一種用于偏心梁柱連接的三側板節點及裝配方法組成比例

一種用于偏心梁柱連接的三側板節點及裝配方法，包括設置在多腔鋼管混凝土組合柱兩側的第一鋼板和第二鋼板，以及設置在多腔鋼管混凝土組合柱的側壁上的第三鋼板，第三鋼板與第一鋼板平行并且位于第一鋼板與第二鋼板之間；鋼梁上翼緣、下翼緣上均設置有耳板，耳板與第一鋼板、第三鋼板相連，鋼梁的腹板兩側對稱設置有連接角鋼。本發明專利技術的節點裝配化程度高，多腔鋼管混凝土組合柱、鋼板、鋼梁、耳板、第三鋼板和連接角鋼均可在工廠預制完成，減少安裝的焊接工作量，現場安裝只需定位裝配。節點形式簡單，裝配化程度高，安裝方便快捷。由于現場安裝時避免采用傳統的熔透焊，使得節點處的鋼材容易產生分層或脆性破壞。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種建筑工程
的多腔鋼管混凝土組合柱結構體系，具體涉及一種用于偏心梁柱連接的三側板節點及裝配方法。
技術介紹
多腔鋼管混凝土組合柱組合結構體系作為一種新型的鋼管混凝土組合柱結構體系解決了住宅體系中柱腳外凸的問題，同時這種新型結構體系充分發揮了鋼管和混凝土兩種材料的長處，具有承載力高、塑性和韌性好、施工方便等優點。目前我國《矩形鋼管混凝土結構技術規程》(GECS159：2004)提供的用于鋼管混凝土組合柱鋼梁節點主要由內隔板式、外環板式等形式的節點。但到目前為止，現有技術中鋼管混凝土組合柱與鋼梁節點連接存在以下不足：(1)內隔板式節點中的內隔板與梁的翼緣在同一水平面內時，節點滿足剛性節點的要求，但這種節點當管柱邊較長時才能使用。因為當邊長較小時不僅焊接困難，而且將妨礙管內混凝土澆筑，另外梁翼緣與內隔板在柱壁同一處兩側熔透焊縫，鋼材產生較大焊接殘余應力，使得節點處的鋼材容易產生分層或脆性破壞。(2)影響建筑外觀和使用。如外環板節點，該節點施工簡單、傳力明確，并不受鋼管邊長的限制，但需要足夠大的水平環板保證節點的強度，用鋼量比內隔板節點大。并應用于邊角柱時，水平環板不僅妨礙墻板的安裝，而且造成加強環突出建筑立面，使得室內外節點處有凸角，影響觀感，需要靠裝飾或吊頂來解決。(3)節點力學性能和施工的簡易性、經濟性不能兩全。在實際應用中，有些節點類型力學性能較好，節點的整體剛度也好，但材料用量大，施工復雜。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術的不足，提供了一種用于偏心梁柱連接的三側板節點及裝配方法，通過采用梁端與柱壁緣分離和全高度側板，滿足“強柱弱梁，強節點弱構件”的設計原則，節點構造簡單，傳力明確，裝配程度高。為實現上述目的，本專利技術通過以下技術方案實現。一種用于偏心梁柱連接的三側板節點，包括設置在多腔鋼管混凝土組合柱兩側的第一鋼板和第二鋼板，以及設置在多腔鋼管混凝土組合柱的側壁上的第三鋼板，第三鋼板與第一鋼板平行并且位于第一鋼板與第二鋼板之間；鋼梁上翼緣、下翼緣上均設置有耳板，耳板與第一鋼板、第三鋼板相連，鋼梁的腹板兩側對稱設置有連接角鋼。所述多腔鋼管混凝土組合柱包括位于兩端的暗柱，兩個暗柱之間設置有相平行的腹板，腹板之間通過隔板連接。所述第一鋼板、第二鋼板均通過焊縫焊接于多腔鋼管混凝土組合柱上。所述鋼梁上翼緣頂部沿長度方向設置兩個相平行的耳板，鋼梁下翼緣底部沿長度方向設置兩個相平行的耳板。所述第三鋼板通過角焊縫焊接于多腔鋼管混凝土組合柱上。所述第一鋼板、第三鋼板、耳板和連接角鋼上均開設有孔，耳板與第一鋼板、第三鋼板通過高強螺栓相連，連接角鋼與第一鋼板、第三鋼板通過高強螺栓相連。