[發明專利]中空鋼管混凝土整體節點構成的框架體系及施工方法

有效

• 申請號: 201710143673.6
• 申請日: 2017-03-12
• 公開（公告）號: CN106869326B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 計靜;張士龍;劉靜波;袁朝慶;周利劍;劉迎春
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: E04B1/30
• 分類號: E04B1/30;E04B1/58
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 曹愛華

本發明涉及的是中空鋼管混凝土整體節點構成的框架體系及施工方法，這種中空鋼管混凝土整體節點構成的框架體系由組合柱和組合梁通過節點連接構成，組合梁水平設置在組合柱之間，節點為內填高強混凝土的外套整體式節點；組合柱為節段式中空管混凝土組合柱，組合梁為節段式體外預應力蜂窩型工字梁，節段式體外預應力蜂窩型工字梁兩端的側面均設置梁連接板，梁連接板的下端帶有梁下突板，梁連接板上設置螺栓孔，梁下突板上也設置預應力筋孔，通過梁下突板張拉錨固預應力筋；節點通過上連接環、下連接環與組合柱固定連接，節點通過節點下突板與組合梁的梁連接板連接。本發明解決了中空夾層鋼管混凝土柱與梁節點連接復雜性問題。

技術領域

本發明涉及土木建筑結構領域中的房屋框架結構，具體涉及中空鋼管混凝土整體節點構成的框架體系及施工方法。

背景技術

常規鋼筋混凝土框架結構體系中，框架節點多為鋼筋混凝土現澆節點，這類鋼筋混凝土節點與框架梁柱一樣需要支模、綁扎鋼筋隨后澆筑混凝土，構件不但承載力較低、施工周期偏長，而且在地震作用下節點易發生破壞。隨著土木建筑業的迅速發展，鋼管混凝土結構得到廣泛的應用，中空夾層混凝土結構是基于鋼管混凝土結構的一種新型結構形式，中空夾層鋼管混凝土是在內外兩層同心鋼管之間澆筑混凝土形成的組合構件，其內外鋼管取代了鋼筋并對夾層混凝土產生約束作用，混凝土處于三向受壓狀態抗壓性能得到提高，塑性和韌性性能得到改善，與傳統的鋼管混凝土構件相比，中空夾層鋼管混凝土構件整體具有自重輕、抗彎剛度大、抗震性能好和耐火性好的特性，但是中空夾層鋼管混凝土柱-鋼梁結構體系的節點連接的復雜性卻制約了中空夾層鋼管混凝土構件在實際工程中的應用，因此提出一種合理便捷的節點連接方式迫在眉睫。

發明內容

本發明的一個目的是提供中空鋼管混凝土整體節點構成的框架體系，這種中空鋼管混凝土整體節點構成的框架體系用于解決中空夾層鋼管混凝土柱與梁節點連接復雜性問題，同時可避免節點連接難，易發生破壞的問題，本發明的另一個目的是提供這種中空鋼管混凝土整體節點構成的框架體系的施工方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：這種中空鋼管混凝土整體節點構成的框架體系由組合柱和組合梁通過節點連接構成，組合梁水平設置在組合柱之間，節點為內填高強混凝土的外套整體式節點；外套整體式節點包括帶有上連接環和下連接環的節點外管，上連接環和下連接環上均設有螺栓孔，節點外管上部有上加強環板，下部有下加強環板，上加強環板水平向外延伸形成工字型端梁的上翼緣，下加強環板水平向外延伸形成工字型端梁的下翼緣，工字型端梁的上、下翼緣之間為節點腹板，工字型端梁的端部通過節點下突板連接，節點下突板位于工字型端梁的上翼緣與工字型端梁的下翼緣之間的部位設置螺栓孔，節點下突板位于工字型端梁之下的部位設有預應力筋孔；組合柱為節段式中空管混凝土組合柱，組合梁為節段式體外預應力蜂窩型工字梁，節段式體外預應力蜂窩型工字梁兩端的側面均設置梁連接板，梁連接板的下端帶有梁下突板，梁連接板上設置螺栓孔，梁下突板上也設置預應力筋孔，通過梁下突板張拉錨固預應力筋；節點通過上連接環、下連接環與組合柱固定連接，節點通過節點下突板與組合梁的梁連接板連接。

上述方案中節段式中空管混凝土組合柱由節段式內管、節段式外管及夾層混凝土構成，節段式內管、節段式外管均帶有連接環，在節段式內管外表面上布置抗剪栓釘，在節段式內管的內部隔一定間距布置內襯環，防止節段式內管發生屈曲。節段式內管的連接環與節段式外管的連接環相互錯開，避免在同一高度處螺栓連接。首先連接節段式內管，然后連接節段式外管，確保節段式內管始終高于節段式外管，在節段式內管、節段式外管的夾層中澆筑高強混凝土。

上述方案中節段式蜂窩型工字梁將梁端設置有削弱段，削弱段具有弧形凹槽，結構體系在進入彈塑性狀態后，促使梁端塑性鉸首先發生在削弱部位，實現梁端塑性鉸的外移，從而保證整體節點的完好性。