[发明专利]一种局部采用纤维增强混凝土的型钢混凝土柱‑钢梁节点

说明书

技术领域

本发明属于土木工程结构设计领域，涉及一种局部采用纤维增强混凝土的型钢混凝土柱-钢梁节点结构。

背景技术

型钢混凝土柱-钢梁混合结构具有承载力高、抗震性能好等特点。但型钢混凝土柱与钢梁连接时，节点核心区需布置加密箍筋以约束混凝土，保证纵向钢筋、型钢和混凝土共同工作。在节点核心区布置箍筋需要在钢梁上穿孔，削弱钢梁承载力。同时箍筋加密导致节点核心区混凝土浇筑和振捣困难，难以保证节点核心区混凝土浇筑质量，使得节点承载力降低、易开裂，抗震性能不足。

目前，除了使用普通混凝土，纤维增强混凝土等新型混凝土也在建筑结构设计和施工中得到了应用，但是，纤维增强混凝土普遍施用于建筑构件的塑性铰区，作用在于提高诸如剪力墙、钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁等构件的耗能能力、抗剪能力，及变形能力。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统的型钢混凝土柱-钢梁节点施工复杂，箍筋对节点核心区约束作用低，节点转动能力不足、易开裂，容易发生脆性破坏等问题，提供一种局部采用纤维增强混凝土的型钢混凝土柱-钢梁节点。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

该节点包括型钢混凝土柱及若干个钢梁，所述型钢混凝土柱包括与钢梁相连的核心型钢以及分段浇筑于核心型钢上的混凝土；所述混凝土包括用于将核心型钢与钢梁的连接部分埋置在内的纤维增强混凝土。

所述节点包括第一钢梁、第二钢梁、第三钢梁及第四钢梁，四个钢梁排列为十字形结构。

所述核心型钢包括由第一型钢腹板和第二型钢腹板构成的十字形型钢，钢梁与十字形型钢的翼缘相连，钢梁延伸至纤维增强混凝土外。

所述核心型钢还包括连接于第一型钢腹板和第二型钢腹板的相邻翼缘之间的加劲肋，加劲肋位于纤维增强混凝土内。

所述节点还包括设置于核心型钢外的用于浇筑混凝土的纵向钢筋和箍筋，箍筋绑扎于纵向钢筋上。

所述箍筋位于纤维增强混凝土以外的混凝土浇筑区段内。

所述纤维增强混凝土的浇筑范围为节点核心区及节点核心区向型钢混凝土柱两端延伸的区段内，该区段的延伸距离为型钢混凝土柱截面高度的0.5～1.5倍。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述局部采用纤维增强混凝土的型钢混凝土柱-钢梁节点，通过在节点核心区使用纤维增强混凝土，使结构除了具有抗坍塌能力和高损伤承受能力，遭受地震破坏后裂缝宽度较小，增加节点转动能力，避免节点核心区发生脆性破坏，显著降低了地震后的修复费用。本发明在节点核心区采用纤维增强混凝土，可降低甚至消除节点核心区箍筋的用量，能显著提高节点抗剪承载力、节点转动能力、能量耗散能力，同时减少了施工的复杂性。

附图说明

图1为本发明所述型钢混凝土柱-钢梁节点的结构示意图；

图2为本发明所述型钢混凝土柱-钢梁节点的节点核心区截面图；

图3为本发明所述型钢混凝土柱-钢梁节点的非节点核心区截面图；

图中：1为纵向钢筋、2为箍筋、3为普通混凝土、4为纤维增强混凝土、51第一加劲肋、52第二加劲肋、53第三加劲肋、54第四加劲肋、61为第一型钢腹板、62为第二型钢腹板、71为第一型钢翼缘、72为第二型钢翼缘、73为第三型钢翼缘、74为第四型钢翼缘、81为第一钢梁、82为第二钢梁、83为第三钢梁、84为第四钢梁。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述。

参见图1、图2以及图3，本发明所述的局部采用纤维增强混凝土的型钢混凝土柱-钢梁节点结构包括核心型钢、纤维增强混凝土4、第一加劲肋51、第二加劲肋52、第三加劲肋53、第四加劲肋54、第一钢梁81、第二钢梁82、第三钢梁83、第四钢梁84以及若干纵向钢筋1；核心型钢包括固定连接(焊接)成十字形型钢结构的第一型钢腹板61及第二型钢腹板62，第一型钢腹板61的两端分别焊有第一型钢翼缘71及第二型钢翼缘72，第二型钢腹板62的两端分别焊有第三型钢翼缘73及第四型钢翼缘74，第一型钢翼缘71的内侧面通过第一加劲肋51与第三型钢翼缘73的内侧面焊接，第一型钢翼缘71的内侧面通过第二加劲肋52与第四型钢翼缘74的内侧面焊接，第二型钢翼缘72的内侧面通过第三加劲肋53与第三型钢翼缘73的内侧面焊连接，第二型钢翼缘72的内侧面通过第四加劲肋54与第四型钢翼缘74的内侧面焊接。各纵向钢筋1沿核心型钢的周向分布，相互平行，贯穿节点核心区并一直延伸至柱两端。各纵向钢筋1经箍筋2绑扎形成钢筋笼，以便浇筑混凝土。