[發明專利]一種鋼梁與寬鋼管混凝土柱連接的組合加強式節點

有效

• 申請號: 202110025099.0
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN113152660B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 袁尉卿;付波;龐仙臺;周有波;潘濤;張悅;胡朝坤;邱某
• 申請（專利權）人: 涼山州現代房屋建筑集成制造有限公司;杭州鐵木辛柯建筑結構設計事務所有限公司;浙江梵石建筑設計管理研究院有限公司
• 主分類號: E04B1/18
• 分類號: E04B1/18;E04B1/58
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種鋼梁與寬鋼管混凝土柱連接的組合加強式節點。包括寬鋼管混凝土柱、鋼梁、外貼板、局部貫通橫隔板、連接板和豎向插板；寬鋼管混凝土柱的短邊與鋼梁相連，鋼梁的上翼緣、下翼緣、腹板分別通過兩塊外貼板、一塊局部貫通橫隔板、一塊連接板后與寬鋼管混凝土柱短邊的柱壁相連；寬鋼管混凝土柱位于建筑平面中部時，所述寬鋼管混凝土柱長邊一端的兩側通過豎向插板分別與兩根鋼梁相連，豎向插板分別與外貼板和局部貫通橫隔板相連。本發明提供了寬鋼管混凝土柱同時在強軸方向和弱軸方向與鋼梁剛接的構造做法；能夠保證節點和節點連接區域的剛度和強度，鋼梁上出現了塑性鉸，節點延性系數達到5.5以上，可實現強節點弱構件的設計目標。

技術領域

本發明涉及一種用于鋼梁與寬鋼管混凝土柱連接的組合加強式節點，可廣泛應用于多高層鋼結構中H型鋼梁與寬鋼管混凝土柱的剛接連接。

背景技術

多高層鋼結構中，鋼梁多為H型鋼梁，鋼柱多為矩形鋼管混凝土柱。鋼梁與鋼柱的剛接連接是提供結構整體剛度和抗震性能的最基本的措施。目前常用的剛接節點是在鋼柱對應梁翼緣的位置設置橫隔板，鋼梁翼緣的內力通過隔板傳遞給鋼柱，從而形成剛接節點。隔板有內隔板與貫通橫隔板兩種，分別對應于箱型柱和冷彎成型高頻焊接矩形鋼管柱兩種構件。

為了方便鋼管柱內混凝土的澆灌，隔板上需要設置灌漿孔和透氣孔，灌漿孔的直徑不宜小于150mm。另外，為了節點域內力傳遞需要，灌漿孔對隔板的削弱不能過大，這就要求鋼柱的截面寬度不能過小，一般不小于350～400mm。在鋼結構住宅中，過大的鋼柱截面會在住宅的各個功能房間四角出現凸柱現象，影響室內建筑使用功能，因此應盡量將結構構件隱藏在墻體厚度內，這就要求住宅內采用的鋼構件截面寬度最好控制在180mm至300mm之間。

當前我國正在大力推廣建筑工業化和住宅產業化，鋼結構是較好的裝配式建筑產品，抗震性能極其優越。怎樣將鋼結構用于住宅體系，充分發揮鋼結構產業化的特性，并滿足住宅建筑的功能需求，是一項非常重要且迫切的工作。因此為解決室內凸柱的問題，提出了采用寬鋼管混凝土柱的形式，將鋼箱形柱的短邊尺寸盡量做小，和混凝土剪力墻厚度等同，鋼箱形柱的長邊尺寸則盡量做大，形成寬鋼管混凝土柱，以滿足住宅對鋼結構體系提出的要求。但是寬鋼管混凝土柱由于截面短邊尺寸較小，為保證順利澆灌內部混凝土，不能在節點區設置橫隔板，因此與鋼梁的連接無法采用貫通橫隔板的形式。

基于以上技術背景，目前在工程實踐中存在隔板連接節點要求鋼柱截面不能過小，而建筑功能要求鋼柱截面不能過大的矛盾。

現已有局部貫通橫隔板以及外貼板式連接節點等新型節點形式，但分別有其各自的缺點。局部貫通橫隔板在弱軸連接時需要進行插板，將會形成局部封閉區間無法灌注混凝土；外貼板式連接節點在下翼緣處容易外凸影響建筑外觀和梁下部窗框的安裝。

發明內容

為了克服現有隔板式梁柱剛接節點與鋼結構住宅需要較小鋼柱截面的矛盾，配合寬鋼管混凝土柱住宅結構體系的開發，本發明提出了一種用于鋼梁與寬鋼管混凝土柱連接的組合加強式節點，可廣泛應用于多高層鋼結構中H型鋼梁與寬鋼管混凝土柱的剛接連接，節點形式簡單，加工方便快捷，傳力路徑明確，能滿足梁柱剛接節點的傳力需求，不會對管內混凝土的灌注形成阻隔，同時不影響建筑外觀構造。

本發明采用的技術方案是：

本發明包括寬鋼管混凝土柱、鋼梁、外貼板、局部貫通橫隔板、連接板和豎向插板；寬鋼管混凝土柱的短邊與鋼梁相連，鋼梁的上翼緣、下翼緣、腹板分別通過兩塊外貼板、一塊局部貫通橫隔板、一塊連接板后與寬鋼管混凝土柱短邊的柱壁相連。

寬鋼管混凝土柱位于建筑平面中部時，所述寬鋼管混凝土柱長邊一端的兩側通過豎向插板分別與兩根鋼梁相連，豎向插板分別與外貼板和局部貫通橫隔板相連。