1.本发明涉及结构工程技术领域，尤其涉及一种内嵌钢支撑框架转换柱连接结构以及梁柱连接节点。
背景技术：2.转换柱连接结构应用于带转换层高层的建筑结构，该转换柱连接结构中混凝土用料少、造价低、自重小，转换层本层建筑空间可充分利用。因此，转换柱连接结构越来越多地被应用于现有建筑结构中。
3.但是在转换柱连接结构使用中，上一层柱轴力通过转换柱连接结构往下一层柱体传递，从而使转换柱连接结构受力复杂，承受较大压力、弯矩，特别是承受很大剪力。特别是在高层、超高层建筑中，转换柱连接结构上部楼层较多，转换柱连接结构截面受到限制情况下很难满足上述承载力的要求，从而使转换柱连接结构在重力、风、地震作用下形成薄弱部位，特别是混凝土结构抗剪破坏为脆性破坏，其受力后无显著变形而突然发生破坏，存在较大安全隐患。
技术实现要素：4.本发明的实施例提供一种内嵌钢支撑框架转换柱连接结构以及梁柱连接节点，提高了转换柱连接结构的承载力，特别是抗剪承载力，提高了转换柱连接结构的延性、避免发生脆性破坏。
5.为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
6.一方面，本发明实施例提供一种内嵌钢支撑框架转换柱连接结构，用于错位连接第一柱体与第二柱体，内嵌钢支撑框架转换柱连接结构包括支撑框架以及交叉斜撑，其中交叉斜撑位于支撑框架内，交叉斜撑包括多个交叉设置的斜撑，斜撑的两端与支撑框架相连。
7.本发明实施例提供一种内嵌钢支撑框架转换柱连接结构，可用于错位连接第一柱体以及第二柱体。该内嵌钢支撑框架转换柱连接结构采用支撑框架，支撑框架可以称为内嵌钢支撑框架，该内嵌钢支撑框架本身具有一定的抗剪等承载力，并在内嵌钢支撑框架内设置交叉斜撑，这样一来，交叉斜撑可以对内嵌钢支撑框架形成有力的支撑。由于交叉斜撑由多个斜撑形成，斜撑可以沿着内嵌钢支撑框架的不同方向形成支撑，在此情况下，该内嵌钢支撑框架转换柱连接结构受力更加均匀，结构整体性更好。可以在混凝土搭接块内设置内嵌钢支撑框架，内嵌了钢支撑框架的搭接块延性比比原有的混凝土搭接块好很多，避免发生脆性破坏。提高了结构受力性能。且由于该转换柱连接结构强度可以满足上层建筑荷载要求，因此无需将转换柱连接结构的截面做大，使建筑空间可以得到最大化利用。
8.进一步地，多个斜撑包括第一斜撑以及第二斜撑。其中，第一斜撑沿支撑框架的一条对角线设置。第二斜撑沿支撑框架的另一条对角线设置，第二斜撑与第一斜撑交叉相连。
9.进一步地，第一斜撑与第二斜撑之间的夹角为60
°
～120
°
。
10.进一步地，第一斜撑包括第一连接段和第二连接段，第一连接段与第二连接段分别位于第二斜撑的两侧，且均与第二斜撑相连。
11.进一步地，第一连接段包括连接段本体以及连接板，第二连接段与第一连接段结构相同。其中，连接段本体以及第二斜撑均为工字钢。连接板的一端与连接本体相连，连接板的另一端与第二斜撑相连。
12.进一步地，内嵌钢支撑框架转换柱连接结构还包括栓钉，连接段本体的翼缘上设置有至少一个栓钉。
13.进一步地，支撑框架包括：第一支撑、第二支撑、第三支撑以及第四支撑，其中，第一支撑用于与第一柱体相连。第三支撑用于与第二柱体相连。第一支撑、第二支撑、第三支撑以及第四支撑首尾依次相连形成支撑框架。
14.进一步地，内嵌钢支撑框架转换柱连接结构嵌入搭接块内，搭接块为钢筋混凝土结构。
15.另一方面，本发明实施例还提供一种梁柱连接节点，包括横梁一部分、第一柱体一部分、第二柱体一部分以及上述任一技术方案提及的内嵌钢支撑框架转换柱连接结构。其中，内嵌钢支撑框架转换柱连接结构具有相对的第一侧和第二侧，以及相对的第三侧和第四侧。第一柱体一部分和第二柱体一部分分别位于内嵌钢支撑框架转换柱连接结构的第一侧和第二侧，第一柱体一部分与第二柱体一部分通过内嵌钢支撑框架转换柱连接结构错位连接。横梁一部分设置于内嵌钢支撑框架转换柱连接结构的第三侧和第四侧中的至少一侧，且与内嵌钢支撑框架转换柱连接结构相连接。
16.本发明实施例提供的一种梁柱连接节点，与上述实施例提供的一种内嵌钢支撑框架转换柱连接结构能够获得相同的技术效果，此处不再赘述。
17.进一步地，内嵌钢支撑框架转换柱连接结构包括支撑框架，支撑框架包括首尾依次相连的第一支撑、第二支撑、第三支撑以及第四支撑。第一柱体一部分包括第一钢骨和第一钢骨周围设置的多个第一纵向钢筋。第二柱体一部分包括第二钢骨和第二钢骨周围设置的多个第二纵向钢筋。其中，第一钢骨与第一支撑相连，第二钢骨与第二支撑相连，多个第一纵向钢筋一部分和多个第二纵向钢筋一部分均与内嵌钢支撑框架转换柱连接结构相连。
18.梁柱连接节点还包括多个箍筋，多个第一纵向钢筋、多个第二纵向钢筋以及支撑框架形成边缘构件，多个箍筋绕边缘构件设置。
附图说明
19.图1为本技术实施例提供的建筑结构局部示意图；
20.图2为本技术实施例提供的图1中a处梁柱连接节点放大示意图；
21.图3为本技术实施例提供的梁柱连接节点应用示意图；
22.图4为本技术实施例提供的另一种梁柱连接节点示意图；
23.图5为本技术实施例提供的梁柱连接节点钢筋布局示意图；
24.图6为本技术实施例提供的图5中的bb断面示意图；
25.图7为本技术实施例提供的图5中的cc断面示意图；
26.图8为本技术实施例提供的内嵌钢支撑框架转换柱连接结构示意图；
