[实用新型]柱全截面隔板形式无箍筋纤维增强混凝土混合框架节点

说明书

本实用新型涉及混凝土结构与组合结构建筑领域，提供一种采用柱全截面隔板形式及纤维增强混凝土的钢筋混凝土柱—钢梁混合框架节点。采用上下两枚柱全截面隔板形式的水平节点板；节点板周边开有圆孔并穿设柱纵向钢筋；节点板面设置水平方向剪力键；上下节点板之间不设箍筋，浇筑纤维增强混凝土；节点板向外延伸形成短梁，短梁的翼缘为变截面，翼缘之间焊接腹板，与跨中钢梁栓接或焊接；短梁腹板内端可垂直于腹板设置面承板，面承板与腹板及上下节点板焊接以增加节点抗剪承载力。本实用新型可以避免柱端承压破坏，改善节点受力性能；同时省略节点箍筋，简化节点制作流程，便于预制装配化施工。

技术领域

本实用新型涉及混凝土结构与组合结构建筑领域，具体涉及一种采用柱全截面隔板形式的钢筋混凝土柱—钢梁混合框架结构的节点。

背景技术

现有钢筋混凝土柱—钢梁混合框架结构的节点主要有梁贯通形式、柱贯通形式和端板高强螺栓连接形式，各自存在以下问题：

1.现有梁贯通形式节点(图5)中，由于钢梁翼缘较窄，杠杆反力导致柱端混凝土应力集中而发生承压破坏，节点耗能能力和延性较差，设计时需要通过复杂的构造措施来避免；同时，由于钢梁翼缘和腹板贯通节点，节点区抗剪箍筋须穿设腹板，导致箍筋配置困难；而且无论竖向浇筑或横向浇筑，混凝土浇筑空间都存在死角，难以保证浇筑质量。

2.现有柱贯通形式节点(图6)中，钢梁翼缘不贯通，在端板处产生应力集中，端板容易发生平面外翘曲变形，难以保证梁端应力从一侧向另一侧的有效传递；钢梁与端板的焊缝要求高，焊接影响区难以发展塑性变形；节点区不配抗剪箍筋，依靠腹板和柱面钢板抗剪，形成竖向贯通，横向封闭的节点空间，仅适合于竖向混凝土浇筑，难以实现需横向浇筑的节点与钢筋混凝土柱一体化预制。

3.端板高强螺栓连接节点的纵横向预留螺杆孔一定程度上削弱了节点区混凝土的抗剪能力，并且螺栓可能会随时间发生应力松弛，其长期可靠性需要进一步研究；节点混凝土的浇筑特性与柱贯通形式类似。

4.不论现有梁贯通形式还是现有柱贯通形式，节点区钢材布置均较为复杂，焊接工作量大，节点制作及拼装复杂，节点区箍筋难以配置，混凝土浇筑和振捣空间狭小，既不方便工厂预制，又不利于现场浇筑施工。

因此，需要研究设计一种性能更全面的混合框架结构节点。

实用新型内容

针对本领域存在的不足之处，本实用新型提供了一种采用柱全截面隔板形式的混合框架节点，从而避免柱端发生承压破坏，保证有效传递水平剪力，改善节点的抗震性能；同时减少焊接工作量，简化节点配筋流程，降低节点施工难度，便于节点和柱一体化预制和体系的装配化施工，省工省力、提高建造速度和施工质量。

一种钢筋混凝土柱—钢梁混合框架节点，包括上、下两枚节点板，所述上、下节点板均为覆盖柱全截面的隔板，其上开有上下对应的避让孔，柱纵向钢筋穿设于所述避让孔内并贯穿节点；

上、下节点板之间不设箍筋，上、下节点板之间浇筑纤维增强混凝土。

为了避免局部应力集中产生节点柱端的承压破坏，同时保证左右钢梁翼缘的连接具有足够的强度和刚度，同时便于节点和柱在工厂一体化预制，以混凝土横向浇筑为出发点，采用了柱全截面隔板形式的水平节点板(例如，图1-图4所示结构)；为了降低节点施工难度和保证配筋精度，节点板上开有上下对应的避让孔，柱纵向钢筋穿设于避让孔内并贯穿节点；进一步为了简化节点配筋流程，提高节点的适用性和可实施性，上下节点板之间不设箍筋；同时为了保证通常情况下节点核心区的抗剪强度，上下节点板之间浇筑抗剪强度较高的纤维增强混凝土。箍筋的存在会干扰和阻碍纤维的流动，影响纤维增强混凝土中纤维分布的均质性，省略箍筋不仅是为了简化流程，同时是为了消除箍筋对纤维增强混凝土均质性的不良影响。因此，本实用新型中，排除箍筋是使用纤维增强混凝土的必要条件。本实用新型中，节点板中部并非必须开孔，当需要竖向浇筑钢筋混凝土柱及节点核心区的混凝土时，可以在上下节点板中部开设较大的混凝土浇筑孔(例如，图4所示结构)。