[实用新型]一种钢管混凝土柱H钢梁支撑π形连接边柱中部节点

说明书

本实用新型公开了一种钢管混凝土柱H钢梁支撑π形连接边柱中部节点，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、板凳钢筋以及预制再生混凝土局部楼板组成。本实用新型所述梁‑柱‑撑连接节点，对比现有技术，构造简单，装配率高，传力路径明确。具有两道抗震防线，π形连接件失效后，腹板连接板仍具备一定承载能力。π形连接件是钢支撑与梁柱节点的重要连接构造，不仅实现了钢支撑与节点的装配式连接还通过浇筑灌浆料加强了连接部位的强度与稳定性。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

本实用新型涉及一种钢管混凝土柱-H型钢梁-钢支撑-π形连接件组合式边柱中部节点及作法，属于结构工程技术领域。

背景技术

近年来，我国装配式建筑技术发展迅速。装配式建筑具有施工效率高、建设成本低、绿色循环可持续等优点。随着城镇化进程的深入，村镇住宅建筑在我国新建建筑总量中占比大幅度提高，在新建住宅建筑中占主导地位。在村镇住宅建筑中大力推行装配式建筑的应用对我国的城镇化进程以及建筑产业化发展具有重要意义。随着可持续发展战略的推进，推广装配式建筑的同时兼顾绿色节能减排的环境需求也是建筑业发展的必然趋势。因此研发适用于村镇绿色住宅装配式结构体系，是推进我国装配式绿色建筑以及建筑产业化中亟待解决的问题。

钢结构因其轻质高强、易成形、可循环利用等优点，成为应用于装配式建筑的理想结构体系。但传统钢结构体系应用于村镇低、多层住宅建筑仍存在很多问题。(1)传统钢结构建筑中结构柱多采用H型钢柱，在钢结构厂房中尤为多见。若应用于村镇住宅这种长宽比接近1的建筑，由于H型钢柱存在弱轴，会造成结构两个抗震主轴方向抗震性能差异过大，造成刚度分布不规则严重影响结构抗震性能。同时H型钢柱在较大轴力与弯矩作用下柱底容易出现屈曲失稳现象，结构整体稳定性存在风险。(2)传统钢结构梁柱节点形式多采用外环板、内隔板以及铸钢等节点形式。首先这些节点形式耗钢量大，构造复杂，设计难度高。同时在现场施工时不可避免的需要焊接作业，因此装配效率低，不适用于装配式建筑，对于村镇住宅这种荷载规模较小的建筑性价比较低。其次这些节点形式多为整体式节点，即同一节点域通常连接了多个方向的主次梁，因此若节点域破坏势必引起该节点上连接的所有钢梁出现倒塌风险。且结构布置不灵活，使住宅户型布置单一。(3)由于村住宅建筑荷载规模较小，结构柱截面尺寸较小，因此单以结构柱作为抗侧力构件会降低结构抗侧刚度，因此需要在柱间布置钢支撑来增强结构整体抗侧力水平。而传统钢结构节点无法实现钢支撑的装配。(4)传统钢结构节点构造较为复杂。多数节点形式在节点域存在斜向加劲肋等加强构造，这些异形构造增大了标准化的装配式墙板以及装配式楼板在钢结构中的应用的难度。

基于此，研发一种抗震性能可靠、装配化程度高并且适用于村镇住宅的新型装配式钢结构节点是目前亟待解决的问题。本实用新型提出了一种钢管混凝土柱 -H型钢梁-钢支撑-π形连接件组合式边柱中部节点及作法。节点的竖向承重构件采用钢管混凝土柱这一组合结构构件，其竖向承载能力更强，两主轴方向抗震性能相同。且在复杂应力状态下的力学性能明显优于传统钢结构中的H型钢柱。由轻型钢管混凝土柱与H型钢梁组成的框架结构称为轻钢框组合架接结构。同时，该节点构造将梁、柱、钢支撑以及装配式楼板进行了一体化设计，完全实现了节点所连接构件的整体装配化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钢管混凝土柱-H型钢梁-钢支撑-π形连接件组合式边柱中部节点及作法，以解决轻钢框架住宅中部梁柱节点装配效率低、受力不合理、抗震性能差等缺点。同时使框架中部边柱节点处的梁、柱、楼板以及钢支撑达到一体化装配效果。