[实用新型]柱全截面隔板节点形式混合框架结构体系

说明书

本实用新型涉及混凝土结构与组合结构建筑领域，提供一种柱全截面隔板节点形式混合框架结构体系。体系由钢筋混凝土柱和钢梁通过节点连接构成，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，围绕纵筋设置水平箍筋；节点板中部开设混凝土浇筑孔；节点板面设置水平方向剪力键；节点板直接向外侧延伸形成短梁接头的翼缘，翼缘为变截面，与钢梁的翼缘连接；短梁翼缘之间焊接腹板，并与钢梁腹板连接以传递梁端剪力。本实用新型可以避免柱端承压破坏，改善节点受力性能；同时降低节点加工难度，便于采用预制装配化施工，省工省力，缩短工期，提高施工质量。

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连接节点的钢筋混凝土柱-钢梁混合框架结构体系。

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4)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5)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.现有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体系。

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连接节点的混合框架结构体系，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，降低施工难度，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。

一种采用柱全截面隔板形式连接节点的钢筋混凝土柱-钢梁混合框架结构体系，钢筋混凝土柱与钢梁在节点区通过柱全截面隔板形式的上、下节点板进行连接形成。

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，本实用新型采用了柱全截面隔板形式的水平节点板(例如，图1-图3所示的结构)。全截面隔板形式的水平节点板横向切断了柱全截面，既不利于柱纵向钢筋布置，又难以浇筑节点和柱混凝土，通常认为不可行。然而，本实用新型采用反向思维，以钢筋混凝土柱和节点的一体化工厂预制即混凝土横向浇筑为出发点，节点内仅设置上下各一枚水平节点板，排除了所有其他钢板，反而方便了节点内箍筋的配置，形成了畅通无阻的混凝土横向浇筑空间。

上、下节点板均为覆盖柱全截面的隔板，其上均开有穿设柱纵向钢筋的避让孔和混凝土浇筑孔。钢筋混凝土柱的纵向钢筋贯穿上、下节点板对应的避让孔设置；在上、下节点板之间的节点核心区，围绕柱纵向钢筋设置水平箍筋。