27.图9为本技术实施例提供的图8中的支撑框架示意图；
28.图10为本技术实施例提供的第一柱体、第二柱体与内嵌钢支撑框架转换柱连接结构连接示意图；
29.图11为本技术实施例提供的图8中的交叉斜撑示意图；
30.图12为本技术实施例提供的图10中的dd断面示意图；
31.图13为本技术实施例提供的图8的另一种示意图；
32.图14为本技术实施例提供的图11的结构分解示意图。
具体实施方式
33.下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
35.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.如图1所示，在建筑结构中，第一柱体100与第二柱体200在y方向竖直交替相连，用于对整个建筑形成y方向的支撑。在图1中的x方向，在第一柱体100与第二柱体200之间的连接处的两侧水平设置横梁400。在水平面，与x方向垂直的方向，相邻的两个横梁400之间可以设置楼板。最后进行浇筑从而形成整个建筑结构，其中，第一柱体100一部分、第二柱体200一部分以及横梁400一部分的交叉位置处形成梁柱连接节点1。
38.如图2所示(图1中的a处放大图)，以下对上述提及的梁柱连接节点1进行举例说明，例如，在本技术的一些实施例中，该梁柱连接节点1除了上述提及的第一柱体100一部分、第二柱体200一部分以及横梁400一部分。还可以包括内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300。
39.由于功能或造型原因，第一柱体100与第二柱体200中心线存在错位，通常第一柱体100完全偏移出第二柱体200范围，为了保证第一柱体100的力流往第二柱体200传递，通常通过内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300转换。
40.其中，内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300沿着y方向具有相对的第一侧301和第二侧302，其中，第一侧301为内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300远离地面的一侧，也即是内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300的上侧。第二侧302为内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300靠近地面的一侧，也即是内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300的下侧。该内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300还包括沿着x方向相对的第三侧303和第四侧304。其中，第三侧303为内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300的左侧，第四侧304为内嵌钢支撑框架转换柱连接结构
300的右侧。第一柱体100和第二柱体200分别位于内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300的第一侧301和第二侧302，第一柱体100与第二柱体200通过内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300错位连接。在此情况下，第一柱体100和第二柱体200可以沿如图2所示的建筑物的高度方向y设置，从而能够对整个建筑物形成支撑。
41.此外，横梁400沿建筑物的水平方向x设置于内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300的第三侧303和第四侧304中的至少一侧，且与内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300相连接。在此情况下，横梁400可以用于承载楼板。该梁柱连接节点1还可以包括在梁柱连接节点1的表面以及梁柱连接节点1内部空隙中浇筑的现浇混凝土，从而使第一柱体100、第二柱体200以及横梁400浇筑为一体。
42.需要说明的是，如图2所示，第一柱体100与第二柱体200通过内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300错位连接是指，第一柱体100以及第二柱体200在图2所示的内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300的x方向错开设置，即第一柱体100在第一侧面的垂直投影与第二柱体200在第一侧面的垂直投影之间可以无交叠也可以部分交叠。