所述鋼梁為工字鋼梁，并且鋼梁的端部設置有加勁肋。所述第一鋼板與第三鋼板之間以及第三鋼板與第二鋼板之間均設置有第一加勁肋。所述第一加勁肋與多腔鋼管混凝土組合柱的側壁間隔設置，并且第一加勁肋頂部和底部均設置有第二加勁肋。一種用于偏心梁柱連接的三側板節點的裝配方法，將第三鋼板設置在多腔鋼管混凝土組合柱上，并在鋼板兩側通過焊縫固定第一鋼板和第二鋼板，第三鋼板與第一鋼板平行設置，再于第一鋼板與第三鋼板之間以及第三鋼板與第二鋼板之間設置有第一加勁肋，并在第一加勁肋頂部和底部設置第二加勁肋，得到預制好的多腔鋼管混凝土組合柱；在鋼梁上翼緣頂部沿長度方向設置2個相平行的耳板，在鋼梁下翼緣底部沿長度方向設置兩個相平行的耳板，在鋼梁的腹板兩側對稱設置有連接角鋼，得到預制好的鋼梁；然后將預制好的多腔鋼管混凝土組合柱和鋼梁運輸到現場，將混凝土澆筑于多腔鋼管混凝土組合柱內，再將預制好的鋼梁吊裝到節點區域，通過高強螺栓將耳板與第一鋼板、第三鋼板相連，通過高強將連接角鋼與第一鋼板、第三鋼板相連，完成裝配。與現有技術相比，本專利技術的有益效果體現在：(1)本專利技術通過在組合柱兩側設置第一鋼板和第二鋼板，并于第一鋼板和第一鋼板之間設置第三鋼板，在鋼梁上翼緣和下翼緣上設置耳板，并使耳板與第一鋼板、第三鋼板相連，鋼梁的腹板兩側對稱設置有兩根連接角鋼，完成偏心柱梁節點的裝配，本專利技術中多腔鋼管混凝土柱與鋼梁雙側板剛性連接節點連接方式以及傳力方式獨特，由于梁端與柱壁分離和全高度側板的使用。梁、柱之間的物理隔離改變了傳統節點的傳力路徑，消除了三軸應力集中，不僅能使塑性鉸由節點處外移到梁上，而且消除了傳統節點柱翼緣撕裂破壞和節點轉動能力對柱腹板薄弱板區的依賴的缺陷。滿足“強柱弱梁，強節點弱構件”的設計及原則。(2)由于全高度雙側板(即第一鋼板和第二鋼板)的使用，多腔鋼管混凝土組合柱身保持完整性，使得鋼管內混凝土澆筑更加方便，容易保證節點域混凝土的澆筑質量。(3)由于鋼梁只通過耳板以及連接角鋼將彎矩剪力傳遞給雙側板(即第一鋼板和第二鋼板)，使得鋼梁可以與柱端分離，減少了鋼梁的凈跨，可以一定程度上降低鋼梁的高度，滿足住宅用戶對住宅功能的需求。(4)本專利技術的節點裝配化程度高，多腔鋼管混凝土組合柱、鋼板、鋼梁、耳板、第三鋼板和連接角鋼均可在工廠預制完成，減少安裝的焊接工作量，現場安裝只需定位裝配。節點形式簡單，裝配化程度高，安裝方便快捷。由于現場安裝時避免采用傳統的熔透焊，傳統熔透焊容易使鋼材產生較大焊接殘余應力，使得節點處的鋼材容易產生分層或脆性破壞。本專利技術節點現場安裝時全部采用高強螺栓連接，裝配化程度高，節點連接可靠。進一步的，由于第一鋼板、第二鋼板與鋼管混凝土組合柱只在外柱壁通過焊縫連接，鋼管混凝土內部沒有焊縫，與傳統節點相比，該節點構造簡單，受力合理。附圖說明圖1為預制多腔鋼管混凝土組合柱的示意圖；圖2為預制鋼梁的示意圖。圖3為本專利技術的裝配示意圖。圖4為梁上下翼緣屈服示意圖。圖5為梁端出現塑性鉸示意圖。圖6為蓋板破壞示意圖。圖7為最終破壞示意圖。圖8為滯回曲線圖。圖中，1為多腔鋼管混凝土組合柱，2為鋼梁，3為第一鋼板，4為第二鋼板，5為第三鋼板，6為連接角鋼，7為耳板，8為第一加勁肋，9為第二加勁肋。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的實施例作詳細說明：本實施例在本專利技術技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本專利技術的保護范圍不限于下述的實施例。