专利名称：新型混凝土柱-钢梁组合框架结构节点的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种混凝土柱-钢梁组合框架结构节点构造形式，可应用于采用混凝
土柱-钢梁组合结构体系的工业与民用建筑。
背景技术：
混凝土柱-钢梁(Reinforced concrete column-steel beam，RCS)组合结构是钢 与混凝土的一种组合结构形式，这种结构充分发挥了钢与混凝土两种材料各自的优点，其 综合性能要优于传统钢筋混凝土框架结构和钢框架结构，被称为"低成本高效率"的结构形 式。其主要优势主要体现在(1)钢-混凝土组合楼盖体系的跨度大、自重轻，在大跨度工业 厂房和公共建筑中具有较大的技术优势；(2)节省楼盖混凝土模板和支撑，加快施工进度； (3)在强烈地震作用下容易形成强柱弱梁型破坏机制，且震损的梁可方便替换和重复利用， 是一种可持续发展的结构体系。 RCS框架结构中钢梁和钢筋混凝土柱可分别按相应的钢结构规范和钢筋混凝土规 范设计，而RCS节点的设计却无规范可依。国内外学者针对RCS节点开展了许多研究工作， 开发出一些钢梁贯通型节点和混凝土柱贯通型节点构造。其中，钢梁贯通型节点核心区构 造措施较多，浇捣混凝土困难，柱纵筋穿越核心区钢梁翼缘和柱箍筋穿越核心区钢梁腹板 等施工操作复杂；端板螺栓连接的柱贯通型节点的螺杆穿越节点核心区，容易造成以下问 题(l)大量横纵向预留螺杆孔削弱了节点区混凝土抗剪能力，节点性能较难保证；(2)贯 通柱截面的螺杆较长，节点刚度难以满足刚性节点要求；(3)混凝土柱与钢梁端板接触面 容易出现局部承压破坏。这些问题的存在，严重制约了 RCS组合结构在工程实践中的应用 推广。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗剪性能、刚度和承压力均较优越的新型混凝土柱_钢 梁组合框架结构节点。 本发明技术方案如下新型混凝土柱-钢梁组合框架结构节点，包括钢梁、混凝土 柱、连接端板和高强连接螺栓；上述混凝土柱包括方形钢板桶、纵向钢筋和复数块加劲钢 板，上述各加劲钢板设置于上述方形钢板桶内将上述方形钢板桶的横截方向分隔成复数个 分格，且上述各加劲钢板与上述方形钢板桶焊接成一个整体，上述纵向钢筋分别由上述各 分格穿过，且上述各分格内分别浇注有混凝土；上述钢梁通过上述连接端板和高强连接螺 栓连接在上述方形钢板桶的外桶壁上。 上述各加劲钢板上分别开设有通孔，以增强加劲钢板与节点内混凝土的粘结和剪 力传递。 上述各加劲钢板上分别焊接有栓钉，以增强加劲钢板与节点内混凝土的粘结和剪 力传递。 采用上述方案后，本发明具有如下优点(l)节点区的方形钢板桶和桶内的加劲
3钢板提供了极大的抗剪承载力，且对核心区混凝土形成有效约束，可真正实现抗震设计中的强节点要求。(2)节点核心区无需配置箍筋，也无需钢梁穿越，能直接解决传统RCS节点中柱箍筋安装和混凝土浇捣难题。(3)方形钢板桶与其相交的四周钢梁端板可通过高强螺栓连接，也可通过焊接加强，可有效保证连接的质量，使得节点的刚度和承压力均较优越。(4)节点核心区钢板加工件的切割和焊接工作均在工厂完成，减少现场焊接工作量，质量易于控制。(5)钢梁和混凝土柱均可在工厂采用工业化标准生产，实现RCS结构的整体现场装配，施工进度大幅度提高。(6)在强烈地震作用下震损的钢梁可方便替换和重复利用，是一种可持续发展的结构体系。
图1为本发明的结构示意 图2为图1的A-A剖示图。
具体实施例方式
本发明混凝土柱-钢梁组合结构框架节点，如图1、2所示，包括钢梁1、混凝土柱2、连接端板3和高强连接螺栓4，混凝土柱2包括方形钢板桶21、纵向钢筋22和复数块加劲钢板23，各加劲钢板23纵横交错地设置于方形钢板桶21内，将方形钢板桶21的横截方向分隔成复数个分格231，且各加劲钢板23与方形钢板桶21焊接成一个整体，纵向钢筋22分别由各分格231穿过，且各分格内231分别浇注有混凝土 ；方形钢板桶21的四周桶壁和连接端板3上分别开设有相对应的螺栓孔，钢梁1的一端分别通过连接端板3和高强连接螺栓4锁固在方形钢板桶21的四周桶壁上。钢梁1也可通过焊接的方式连接在方形钢板桶21的四周桶壁上。 各加劲钢板23上分别开设有通孔232，以增强加劲钢板23与节点内混凝土 24的粘结和剪力传递。也可在各加劲钢板23上分别焊接有栓钉，同样可增强加劲钢板与节点内混凝土的粘结和剪力传递。
权利要求
新型混凝土柱-钢梁组合框架结构节点，包括钢梁、混凝土柱和节点钢板桶；其特征在于上述节点钢板桶为方形或矩形，其外包尺寸与混凝土柱相同，钢板桶内双向设置有加劲钢板，各加劲钢板与上述钢板桶焊接成一个整体，上述混凝土柱的纵向钢筋分别由钢板桶穿过，且上述各分格内分别浇注有混凝土；上述钢梁通过连接端板和高强连接螺栓连接在上述方形钢板桶的外桶壁上。
2. 根据权利要求l所述的新型混凝土柱-钢梁组合框架结构节点，其特征在于上述 各加劲钢板上分别开设有保证混凝土和加劲板的圆孔。
3. 根据权利要求1所述的新型混凝土柱-钢梁组合框架结构节点，其特征在于上述 各加劲钢板上分别焊接有栓钉。
全文摘要
本发明公开了一种新型混凝土柱-钢梁组合框架结构节点，其包括钢梁、混凝土柱、连接端板和高强连接螺栓；上述混凝土柱包括方形钢板桶、纵向钢筋和复数块加劲钢板，上述各加劲钢板设置于上述方形钢板桶内将上述方形钢板桶的横截方向分隔成复数个分格，且上述各加劲钢板与上述方形钢板桶焊接成一个整体，上述纵向钢筋分别由上述各分格穿过，且上述各分格内分别浇注有混凝土；上述钢梁通过上述连接端板和高强连接螺栓连接在上述方形钢板桶的外桶壁上。与现有技术相比，本发明中，节点区的方形钢板桶和桶内的加劲钢板提供了极大的抗剪承载力，可真正实现抗震设计中的强节点要求。钢梁和连接螺栓均不须穿越节点，节点核心区也无需配置箍筋，节点构造简单，施工可操作性强，能直接解决工程中RCS节点核心区钢筋绑扎的难题和浇捣混凝土的困难，具有很强的工程实用性。
文档编号E04B1/58GK101718118SQ20091020848
公开日2010年6月2日 申请日期2009年10月27日 优先权日2009年10月27日
发明者朱奇云, 郭子雄, 黄群贤 申请人:华侨大学