43.例如，在本技术的一些实施例中，对使用需求进一步进行解释说明，如图3所示，在内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300的左侧，第三侧303以及与内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300相连的上下层的横梁400之间，围成图3所示的第一使用区域s1。在上层的横梁400、内嵌钢支撑框架转换柱连接结构的第一侧301、第一柱体100以及与第一柱体100上端相连的横梁400之间，围成图3所示的第二使用区域s2。由图3可知，第二使用区域s2的空间在第一使用区域s1空间的基础上，通过内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300向右侧拓出一部分空间，从而使第一柱体100左侧的空间变大，增大了使用空间。
44.此外，如图4所示，横梁400可以根据上述空间需求设置在搭接转换结构300的第三侧303或第四侧304中的至少一侧，例如，可以在第三侧303设置一个或两个横梁400，可以在第四侧304设置一个或两个横梁400。也可以同时在第三侧303或第四侧304设置一个或两个横梁400。这样一来，可以配合横梁400设置，从而按照图3或者图4的方式改变使用空间等参数。
45.在此情况下，为了增加第一柱体100和第二柱体200与内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300连接的强度，在本技术的一些实施例中，如图5所示，第一柱体100可以包括第一钢骨110和第一钢骨110周围设置的多个第一纵向钢筋120，示例的，如图6(为图5中的bb断面示意图)所示，第一钢骨110可以为槽钢、十字形钢、方形钢以及工字钢等，以下以工字钢为例进行举例说明。第二柱体200包括第二钢骨210和第二钢骨210周围设置的多个第二纵向钢筋220，示例的，如图7(图5中的cc断面示意图)所示，第二钢骨210可以为槽钢、十字形钢、方形钢以及工字钢等，以下以工字钢为例进行举例说明。
46.其中，如图5所示，第一钢骨110和第二钢骨210均与内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300可以通过焊接方式相连，多个第一纵向钢筋120一部分由内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300的第一侧301延伸到第二侧302，最后搭接在第二侧302上。多个第二纵向钢筋220一部分由内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300的第二侧302延伸到第二侧301，最后搭接在第一侧301上。在本技术的另一些实施例中，第一纵向钢筋120的一部分可以与第一钢骨110焊接在一起，第二纵向钢筋120的一部分可以与第二钢骨210焊接在一起，以保证整体性。其中，第一钢骨110用于增强第一柱体100的y方向的承载力，第一纵向钢筋120用于抵抗y方向
重力荷载产生的弯矩效应，承受拉力，抵抗水平x方向的荷载或地震产生的倾覆矩效应等。此外，第二钢骨210作用参照第一钢骨110，第二纵向钢筋120作用参照第一纵向钢筋120。
47.此外，该梁柱连接节点1还可以包括如图5所示的多个箍筋500，在x方向，绕多个第一纵向钢筋120、多个第二纵向钢筋220以及内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300设置。横梁400可以包括在x方向设置的第三纵向钢筋410，在y方向，绕内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300上下横梁400内的第三纵向钢筋410以及内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300设置箍筋500。其中，箍筋500可以为多边形箍筋、圆形箍筋以及井型箍筋等，本技术对箍筋500的具体形状不作限定。箍筋500可以通过绑扎、焊接等方式与上下柱体和横梁400内的纵向钢筋相连。上述箍筋500用于固定柱体内的纵向钢筋和内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300，并增加混凝土的粘结力，也可以防止内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300周边的纵向钢筋受力后压屈。
48.这样一来，多个第一纵向钢筋120、多个第二纵向钢筋220以及箍筋500形成的钢筋笼可以将内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300固定在钢筋笼内部，并且第一钢骨110以及第二钢骨210均与内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300相连，在此情况下，搭接转换结构300、第一钢骨110、第二钢骨210、第一纵向钢筋120以及第二纵向钢筋220形成的架体更加牢固，从而增强建筑物内的该节点处的承载力。
49.由于第一柱体100和第二柱体200错位连接，这样一来，如图5所示，该搭接转换结构300，不仅要承受上侧的承载力、水平方向抗剪力，还需要承受第一柱体100和第二柱体200错位连线形成斜向下方向所带来的受力。在此情况下，对于中间的内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300的要求更高，不仅需要保证其具有足够的承载力以及足够的抗剪力，还需具有抵御斜向的受力的能力。
