[发明专利]一种钢管混凝土柱-H型钢梁-钢支撑-π形连接件组合式角柱中部节点及作法

说明书

本发明公开了一种钢管混凝土柱‑H型钢梁‑钢支撑‑π形连接件组合式角柱中部节点及作法，该节点主要由轻型方钢管再生混凝土柱、H型钢梁、π形连接件、腹板连接板、高强螺栓、钢支撑、十字形板凳拉结筋以及预制再生混凝土局部楼板组成。本发明所述梁‑柱‑撑连接节点，施工简便，绿色环保，传力路径明确，具有两道抗震防线。本发明中π形连接件增大了节点域高度，节点承载力得到提高，角柱相邻两侧π形连接件不连续，降低了结构连续倒塌的风险。使用十字形板凳拉结钢筋将角柱相邻节点域与与楼板拉结，节点整体性增强。该节点梁‑柱‑撑‑楼板连接牢固，整体性强，抗震性能优异，为装配式绿色住宅轻钢组合结构的工程设计提供了关键技术支撑。

技术领域

本发明涉及一种钢管混凝土柱-H型钢梁-钢支撑-π形连接件组合式角柱中部节点及作法，属于结构工程技术领域。

背景技术

随着国民经济的不断提升，我国城市化进程加快，建筑工程的规模也不断扩大，传统的建筑结构形式已经满足不了人们对建筑的实际需求，因此装配式建筑结构应运而生，为当前建筑事业的发展做出了较大贡献。相比于传统建筑，装配式结构建筑施工速度快效率高，工程建设周期短，建筑整体质量好成本低，利于冬季施工，且具有良好的环保性能。同时随着城市建设节能减排、可持续发展等环保政策的提出，装配式建筑施工实现了预制构件设计标准化、生产工厂化、运输物流化以及安装专业化，不仅提高了施工生产效率，同时也减少了建筑施工废弃物的产生，符合国家的可持续发展战略，具有广阔的发展前景。

在装配式建筑的施工过程中，钢结构施工由于具有施工速度快、污染较少、经济效益相对较高、可以减轻建筑物自重同时增加其抗震性能等优点，在建筑行业得到了比较广泛的应用。近年来，我国积极推进装配式钢结构房屋建筑的发展，大力改善村镇人居环境，在确保国家扶贫标准的基础上提高了住宅品质，节能环保，缩短了建设周期，越来越多的新建农宅适合采用装配式钢结构形式体系。但是钢结构住宅在施工过程中遇到以下问题：部分农村地区的道路条件难以满足部件运输及吊装设备使用要求；现场施工条件差，工业化程度不高。传统焊接钢结构节点施工效率低，用钢量大且空间布置不灵活，影响施工质量与工期，增加建造成本，对钢结构应用于装配式村镇住宅不利。因此亟需发展用于村镇住宅建筑的装配式钢结构构件与合适的节点形式。

钢管混凝土柱是指在钢管中填充混凝土而形成的构件，钢管和混凝土材料在受力过程中的相互作用使混凝土的强度提高，轴压延性大大改善，同时混凝土的存在可以避免或者延缓钢管发生局部屈曲，二者的组合大大提高了构件的受力性能及承载力，因此钢管混凝土柱具有截面尺寸小、增大建筑物的使用空间等优点。钢管混凝土柱截面尺寸的减小使得建筑结构的整体抗侧刚度也随之减小，所以目前工程中常用钢支撑来增加结构的整体刚度。再生混凝土是由废弃混凝土再加工形成再生骨料配制而成，是一种可持续发展的绿色混凝土，符合国家的可持续发展战略，是今后混凝土的一个发展方向。轻钢结构与钢管再生混凝土柱形成的组合结构体系相较于传统钢框架结构具有用钢量更少、造价低、工业化程度更高的优势。综上，轻型再生钢管混凝土柱、钢支撑、H型钢梁组成了轻钢组合框架结构。

钢结构梁柱节点是框架结构体系形成抗侧力的关键之处，其工作状态直接关系到框架结构的工作性能。基于此本发明提出了一种钢管混凝土柱-H型钢梁-钢支撑-π形连接件组合式角柱中部节点及作法。该节点形式受力合理，加工简单，施工装配效率高，稳定性好，具有两道抗震防线。轻型钢管混凝土柱、H型钢梁、钢支撑以及预制再生混凝土楼板可以在施工现场进行整体装配，这些零部件可以通过工厂批量化生产，因此不但可以提升施工速度，还便于建筑的拆卸，并且可以对拆除的钢材进行再次利用，是一种环保的施工方式。本发明创造性的实现了节点域-楼板的整体化设计，避免了节点位置存在的“冷桥”弊端，从而提高了建筑整体的节能性能。本发明特别适用于装配式轻钢组合结构中部角柱处梁柱连接节点的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢管混凝土柱-H型钢梁-钢支撑-π形连接件组合式角柱中部节点及作法，以解决轻钢框架住宅角柱中部梁柱连接节点受力不合理、耗钢量大、构造复杂等问题。解决了角柱底部位置预制楼板及钢支撑与梁柱节点连接构造难题。