參見圖3，本專利技術包括設置在多腔鋼管混凝土組合柱兩側的第一鋼板3和第二鋼板4，即2個鋼板設置在多腔鋼管混凝土組合柱兩側，第一鋼板3和第二鋼板4平行設置，通過焊縫焊接于多腔鋼管混凝土組合柱上；多腔鋼管混凝土組合柱的側壁上還設置有第三鋼板5，并且第三鋼板5設置在第一鋼板3與第二鋼板4之間，并且第三鋼板5與第一鋼板3平行，第一鋼板3與第三鋼板5之間以及第三鋼板5與第二鋼板4之間均設置有第一加勁肋8，第一加勁肋8與多腔鋼管混凝土組合柱的側壁間隔設置，并且第一加勁肋8頂部和底部均設置有第二加勁肋9。第一鋼板3、第二鋼板4和第三鋼板5通過角焊縫焊接于多腔鋼管混凝土組合柱上。鋼梁上翼緣頂部沿長度方向設置兩個相平行的耳板7，鋼梁下翼緣底部沿長度方向設置兩個相平行的耳板7。第一鋼板3、第三鋼板5、耳板7和連接角鋼6上均開設有孔，耳板7與第一鋼板3、第三鋼板5通過高強螺栓相連，連接角鋼6與第一鋼板3、第三鋼板5通過高強螺栓相連。第二鋼板4的長度小于第一鋼板3的長度。本專利技術中鋼梁通過第一鋼板、第三鋼板、耳板連接于多腔鋼管混凝土本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于偏心梁柱連接的三側板節點，其特征在于，包括設置在多腔鋼管混凝土組合柱兩側的第一鋼板(3)和第二鋼板(4)，以及設置在多腔鋼管混凝土組合柱的側壁上的第三鋼板(5)，第三鋼板(5)與第一鋼板(3)平行并且位于第一鋼板(3)與第二鋼板(4)之間；鋼梁上翼緣、下翼緣上均設置有耳板(7)，耳板(7)與第一鋼板(3)、第三鋼板(5)相連，鋼梁的腹板兩側對稱設置有連接角鋼(6)。

【技術特征摘要】
1.一種用于偏心梁柱連接的三側板節點，其特征在于，包括設置在多腔鋼管混凝土組合柱兩側的第一鋼板(3)和第二鋼板(4)，以及設置在多腔鋼管混凝土組合柱的側壁上的第三鋼板(5)，第三鋼板(5)與第一鋼板(3)平行并且位于第一鋼板(3)與第二鋼板(4)之間；鋼梁上翼緣、下翼緣上均設置有耳板(7)，耳板(7)與第一鋼板(3)、第三鋼板(5)相連，鋼梁的腹板兩側對稱設置有連接角鋼(6)。2.根據權利要求1所述的一種用于偏心梁柱連接的三側板節點，其特征在于，所述多腔鋼管混凝土組合柱包括位于兩端的暗柱，兩個暗柱之間設置有相平行的腹板，腹板之間通過隔板連接。3.根據權利要求1所述的一種用于偏心梁柱連接的三側板節點，其特征在于，所述第一鋼板(3)、第二鋼板(4)均通過焊縫焊接于多腔鋼管混凝土組合柱上。4.根據權利要求1所述的一種用于偏心梁柱連接的三側板節點，其特征在于，所述鋼梁上翼緣頂部沿長度方向設置兩個相平行的耳板(7)，鋼梁下翼緣底部沿長度方向設置兩個相平行的耳板(7)。5.根據權利要求1所述的一種用于偏心梁柱連接的三側板節點，其特征在于，所述第三鋼板(5)通過角焊縫焊接于多腔鋼管混凝土組合柱上。6.根據權利要求1所述的一種用于偏心梁柱連接的三側板節點，其特征在于，所述第一鋼板(3)、第三鋼板(5)、耳板(7)和連接角鋼(6)上均開設有孔，耳板(7)與第一鋼板(3)、第三鋼板(5)通過高強螺栓相連，連接角鋼(6)與第一鋼板(3)、第三鋼板(5)通過高強螺栓相連。7.根...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郝際平，孫曉嶺，張偉，薛強，樊春雷，陳永昌，劉斌，黃育琪，王磊，劉瀚超，何夢楠，尹偉康，趙子健，張峻銘，
申請(專利權)人：西安建筑科技大學，
類型：發明
國別省市：陜西;61