[發(fā)明專利]鋼結(jié)構(gòu)住宅體系及鋼結(jié)構(gòu)柱與鋼結(jié)構(gòu)梁的連接結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710130079.3
• 申請(qǐng)日: 2017-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN106869306A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛杰;馬榮全;苗冬梅;孫學(xué)鋒;白潔;楊燕;李強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)建筑第八工程局有限公司
• 主分類號(hào): E04B1/00
• 分類號(hào): E04B1/00;E04B1/19;E04B1/24;E04B1/58
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司31229
• 代理人: 曾耀先

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑工程中的鋼結(jié)構(gòu)住宅，特指一種鋼結(jié)構(gòu)住宅體系及其中的鋼結(jié)構(gòu)柱與鋼結(jié)構(gòu)梁的連接結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在近年來(lái)的國(guó)家政策倡導(dǎo)下，推進(jìn)建筑工業(yè)化的步伐逐步加快，大力發(fā)展裝配式混凝土建筑和鋼結(jié)構(gòu)建筑成為必然趨勢(shì)。鋼結(jié)構(gòu)建筑相比混凝土結(jié)構(gòu)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如重量輕、裝配化程度高，抗震性能好等特點(diǎn)。低層鋼結(jié)構(gòu)建筑在國(guó)外研發(fā)和應(yīng)用較為成熟，多高層鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑較少，而我國(guó)是人口大國(guó)，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，研發(fā)適用于我國(guó)多高層鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的結(jié)構(gòu)體系迫在眉睫。

在鋼結(jié)構(gòu)工程中，如圖1所示，鋼結(jié)構(gòu)梁11與鋼管柱12連接處由于鋼結(jié)構(gòu)梁11在豎向荷載F1作用下受彎引起鋼結(jié)構(gòu)梁11的上翼緣111對(duì)鋼管柱12的柱璧產(chǎn)生受拉作用，以及鋼結(jié)構(gòu)梁11的下翼緣112對(duì)鋼管柱12的柱璧產(chǎn)生受壓作用，可能由此引起鋼管柱12屈曲破壞，因此為減少鋼結(jié)構(gòu)梁11的上、下翼緣對(duì)鋼管柱12的柱璧的集中作用，常常采取一些構(gòu)造措施，分散鋼結(jié)構(gòu)梁的上、下翼緣對(duì)鋼管柱12的柱璧的作用力。傳統(tǒng)的措施有以下三種：

第一種措施為：如圖2和圖3所示，在鋼管柱12內(nèi)沿鋼結(jié)構(gòu)梁11上、下翼緣平面內(nèi)分別焊接上下兩塊水平隔板121(水平加勁板)，以達(dá)到分散鋼結(jié)構(gòu)梁11的上、下翼緣對(duì)鋼管柱12的柱璧的作用力。但該做法存在以下問(wèn)題：若鋼管柱12的截面尺寸較小，加焊水平隔板121后其中間區(qū)域留設(shè)的混凝土流淌孔洞尺寸有限(內(nèi)孔可圓可方)，不利于混凝土澆筑。

第二種措施為：如圖4和圖5所示，該第二種措施在第一種措施之上進(jìn)行了如下改進(jìn)，將鋼管柱12內(nèi)焊接的水平隔板取消，而是將水平隔板122加焊到鋼管柱12外圍一定寬度(水平隔板可做成外圓形也可做成圖示的方形)，同樣能夠分散鋼結(jié)構(gòu)梁11的上、寫翼緣對(duì)鋼管柱12的柱璧的作用力。但這種做法存在以下問(wèn)題：鋼管柱12外設(shè)置水平板，占據(jù)建筑室內(nèi)空間，影響室內(nèi)美觀。

