[发明专利]U形钢-混凝土组合梁与矩形钢管混凝土柱的节点组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢管混凝土柱的节点组件，具体涉及一种U形钢-混凝土组合梁与矩形钢管混凝土柱的节点组件，属于建筑结构技术领域。 

背景技术

U形钢-混凝土组合梁是一种新型组合构件，用U形钢代替传统组合梁中的工字型截面钢，能够显著提高组合梁抗火性能、抗弯刚度和组合梁负弯矩区的整体稳定性，因此，在实际工程中具有广阔的发展前景。目前，矩形钢管混凝土柱在实际工程中得到大量的应用，矩形钢管混凝土相对于纯钢构件能够显著降低用钢量，降低结构造价，同时提高钢构件的抗火能力；矩形钢管混凝土相对传统钢筋混凝土构件能减小构件截面尺寸、增加建筑使用空间，同时钢管可以作为浇筑混凝土的模板，省去了钢筋混凝土构件的支模和拆模工序，显著提高结构的施工速度。结构体系中框架柱采用矩形钢管混凝土，框架梁采用U形钢-混凝土组合梁时，涉及到一种新的节点连接即U形钢-混凝土组合梁与矩形钢管混凝土柱的节点。由于组合节点承受较大的负弯矩，在组合梁的顶部配置钢筋，若在钢管上开设孔洞穿设钢筋，将会削弱钢管的承载力，同时在施工现场穿设钢筋也比较困难；若设置加强环连接钢筋，用来连接钢筋的加强环和上翼缘的距离太近，容易导致混凝土浇筑不密实，造成节点处的承载力和耗能能力降低，使连接过早出现破坏。 

发明内容

本发明的目的是为了解决现有节点的连接方式不合理，导致节点的承载力过低，节点核心区的延性和耗能能力不足，使得节点先于其他构件破坏的问题，进而提供一种U形钢-混凝土组合梁与矩形钢管混凝土柱的节点组件。 

本发明的技术方案是：U形钢-混凝土组合梁与矩形钢管混凝土柱的节点组件，它包括第一矩形钢管、第二矩形钢管、第三矩形钢管、节点区内隔板、节点区加强环、四根U形钢梁、多块混凝土板、多个节点区插板和与插板数量相同的多根钢筋，第一矩形钢管、第二矩形钢管和第三矩形钢管由上至下依次设置，节点区内隔板固定设置在第二矩形钢管和第三矩形钢管之间，节点区加强环设置在第一矩形钢管和第二矩形钢管之间，四根U形钢梁布置在第二矩形钢管的四个外端面上，且所述四根U形钢梁夹在节点区内隔板和节点区加强环之间的第二矩形钢管外端面上，多个节点区插板呈井字形设置在节点区加强环上，每个节点区插板内插连接一根钢筋，且所述钢筋的延伸方向与U形钢梁同向设置，每根U 形钢梁上浇筑混凝土板。 

本发明与现有技术相比具有以下效果： 

本发明是一种受力合理、构造简单、施工方便、工业化生产过程高的节点组件，采用带有套筒的十字形插板连接钢筋，代替了传统的钢管开孔穿设钢筋或设置外隔板连接钢筋的受力模式，不削弱钢管截面的同时有效保证了节点区混凝土的浇筑质量，使节点能达到预期的承载力。U形钢上翼缘采用加强环与钢管混凝土柱连接，保证上翼缘的内力有效传递给矩形钢管混凝土柱，同时保证内部混凝土浇筑的贯通，质量能得到保证；U形钢的下翼缘采用内隔板与钢管混凝土柱相连，下翼缘采用内隔板的连接形式，建筑效果好，柱截面外部无过多外露部分，易于建筑装修。 

本发明的U形钢上翼缘通常承受较大的拉力，采用加强环与节点连接，保证荷载的有效传递，下翼缘主要承受压力可采用内隔板与节点相连，能有效保证节点区混凝土的浇筑质量，使节点具有较高承载力，免于节点先于其他构件出现破坏。 

本发明还具有下列优点： 

1.传力明确，保证U形钢-混凝土组合梁上的荷载有效传递给矩形钢管混凝土。 

2.在节点处设置钢筋连接套筒，避免了在钢管内部直接穿设钢筋困难的问题，同时保证节点内部混凝土的浇筑质量。 

3.节点区底部设置内环、顶部设置外环，浇筑混凝土更加方便，可保证节点区混凝土的浇筑质量,同时具有很好的建筑效果。 

附图说明

图1本发明的整体结构示意图。图2是节点区加强环、多个节点区插板7和多根钢筋连接状态下的俯视图；图3是节点区加强环的结构示意图；图4是节点区内隔板的结构示意图。 

具体实施方式