[发明专利]环板贯通的圆钢管约束钢筋混凝土柱-钢梁框架节点

说明书

本发明提供环板贯通的圆钢管约束钢筋混凝土柱‑钢梁框架节点，包括柱圆钢管Ⅰ、柱圆钢管Ⅱ、柱纵筋、柱箍筋、钢梁、节点区上圆钢管、节点区圆钢管、节点区下圆钢管、上贯通环板、下贯通环板和混凝土。贯通环板传递梁端弯矩，安全可靠、传力明确、方便浇筑、可达到刚性节点要求。节点区圆钢管直接参与节点抗剪，大大提高节点的刚度；同时，节点区圆钢管对节点核心区混凝土具有一定约束作用，有利于提高节点承载力。本发明节点安全可靠、整体性好、传力明确，在受力和施工方面具有优势。

技术领域

本发明属于建筑结构技术领域，特别涉及一种圆形钢管约束钢筋混凝土柱-钢梁框架节点。

背景技术

圆钢管约束混凝土柱是在钢管内浇筑混凝土形成的一种组合结构竖向承重构件，柱的钢管在梁柱节点处断开以最大程度发挥其约束作用。实际工程中框架柱一般会受到轴力、弯矩和剪力的共同作用，因此在应用钢管约束混凝土技术时还需在柱中配置钢筋形成圆钢管约束钢筋混凝土柱。研究表明，圆钢管约束钢筋混凝土柱具有承载力高、耗能性能好、抗火能力强等优点。钢梁的抗弯性能好、质量轻、施工方便简洁，从而减小构件截面尺寸、增大结构有效使用面积、加快施工进度。圆钢管约束钢筋混凝土-钢梁框架结构可充分利用圆钢管约束钢筋混凝土柱和钢梁的优点，是一种低成本、高效率的结构形式。

节点连接与构造直接影响到建筑结构的稳定性和安全性，圆钢管约束钢筋混凝土外包柱在梁柱节点区断开，节点区域若采用传统钢筋混凝土和钢梁的连接构造，圆钢管约束钢筋混凝土柱的承载力远高于相同截面尺寸的普通钢筋混凝土柱，导致梁柱节点成为薄弱部位，不符合“强节点，弱构件”设计原则。

由此可见，提出安全可靠、整体性好、传力明确、施工方便的圆钢管约束钢筋混凝土柱-钢梁框架节点，是推广应用受力性能良好且经济优越的圆钢管约束钢筋混凝土柱-钢梁框架的关键问题。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种安全可靠、整体性好、传力明确、施工方便，在力学性能和施工等方面具有优势的环板贯通的圆钢管约束钢筋混凝土柱-钢梁框架节点。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种环板贯通的圆钢管约束钢筋混凝土柱-钢梁框架节点，其特征在于：包括柱圆钢管Ⅰ、柱圆钢管Ⅱ、柱纵筋、柱箍筋、钢梁、节点区上圆钢管、节点区圆钢管、节点区下圆钢管、上贯通环板、下贯通环板和混凝土。

所述柱圆钢管Ⅱ、节点区上圆钢管、上贯通环板、节点区圆钢管、下贯通环板、节点区下圆钢管和柱圆钢管Ⅰ的轴线位于同一直线上，轴线垂直基础平面。这些构件是按照上述顺序从上到下排序的。

所述的上贯通环板和所述下贯通环板均为环形板，上贯通环板和所述下贯通环板上按设计位置预留若干个柱纵筋贯穿孔。

节点区上圆钢管的下端通过角焊缝与上贯通环板上表面相连。节点区下圆钢管的上端通过角焊缝与下贯通环板下表面相连。节点区圆钢管的上下端通过角焊缝分别与上贯通环板下表面和下贯通环板上表面相连。

所述柱圆钢管Ⅱ连接于节点区上圆钢管的上端。节点区下圆钢管连接在柱圆钢管Ⅰ的上端。

所述钢梁包括四个工字型的分支梁，每个分支梁包括上翼缘板、下翼缘板和腹板。所述上翼缘板与下翼缘板相互平行。所述腹板位于上翼缘板和下翼缘板之间，其上下端分别连接上翼缘板和下翼缘板。所述腹板与上翼缘板相互垂直。

所述钢梁的四个分支梁呈十字形连接在上贯通环板、节点区圆钢管以及下贯通环板的外侧壁面上。

每一个分支梁的上翼缘板通过熔透焊缝与上贯通环板连接。每一个分支梁的下翼缘板通过熔透焊缝与下贯通环板连接。每一个分支梁的腹板通过双面角焊缝与节点区圆钢管的外壁连接。

所述柱圆钢管Ⅰ和柱圆钢管Ⅱ内还设置有若干上下贯穿二者的柱纵筋，这些柱纵筋与若干柱箍筋绑扎成筋笼状。所述柱纵筋贯穿上贯通环板和下贯通环板上预留的那些柱纵筋贯穿孔。