構示意圖；

圖3(a)-(b)是預設加強側板的支撐方管結構示意圖；

圖4(a)-(b)是H型鋼組合梁與插入支撐方管組合梁支撐節點結構示意圖；

圖5是本發明應用在支撐插入式裝配的多腔鋼管混凝土組合柱支撐框架體系示意圖。

圖6是(a)-(c)為梁屈服破壞過程示意圖；

圖7是節點的滯回曲線示意圖。