一种I字型钢SRC梁‑对角线布置十字型钢SRC柱组合节点的制作方法

本发明涉及型钢混凝土梁与型钢混凝土柱组合框架节点，特别涉及i字型钢src梁—对角线布置十字型钢src柱组合节点。

背景技术：

型钢混凝土结构是以型钢为骨架并在型钢周围配置钢筋和浇注混凝土的埋入式组合结构体系，简称src结构。对于型钢混凝土框架而言，节点是结构的传力枢纽，是连接梁和柱的关键部位。目前，src柱-src梁组合结构中，型钢混凝土柱主要采用i形、和核心十字等几种型钢形式，实验表明，型钢混凝土柱的抗震性能较普通rc柱有所提高。然而随着工程应用和研究的深入，目前普通型钢混凝土柱节点中，src柱常内含i字型钢，此种配钢形式柱虽比钢筋混凝土柱具有较强的抗震能力，但其对柱截面的核心混凝土约束效果较差，并且型钢和混凝土之间的滑移降低了柱的承载力和变形能力，在高地震烈度区和高轴压比下的抗震性能仍然不足。因此，改善配钢形式以提高src柱-src梁组合框架的承载能力和抗震性能，成为在复杂地震作用下应用型钢混凝土结构时亟待解决的问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种新型型钢混凝土梁与型钢混凝土柱组合框架节点，即i字型钢src梁-对角线布置十字型钢src柱组合节点，克服传统节点形式的不足，从而大大改善src梁-src柱组合框架的抗震性能。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

一种i字型钢src梁-对角线布置十字型钢src柱组合节点，该src柱组合节点包括混凝土柱、及设置于混凝土柱两侧的混凝土梁，所述混凝土柱包括由若干柱纵向钢筋、沿柱纵向钢筋水平围绕的柱箍筋形成的柱钢筋框架，在所述混凝土柱中的柱箍筋与柱纵向钢筋构成的框架内设置呈对角线分布的带翼缘十字型钢，该带翼缘十字型钢腹板上分别垂直设置有十字型钢翼缘；

所述混凝土梁包括由若干梁纵向钢筋、沿梁纵向钢筋水平围绕的梁箍筋形成的梁钢筋框架；在所述混凝土梁中的梁箍筋与梁纵向钢筋构成的框架内设置有i字型钢，该i字型钢腹板上分别垂直设置有i字型钢翼缘；

设置于所述混凝土柱两侧的混凝土梁的i字型钢沿混凝土柱的十字型钢腹板夹角水平分布。

进一步，所述十字型钢翼缘的外侧面分别与混凝土柱的柱箍筋内侧面紧贴；所述i字型钢翼缘宽度与十字型钢的型钢翼缘等宽。

进一步，所述混凝土柱为正方形柱，该正方形柱内带翼缘十字型钢腹板与正方形柱的两对角线重合。

进一步，所述i字型钢对称水平分布在十字型钢腹板夹角两端，i字型钢翼缘削成顶角为直角的等腰直角三角形，伸入十字型钢腹板之间，与十字型钢腹板采用三边围焊角焊缝方式焊接，在十字型钢腹板夹角两端的i字型钢腹板在同一平面内。

进一步，在未设i字型钢的十字型钢腹板夹角上设置有与i字型钢腹板平行的水平三角加劲肋，水平三角加劲肋位置与焊接在十字型钢腹板之间的i字型钢翼缘相对应。

进一步，所述混凝土柱中柱纵向钢筋分别设置于方形柱中柱箍筋的四角内侧；沿节点区混凝土柱中的柱箍筋在i字型钢腹板处截断，并焊接于i字型钢腹板上。

进一步，所述混凝土梁中梁纵向钢筋分别设置于方形梁中梁箍筋的四角内侧，沿混凝土梁中梁纵向钢筋在节点区截断，焊接于十字型钢翼缘上。

进一步，所述型钢翼缘宽度为混凝土柱截面总宽度的1/4～1/2。

进一步，所述混凝土柱配钢率为5％～10％，所述混凝土梁配钢率为3％～5％。

进一步，所述src柱组合节点的承载力达1076.90kn，承载力提高了34％；极限变形达83.85mm，极限变形达到39％。

本发明的有益效果是：

在i字型钢src梁-对角线布置十字型钢src柱组合节点中，混凝土柱内设置呈对角线分布的带翼缘十字型钢，十字型钢腹板与柱截面对角线重合，型钢混凝土柱因此不仅能抵抗斜向地震作用，对角线方向的剪力分解还能有效抵抗多维地震作用；另外，此种配钢形式下，受型钢约束的混凝土面积和强度均比普通src柱提高较多，从而柱的延性和耗能能力大大改善；在节点区设置的水平三角加劲肋提高了节点的整体刚度。此种配钢形式保证了节点区剪切破坏的发生先于梁端弯曲破坏，节点区钢骨腹板充分发挥了抗剪性能，即提高了抗震性能，又能体现“强柱弱梁、强节点弱构件”的提法。能够在大跨结构和地震区的高层建筑及超高层建筑中得以推广应用，特别是在高地震烈度区和高轴压比的情况下。

