[发明专利]FRP外包交叉型钢骨混凝土柱-H型钢梁连接节点及安装方法

说明书

本发明涉及一种FRP外包交叉型钢骨混凝土柱‑H型钢梁连接节点及安装方法，属于建筑结构梁柱节点设计领域。包括FRP外包交叉型钢骨混凝土柱、H型钢梁和方形节点连接套筒，FRP外包交叉型钢骨混凝土柱包括上部柱和下部柱，方形节点连接套筒位于上部柱和下部柱之间，上部柱和下部柱分别通过柱端开口连接板与方形节点连接套筒连接，H型钢梁分别与柱端开口连接板和方形节点连接套筒固定连接。采用钢筋竖向传力设计，大大增强了节点的上下连接，加强了节点的整体结构性能。

技术领域

本发明涉及一种钢筋竖向传力设计的FRP外包交叉型钢骨混凝土柱-H型钢梁连接节点及安装方法，属于建筑结构梁柱节点设计领域。

背景技术

随着城市化的不断发展，采用高性能新材料的绿色建筑逐渐成为了建筑行业的发展方向。其中，纤维增强塑料(FRP)是由纤维材料和基体材料(树脂)按一定比例混合而成的高性能新型材料，具有轻质高强、耐腐蚀、导热性好、加工性好等优点。

现有钢管混凝土结构因其较好地发挥出了钢材的抗弯和混凝土的抗压特点，被广泛应用于超高层建筑中。而在沿海地区环境中，钢管极易出现锈蚀，极大地影响了结构的安全性和耐久性。近年来，尽管FRP材料开始不断作为建筑材料，被用在建筑结构加固和抗震当中，但在地震作用下，一旦FRP外包柱内部的混凝土被压碎，外部包裹的FRP材料结构性能也会随之大幅度降低，导致结构失效。同时，也需要针对FRP柱提出更多高效合理的节点连接方式。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种FRP外包交叉型钢骨混凝土柱-H型钢梁连接节点及安装方法，采用钢筋竖向传力设计，大大增强了节点的上下连接，加强了节点的整体结构性能。

本发明提出的一种FRP外包交叉型钢骨混凝土柱-H型钢梁连接节点，其中，包括FRP外包交叉型钢骨混凝土柱、H型钢梁和方形节点连接套筒，FRP外包交叉型钢骨混凝土柱包括上部柱和下部柱，方形节点连接套筒位于上部柱和下部柱之间，上部柱和下部柱分别通过柱端开口连接板与方形节点连接套筒连接，H型钢梁分别与柱端开口连接板和方形节点连接套筒固定连接；

所述FRP外包交叉型钢骨混凝土柱包括交叉型钢骨架、插入式开孔钢骨连接件和包裹在交叉型钢骨架外侧的FRP，交叉型钢骨架包括四个交叉型钢板、钢板倒角和钢筋约束板，四个交叉型钢板之间均匀间隔设置，交叉型钢板内侧的柱向边相交于FRP外包交叉型钢骨混凝土柱的中心，交叉型钢板外侧的柱向边固定有钢板倒角，相邻两交叉型钢板之间通过钢筋约束板固定连接，钢筋约束板上设有钢筋插孔，交叉型钢骨架的上端或下端固定连接有插入式开孔钢骨连接件；

所述插入式开孔钢骨连接件包括四个交叉连接的钢骨连接件，钢骨连接件外侧的柱向边设有钢板燕尾；

所述方形节点连接套筒包括核心套筒、钢筋固定板和侧向连接板，核心套筒的上、下两端分别固定有中心开口的钢筋固定板，核心套筒和钢筋固定板的方形内腔的四个角沿柱向开有燕尾槽，钢筋固定板的四周设有钢筋插孔，核心套筒四侧外壁的中心线上分别固定有侧向连接板；

所述柱端开口连接板包括开口连接板和固定在开口连接板上的条形分隔板，开口连接板的中心设有方形开口，方形开口四边的外部分别设有条形分隔板，方形开口与条形分隔板之间的开口连接板上间隔设置数个钢筋插孔，条形分隔板外侧的开口连接板上间隔设施数个螺栓孔；

所述钢骨连接件穿过开口连接板中心的方形开口，钢板燕尾插入燕尾槽内，交叉型钢骨架、柱端开口连接板和方形节点连接套筒之间通过钢筋固定连接。

进一步，所述相邻两条形分隔板之间设有角部空隙，交叉型钢骨架的钢板倒角对应的插入各角部空隙中。

进一步，所述插入式开孔钢骨连接件的钢骨设有开孔，混凝土穿过开孔与插入式开孔钢骨连接件紧密咬合在一起。

进一步，交叉型钢骨架和条形分隔板的外围包裹缠绕有FRP。