建筑结构中梁柱互为铰接而弯矩连续的梁柱节点结构的制作方法

本发明涉及建筑结构中的节点结构，具体是指建筑结构中梁柱互为铰接而弯矩连续的梁柱节点结构。

背景技术：

梁柱节点结构是建筑结构中不可或缺的结构构件。现有建筑结构中的钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱节点结构如图1、图2所示，该梁柱节点结构包括钢管混凝土柱102和楼面钢筋混凝土梁101，钢管混凝土柱102由圆形钢管以及浇筑在钢管内的钢管混凝土组成，钢管混凝土柱102和楼面钢筋混凝土梁101之间通过设置水平环板103和钢牛腿104实现节点连接。

针对实际工程中楼面大跨度以及重载楼面的情况，混凝土梁与钢管混凝土柱一般采用刚接节点。采用此节点，可保证梁端刚接，从而减小梁的跨中弯矩。然而梁支座弯矩将传递至柱端，导致柱端弯矩过大，从而导致柱截面过大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供建筑结构中梁柱互为铰接而弯矩连续的梁柱节点结构，可同时保证梁端刚接和柱端无弯矩的受力模式。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现的：建筑结构中梁柱互为铰接而弯矩连续的梁柱节点结构，包括柱和梁，所述柱为钢管混凝土柱，包括圆形钢管以及浇筑在钢管内的钢管混凝土，其特征在于：所述钢管的外管壁沿径向设置一圈环形的封底环形钢板，所述钢管的外管壁在位于封底环形钢板的上方还均匀设置有多个竖向的抗剪肋，抗剪肋与封底环形钢板的上表面固定相连接，所述梁包括楼面钢筋混凝土直梁以及钢筋混凝土环梁，所述的钢筋混凝土环梁套装所述的钢管混凝土柱，钢筋混凝土环梁承托在所述的封底环形钢板上，并且与抗剪肋固定相连接，钢筋混凝土环梁具有中心圆孔，中心圆孔的孔壁与钢管的外管壁之间具有间隙s。

本发明的梁柱节点结构中的梁柱互为铰接且弯矩连续，特别是针对大跨度、重载楼面梁端弯矩过大，从而导致柱端弯矩过大的情况，可同时保证梁端刚接和柱端无弯矩的受力模式。

在竖向荷载作用下，楼面梁的支座弯矩可通过此节点传递至相邻跨的楼面梁，而不传递至框架柱。同时，楼面梁可通过此节点为框架柱提供侧向约束，以保证框架柱的稳定性。通过设置此梁柱节点，框架柱仅承担竖向荷载，可充分利用柱轴压承载力，避免不必要的梁端弯矩，可保证柱截面达到最优效果。

本发明中，所述钢管的内管壁沿径向设置有两圈环形的加劲环肋，两圈加劲环肋呈上下两层排布，并且两圈加劲环肋之间还连接有竖向设置的连接肋，钢管混凝土在浇注成型过程中与所述的加劲环肋浇注成一体。

本发明中，所述封底环形钢板焊接在钢管的外管壁，所述抗剪肋焊接在钢管的外管壁，并且与封底环形钢板的上表面相焊接。

本发明中，所述的多个抗剪肋结构相同，等高设置，抗剪肋为上小下大的直角梯形肋，直角梯形肋的直角边与钢管的外管壁相焊接，直角梯形肋的高度h为mm。

本发明中，所述间隙s为50～100mm。

本发明中，所述间隙s内填充有柔性材料。

本发明中，所述楼面钢筋混凝土直梁以及钢筋混凝土环梁一体成型。

本发明的梁柱节点结构可同时保证梁端刚接和柱端无弯矩的受力模式。通过设置此梁柱节点，框架柱仅承担竖向荷载而不承担梁端弯矩，可充分利用柱轴压承载力，避免不必要的梁端弯矩，可保证柱截面达到最优效果。

与普通梁柱节点相比，本发明的梁柱节点结构具有以下显著效果：

(1)本发明的梁柱节点结构中，钢筋混凝土环梁和钢管混凝土柱之间的间隙s可保证楼面钢筋混凝土直梁的端部弯矩传递至相邻跨的楼面钢筋混凝土直梁，而不传递至钢管混凝土柱，可保证钢管混凝土柱仅承担竖向轴力。

(2)本发明的梁柱节点结构中，楼面钢筋混凝土直梁、钢筋混凝土环梁的竖向荷载可通过封底环形钢板、抗剪肋传递至钢管混凝土柱，同时楼面钢筋混凝土直梁、钢筋混凝土环梁可为钢管混凝土柱提供侧向约束，保证钢管混凝土柱的稳定性。