附图说明

图1为i字型钢src梁-对角线布置十字型钢src柱组合节点示意图。

图2为节点区型钢骨架连接方式示意图。

图3为节点区混凝土柱a-a剖示图。

图4为混凝土梁b-b剖示图。

图中：1为十字型钢腹板，2为柱纵向钢筋，3为柱箍筋，4为十字型钢翼缘，5为加劲肋，6为梁纵向钢筋，7为i字型钢腹板，8为i字型钢翼缘，9为梁纵向钢筋。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图对本发明做进一步说明。需要说明的是，下述实施例仅限于对本发明的解释，但不限制本发明的实施范围。凡是在本方案基础上作出的结构的增加或以同样内容的替换，均应属本发明的保护范围。

图1结合图3、图4所示，i字型钢src梁-对角线布置十字型钢src柱组合节点，包括混凝土柱、混凝土梁、及混凝土柱中设置的箍筋框架、混凝土梁中设置的箍筋框架，其中：如图2、图3所示，混凝土柱包括由若干柱纵向钢筋2、沿柱纵向钢筋2水平围绕的柱箍筋3形成的柱钢筋框架，在混凝土柱中的柱箍筋3与柱纵向钢筋2构成的框架内设置呈对角线分布的带翼缘十字型钢，该带翼缘十字型钢腹板1上分别垂直设置有十字型钢翼缘4，且十字该型钢翼缘4的外侧面与柱箍筋3内侧面紧贴。混凝土梁包括由若干梁纵向钢筋9、沿梁纵向钢筋9水平围绕的梁箍筋6形成的梁钢筋框架；在混凝土梁中的梁箍筋6与梁纵向钢筋9构成的框架内设置有i字型钢，该i字型钢腹板7上分别垂直设置有i字型钢翼缘8。

如图2、3所示，i字型钢对称水平分布在十字型钢腹板1夹角两端，i字型钢翼缘8削成顶角为直角的等腰直角三角形，伸入十字型钢腹板1之间，与十字型钢腹板1采用三边围焊角焊缝方式焊接，在十字型钢腹板1夹角两端的i字型钢腹板7在同一平面内。在未设i字型钢的十字型钢腹板1夹角上设置有与i字型钢腹板7平行的水平三角加劲肋5，水平三角加劲肋5位置与焊接在十字型钢腹板1之间的i字型钢翼缘8相对应。水平三角加劲肋5的设置能够增加节点的整体刚度，提高型钢混凝土柱的承载能力和抗震性能。

图2结合图4所示，本发明i字型钢翼缘8宽度可以与十字型钢翼缘4等宽，或根据安装实际需要i字型钢翼缘8宽度与十字型钢翼缘4宽度不同。

其中，混凝土柱中柱纵向钢筋2分别设置于方形柱中柱箍筋3的四角内侧；沿节点区混凝土柱中的柱箍筋3在i字型钢腹板7处截断，并焊接于i字型钢腹板7上。混凝土梁中梁纵向钢筋9分别设置于方形梁中梁箍筋6的四角内侧，沿混凝土梁中梁纵向钢筋9在节点区截断，焊接于十字型钢翼缘4上。

本发明的i字型钢src梁—对角线布置十字型钢src柱组合节点为一体结构，即将钢件焊接为图1所示结构。带翼缘十字型钢的型钢翼缘4垂直设置在十字型钢的腹板1上。带翼缘十字型钢的总高度等于柱截面的有效高度，该型钢翼缘4宽度为混凝土截面总宽度的1/4～1/2。i字型钢翼缘8宽度与十字型钢的型钢翼缘4等宽。本实施例节点区配箍率1.04，实际轴压比为0.4，对角线布置十字型钢src柱的截面配钢率为6％～9％，src梁i字型钢配钢率3％～5％。我们通过试验研究结果表明：

为了保证足够的承载能力和抗震性能，截面的配钢率不能过低，也不能过高，型钢配置的过少，达不到目的，但型钢配置的过多又增加工程造价。结合试验研究和我国国情，i字型钢src梁与对角线布置十字型钢src柱组合节点中，节点区配箍率在1％～2％为宜，src柱截面配钢率5％～10％为宜，src梁配钢率3％～5％为宜，且更宜选用强度较高的型钢钢骨。

下述表1给出了本发明与普通i字型钢src梁柱节点抗震性能的比较。

表1本发明与普通src梁柱节点受剪承载力和极限变形的比较

i字型钢src梁—对角线布置十字型钢src柱组合节点，为了能更好地确保型钢与混凝土协同工作，在截面中配置一定数量的纵向钢筋、箍筋和设置加劲肋完全必要，也非常有效，在我们完成的试验中，表现出良好的抗震性能。

本发明所述i字型钢src梁—对角线布置十字型钢src柱组合节点施工工艺：

型钢混凝土柱与型钢混凝土梁的组合节点中所需的对角线布置十字型钢和i字型钢骨架均根据需要由相应规格的钢板焊接而成，i字型钢翼缘端部削成顶角为等腰直角三角形的形状，与十字型钢腹板进行焊接，再与纵筋和箍筋进行绑扎，对节点区进行焊接，设置加劲肋，从而进一步支模和浇筑混凝土。本发明提供的新型型钢混凝土柱与型钢混凝土梁的组合节点解决了高地震烈度区和高轴压比下的抗震性能不足的问题，创造了一定的社会效益和经济效益。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。