[發明專利]冷彎多腔鋼管混凝土異形柱與U型組合梁的剛性連接節點

在審

• 申請號: 201611049568.8
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN108104271A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 劉界鵬
• 申請（專利權）人: 重慶市中科大業建筑科技有限公司
• 主分類號: E04B1/30
• 分類號: E04B1/30;E04B1/58
• 代理公司: 重慶大學專利中心 50201
• 代理人: 王翔

本發明提供冷彎多腔鋼管混凝土異形柱與U型組合梁的剛性連接節點，其加工方法采用冷彎、焊接方式將薄壁鋼板加工成核心柱鋼管，再以其為中心，將其側面作為柱肢連接面，焊接冷彎成型的U形構件，在端柱鋼管上焊接翼緣連接板以及若干套筒，以上的預制構件完成后運至現場焊接負彎矩縱筋，然后與冷彎U型鋼梁連接在一起，之后在這些鋼管的空腔中填充混凝土制得一字型、L型、T型或十字形冷彎多腔鋼管混凝土異形柱與U型鋼梁的剛性連接節點。本發明的U型鋼梁還可作為模板，其混凝土的澆筑無需另行支模，其工廠預制工序可減少現場施工時間，并且該節點力學性能良好，施工方便，經濟合理，是一種應用前景比較好的組合結構節點形式。

技術領域

本發明屬于建筑結構構件領域，特別涉及一種鋼-混凝土組合結構梁柱節點。

背景技術

異形柱目前在住宅、公寓、宿舍等建筑中應用較多，異形柱與相鄰墻體齊平，使得建筑室內空間規整，有利于家具擺放，提高室內空間利用效率。但目前普遍應用的異形鋼筋混凝土柱其抗震設計較為嚴格，最大使用高度和柱軸壓比等設計指標遠低于普通矩形鋼筋混凝土柱。其節點往往是異形柱框架的薄弱環節，是決定異形柱框架結構體系力學性能優劣的重要因素。采用異形鋼管混凝土柱及其框架節點能夠顯著改善異形柱框架結構體系的抗震性能。

但異形鋼管混凝土柱及其框架節點相對較高的用鋼量使其經濟性能低于異形鋼筋混凝土柱框架結構，同時柱及節點鋼板的局部屈曲不僅降低其自身承載力，而且降低對柱及節點混凝土的約束效應，從而對異形鋼管混凝土框架結構整體的承載力和延性產生不利影響。因此異形鋼管混凝土柱的發展和應用，需要從控制用鋼量和提高材料利用效率兩方面入手，發揮其力學性能良好、施工方便、經濟合理的優勢。

發明內容

本發明的目的是解決異形鋼管混凝土柱及框架節點中鋼板局部屈曲的不利影響，并降低用鋼量以提高經濟性能。

為實現本發明目的而采用的技術方案是這樣的，冷彎多腔鋼管混凝土異形柱與U型組合梁的剛性連接節點，它的加工工藝包括如下步驟：

1)截取一塊矩形薄壁鋼板，采用冷彎的加工方式將其彎折成橫截面為矩形的空心鋼管；

2)在上述空心鋼管側壁的搭接處采用對接焊縫使空心鋼管的側壁閉合，從而得到核心柱鋼管；

3)再截取若干塊矩形薄壁鋼板，采用冷彎的加工方式分別將其彎折成若干個U型構件；每個所述U型構件具有兩塊側板和一塊底板；兩塊所述側板相互平行，且垂直于底板；兩塊側板之間的距離等于核心柱鋼管某一側面的寬度；

4)在核心柱鋼管的一個或多個側面上拼接U型構件，其拼接方式有四種：

4.1)當拼接成一字型冷彎多腔鋼管時，將一個U型構件拼接到核心柱鋼管的某一側面上；采用單面坡口焊縫將這個U型構件的兩塊側板分別與所拼接側面的兩條側棱焊接，從而U型構件與該側面結合成柱肢矩形鋼管；

4.2)當拼接成L型冷彎多腔鋼管時，核心柱鋼管的兩個相鄰側面分別拼接一個U型構件；每個U型構件的兩塊側板分別與所拼接側面的兩條側棱連接，其中連接在同一側棱上的兩塊側板采用熔透焊縫進行焊接，其他側板采用單面坡口焊縫進行焊接；從而使得每個U型構件與所拼接側面結合成柱肢矩形鋼管；

4.3)當拼接成T型冷彎多腔鋼管時，核心柱鋼管的三個側面分別拼接一個U型構件；每個U型構件的兩塊側板分別與所拼接側面的兩條側棱連接，其中連接在同一側棱上的兩塊側板采用熔透焊縫進行焊接，其他側板采用單面坡口焊縫進行焊接；從而使得每個U型構件與所拼接側面結合成柱肢矩形鋼管；

4.4)當拼接成十字型冷彎多腔鋼管時，核心柱鋼管的四個側面分別拼接一個U型構件；每個U型構件的兩塊側板分別與所拼接側面的兩條側棱連接，其中每條側棱上的兩塊側板采用熔透焊縫進行焊接，從而使得每個U型構件與所拼接側面結合成柱肢矩形鋼管；