(3)针对大跨度、重载楼面梁端弯矩过大的情况，采用本发明的梁柱节点结构可保证梁端刚接和柱端无弯矩的受力模式，减小柱截面规格，达到最优的建筑效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是现有建筑结构中的钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱常规节点的截面图；

图2是图1的a-a剖面图；

图3是本发明建筑结构中梁柱互为铰接而弯矩连续的梁柱节点结构的使用状态图；

图4是本发明建筑结构中梁柱互为铰接而弯矩连续的梁柱节点结构的整体结构示意图；

图5是图4的分解图；

图6是本发明建筑结构中梁柱互为铰接而弯矩连续的梁柱节点结构的截面图；

图7是图6的b—b剖面图。

附图标记说明

1—楼面钢筋混凝土直梁，2—钢筋混凝土环梁，3—钢管混凝土柱，31—钢管，

32—钢管混凝土，33—加劲环肋，34—连接肋，4—封底环形钢板，

5—抗剪肋，101—楼面钢筋混凝土梁，102—钢管混凝土柱，

103—水平环板，104—钢牛腿，6—柔性材料。

具体实施方式

如图3至图7所示的建筑结构中梁柱互为铰接而弯矩连续的梁柱节点结构，包括柱和梁，该梁柱节点结构中的梁柱互为铰接且弯矩连续。

柱为钢管混凝土柱3，包括圆形钢管31以及浇筑在钢管31内的钢管混凝土32，钢管31的外管壁沿径向焊接一圈环形的封底环形钢板4，钢管31的外管壁在位于封底环形钢板4的上方还均匀设置有多个竖向的抗剪肋5，多个抗剪肋5结构相同，等高设置，抗剪肋5为上小下大的直角梯形肋，直角梯形肋的直角边与钢管的外管壁相焊接，直角梯形肋的高度h根据受力条件确定，比如300mm，每个抗剪肋5均与封底环形钢板4的上表面固定焊接。

梁包括楼面钢筋混凝土直梁1以及钢筋混凝土环梁2，楼面钢筋混凝土直梁1以及钢筋混凝土环梁2一体成型，钢筋混凝土环梁2套装钢管混凝土柱3，钢筋混凝土环梁2承托在封底环形钢板4上，并且与抗剪肋5固定相连接，具体为钢筋混凝土环梁2与抗剪肋5一体浇筑成型，实现两者之间的固定连接。

本实施例中，楼面钢筋混凝土直梁1、钢筋混凝土环梁2的竖向荷载可通过封底环形钢板4、抗剪肋5传递至钢管混凝土柱3，同时楼面钢筋混凝土直梁1、钢筋混凝土环梁2可为钢管混凝土柱3提供侧向约束，从而保证钢管混凝土柱3的稳定性。

钢筋混凝土环梁2具有中心圆孔，中心圆孔的孔壁与钢管31的外管壁之间具有80mm的间隙s，间隙s内填充有柔性材料6，该柔性材料6为塑胶，也可以采用棉麻等纺织品，该间隙s也可以在50～100mm范围内取值。该间隙s可保证楼面钢筋混凝土直梁1的端部弯矩传递至相邻跨的楼面钢筋混凝土直梁1，而不传递至钢管混凝土柱3，可保证钢管混凝土柱3仅承担竖向轴力。

本实施例中，在钢管31的内管壁沿径向设置有两圈环形的加劲环肋33，两圈加劲环肋33呈上下两层排布，并且两圈加劲环肋33之间还连接有竖向设置的连接肋34，钢管混凝土32在浇注成型过程中与加劲环肋33浇注成一体。

本实施例中，梁柱节点结构中的梁包括位于外围的四个方向的楼面钢筋混凝土直梁1和位于中部的钢筋混凝土环梁2，四个方向的楼面钢筋混凝土直梁1通过钢筋混凝土环梁2刚接，楼面钢筋混凝土直梁1的端部弯矩可通过钢筋混凝土环梁2传递至相邻跨的楼面钢筋混凝土直梁1。

封底环形钢板4、抗剪肋5与钢管混凝土柱3通过焊接连接，钢筋混凝土环梁2的内侧和钢管混凝土柱3外壁之间留有间隙s，钢筋混凝土环梁2放置在抗剪肋5之上。

本发明梁柱节点结构的传力路径如下：

(1)楼面钢筋混凝土直梁1的端部弯矩可通过钢筋混凝土环梁2传递至相邻跨的楼面钢筋混凝土直梁1，而不传递至钢管混凝土柱3。

(2)楼面钢筋混凝土直梁1、钢筋混凝土环梁2的竖向荷载通过封底环形钢板4、抗剪肋5传递至钢管混凝土柱3，钢管混凝土柱3仅承担竖向轴力。

本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。