[發明專利]扁鋼管混凝土柱與型鋼梁中節點連接結構及施工方法

在審

• 申請號: 201810282983.0
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108316477A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 潘金龍;吳丹;魯聰;繆小衛;李悅;諸培娟;茅勤
• 申請（專利權）人: 東南大學;江蘇中南建設集團股份有限公司
• 主分類號: E04B1/30
• 分類號: E04B1/30;E04B1/58
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種扁鋼管混凝土柱與型鋼梁中節點連接結構及施工方法，采用的構件包括扁鋼管混凝土柱和H型鋼梁。裝配整體式扁鋼管混凝土柱框架結構的梁柱中節點連接通過在柱節點區外側長邊方向四邊焊接外側加強板，柱內節點區焊接豎向內隔板，梁端焊接端板和加勁肋，柱鋼管、外側加強板、梁端板均預留螺栓孔洞，采用對拉螺栓實現梁柱的連接，扁鋼管混凝土柱兩側的梁可以居中布置也可以錯位布置，可根據設計要求靈活布置。充分考慮鋼結構施工誤差，在扁鋼管混凝土柱短邊方向，H型鋼梁與柱仍然采用焊接連接方法。本發明應用于裝配整體式扁鋼管混凝土柱框架結構中，實現了“強柱弱梁”、“強剪弱彎”和“強節點弱構件”的抗震設計理念。

技術領域

本發明屬于結構工程領域，涉及一種高延性裝配整體式扁鋼管混凝土柱框架中節點連接結構及施工方法，主要用于裝配整體式扁鋼管混凝土柱框架結構中。

背景技術

中國的建筑行業是一個歷史悠久的傳統產業，建筑業不僅對國民經濟的貢獻日益突顯，而且在促進就業，產業聯動等其他方面也發揮了巨大的作用。

然而，隨著社會的發展，建筑行業越來越多的矛盾已經突顯：建筑行業能耗過高，建筑工地臟亂差的現象十分普遍，建筑質量也難以保證，勞動力成本上漲等等。種種的這些現象，說明了以傳統人多，低效率粗放型施工的建筑行業已經難以為繼。近年來，國家和地方都開始大力推進建筑工業化和住宅產業化，努力推進住宅產業結構升級和調整。

所謂住宅產業化，就是在工廠生產預制構件，再通過汽車，起重機等機械設備運至施工現場完成拼裝。通過工業化的生產方式建造住宅，是機械化程度不高和粗放式生產的生產方式升級換代的必然要求。相比于傳統建筑，預制裝配式建筑有著顯著的優點：預制構件工業化生產；現場施工方便，建造速度快；環保節能減排，有利于可持續發展；經濟效益顯著。推廣預制裝配式結構有利于實現“四節一環保”的綠色發展要求，實現低能耗、低排放的建造過程，能夠促進我國建筑行業的健康發展，實現預定的節能減排目標，是我國未來建筑的發展方向。

鋼管混凝土結構是指在鋼管中填充混凝土而形成、且鋼管及其核心混凝土能共同承受外荷載作用的結構，按截面形式不同，可分為圓鋼管混凝土，方、矩形鋼管混凝土和多邊形鋼管混凝土等由勁性混凝土結構，近年也出現了圓套圓、方套圓、圓套方、方套方等中空夾層的截面形式。鋼管混凝土在高層、超高層、大跨空間建筑結構中的應用發展迅速，主要是由于鋼管混凝土用作這類結構的柱和抗側力體系具有許多優點：1)鋼管混凝土結構承載力較高，以致構件截面相對較小，軸壓比限制放大，節約了建筑材料，增加了使用空間，并且構件自重減輕，減少了基礎的負擔，從而降低基礎的造價；2)抗震性能好；3)施工時鋼管可作為內部混凝土澆筑時的模板，減少模板使用，加快施工速度。

鋼管混凝土柱中鋼板和混凝土在受力過程中互為補充，相互約束，使兩種材料都能充分發揮各自的優點。在軸壓作用下，一方面，鋼板約束核心混凝土的橫向變形，使混凝土材料本身性質得到改善，大大提高了混凝土的抗壓強度，有利地發揮混凝土的抗壓性能，且塑性和韌性性能也得到一定提高；另一方面，由于內填混凝土的存在，限制了鋼管發生向內側的屈曲變形，鋼管壁的穩定性大大提高，增強了鋼板的受力性能。

扁鋼管混凝土柱是矩形鋼管混凝土柱的一種衍生，矩形鋼管混凝土柱截面長寬比小于2，而扁鋼管混凝土柱截面長寬比介于2～4之間，柱寬一般為200mm，與建筑墻體厚度相等，容易符合建筑平面要求，能夠適應目前市場主流戶型需求，可以做到室內不露柱，既美觀大方又能方便用戶使用，但鋼管對混凝土約束不足。扁鋼管混凝土柱與型鋼梁節點連接時，扁鋼管在長邊方向受到梁彎曲的影響較大，特別是梁端與柱采用剛性連接情況下，容易發生向外的屈曲變形，因此，有必要針對這類梁柱節點連接進行深入研究。

發明內容

發明目的：為了克服扁鋼管混凝土在截面寬度方向抗彎剛度較弱、易發生失穩破壞的不足，本發明提供一種施工方便、方案合理、可提高裝配的一種扁鋼管混凝土柱與型鋼梁中節點連接結構及施工方法。