第三種措施為：如圖6和圖7所示，在鋼結(jié)構(gòu)梁11的上翼緣111和下翼緣112的端部加焊垂直于梁翼緣的鋼板條113，鋼板條113在遠(yuǎn)離鋼管柱12的一端可以做成梯形或三角形等形狀，以減少由于加焊鋼板條后鋼結(jié)構(gòu)梁11截面突變引起的應(yīng)力集中。加焊的鋼板條一定程度上可以將鋼結(jié)構(gòu)梁的上、下翼緣對(duì)鋼管柱12的柱璧的作用力進(jìn)行分散傳遞。但這種做法存在以下問(wèn)題：由于在鋼結(jié)構(gòu)梁的翼緣上加焊垂直于梁翼緣的鋼板條一定程度上無(wú)法避免鋼結(jié)構(gòu)梁的截面變化，而且由于焊接產(chǎn)生的應(yīng)力集中對(duì)鋼結(jié)構(gòu)梁的承載力有一定的削弱。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種鋼結(jié)構(gòu)住宅體系及鋼結(jié)構(gòu)柱與鋼結(jié)構(gòu)梁的連接結(jié)構(gòu)，解決現(xiàn)有技術(shù)中為減少鋼結(jié)構(gòu)梁對(duì)鋼管柱的柱璧的集中作用而采用的于鋼管柱內(nèi)焊接水平隔板而不利于混凝土澆筑的問(wèn)題、采用的于鋼管柱外圍焊接水平隔板而占據(jù)建筑室內(nèi)空間影響室內(nèi)美觀的問(wèn)題及采用的于鋼結(jié)構(gòu)梁的翼緣板上焊接鋼板條而帶來(lái)的改變鋼結(jié)構(gòu)梁的截面變化和焊接產(chǎn)生的應(yīng)力集中對(duì)鋼結(jié)構(gòu)梁的承載力有一定削弱的問(wèn)題。

實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供了一種鋼結(jié)構(gòu)住宅體系，包括：

立設(shè)于住宅體系中柱節(jié)點(diǎn)處的鋼結(jié)構(gòu)柱，端部設(shè)有鋼管柱；

橫向設(shè)于相鄰的兩個(gè)鋼結(jié)構(gòu)柱之間并與對(duì)應(yīng)的鋼管柱連接的鋼結(jié)構(gòu)梁，所述鋼結(jié)構(gòu)梁與所述鋼結(jié)構(gòu)柱組成所述住宅體系的受力框架；

裝設(shè)于所述鋼結(jié)構(gòu)梁和對(duì)應(yīng)的鋼管柱連接處的連接結(jié)構(gòu)，包括貼設(shè)于所述鋼管柱外壁面并與所述鋼管柱固定連接的第一豎向傳力板和垂直連接于所述第一豎向傳力板的第二豎向傳力板，所述第二豎向傳力板與所述鋼結(jié)構(gòu)梁連接，通過(guò)所述第二豎向傳力板和所述第一豎向傳力板將所述鋼結(jié)構(gòu)梁的豎向荷載經(jīng)由所述第一豎向傳力板上貼設(shè)于所述鋼管柱的貼合面?zhèn)鬟f給所述鋼管柱；以及

裝設(shè)于所述鋼結(jié)構(gòu)柱和所述鋼結(jié)構(gòu)梁圍合形成的墻體空間內(nèi)的鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)。

采用第一豎向傳力板和第二豎向傳力板的連接結(jié)構(gòu)，將鋼結(jié)構(gòu)梁傳來(lái)的作用力通過(guò)第一豎向傳力板均勻分散到鋼管柱的柱壁上，避免了鋼結(jié)構(gòu)梁的翼緣板和腹板直接對(duì)鋼管柱柱壁的集中作用，有效防止了鋼管柱由于局部受力發(fā)生屈曲破壞。且連接結(jié)構(gòu)的截面與鋼結(jié)構(gòu)梁的截面相同，連接方便，避免了傳統(tǒng)做法中于鋼結(jié)構(gòu)梁的翼緣板上焊接鋼板條而帶來(lái)的改變鋼結(jié)構(gòu)梁的截面變化的問(wèn)題。

本發(fā)明鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述鋼結(jié)構(gòu)梁為工字鋼，包括相對(duì)設(shè)置的上翼緣板和下翼緣板以及垂直連接所述上翼緣板和所述下翼緣板的腹板；

所述第二豎向傳力板連接于所述腹板。