50.以下对上述提及的搭接转换结构300进行举例说明，例如，在本技术的一些实施例中，如图8所示，该内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300可以包括支撑框架310以及交叉斜撑320，其中交叉斜撑320位于支撑框架310内，交叉斜撑320包括多个交叉设置的斜撑301，支撑框架310和交叉斜撑320均可以由杆状结构、槽钢、十字形钢、方形钢以及工字钢等形成，该斜撑301的两端与支撑框架310相连。
51.如图8所示，由于支撑框架310可以为矩形框，因此本身具有一定的抗剪力和承载力，并且可以在支撑框架310内设置交叉斜撑320，这样一来，交叉斜撑320可以对支撑框架310形成有力的支撑。由于交叉斜撑320由多个斜撑301形成，斜撑301可以沿着支撑框架310的四周方向形成支撑，例如，支撑框架310的两个对角方向。在此情况下，该内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300受力更加均匀，结构整体性更好。
52.以下对上述提及的支撑框架310进行举例说明，例如，在本技术的一些实施例中，该支撑框架310可以为矩形框或其它多边形框，以下以矩形框进行举例说明，如图9所示，该支撑框架310包括首尾依次相连的第一支撑311、第二支撑312、第三支撑313以及第四支撑314。如图10所示，其中，第一支撑311可以用于与第一柱体100内的第一钢骨110焊接相连。第三支撑313可以用于与第二柱体200内的第二钢骨210焊接相连，这样一来，第一钢骨110与第二钢骨210之间形成上述提及的错位连接。
53.如图10所示，该内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300内嵌于搭接块500内。该搭接块500为钢筋混凝土结构。支撑框架310周围应配置纵向钢筋及箍筋，组成内配型钢的约束
边缘构件或构造边缘构件，边缘构件沿搭接块500全长范围内设置。
54.内嵌了支撑框架310的搭接块500延性比混凝土搭接块好很多，避免发生脆性破坏。提高了结构受力性能。且由于该内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300强度可以满足上层建筑荷载要求，因此无需将内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300的截面做大，使建筑空间可以得到最大化利用。
55.在此情况下，第一钢钢骨与第一支撑311焊接为一体结构，第二钢骨210与第二支撑312焊接为一体结构，这样一来，支撑框架310与第一钢骨110以及第二钢骨210连为一体，使整个内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300具有更高的稳定性。第一支撑311、第二支撑312、第三支撑313以及第四支撑314的连接处可以通过焊接固定在一起，由于矩形框的四个角得到焊接固定并且矩形框的对边长度相等，从而沿着矩形框的其中一对边的方向受力可以均摊到该内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300内，从而受力更好。即其中一对边为在图10所示的x方向的第一支撑311以及第三支撑313，另外一对比边为在图10所示在y方向的第二支撑312以及第四支撑314。
56.为了进一步加强支撑框架310的稳定性，在支撑框架310内设置的多个斜撑301包括如图11所示的第一斜撑321以及第二斜撑322。其中，第一斜撑321沿矩形框的一条对角线设置(如图10所示的支撑框架310两个对角的连线)。第二斜撑322沿矩形框的另一条对角线设置(如图10所示的支撑框架310另外两个对角的连线)，从而形成第二斜撑322与第一斜撑321交叉相连。
57.如图12(图10中的dd断面示意图)所示，以支撑框架310和交叉斜撑320均由工字钢组成为例，支撑框架310和交叉斜撑320焊接后的断面可以在一条直线l上(如图12所示的点划线方向)。这样一来，第一支撑311、第三支撑313、第一斜撑321以及第二斜撑322均能够抵抗沿该直线l方向上的受力，抗剪力增强。
58.在此情况下，交叉斜撑320的第一斜撑321和第二斜撑322可以将矩形框内分为如图13所示的四个三角形(即图13所述的a、b、c、d)，由于三角形结构具有稳固、坚定以及耐压等特点，并且三角形可以布置在该内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300的四个主要受力方向，即x方向的两侧，y方向的两侧。这样一来，当该内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300受力时，四个三角形结构可以分担上层建筑给予的承载力或者水平方向的抗剪力等。
59.以下对上述提及的第一斜撑321和第二斜撑322之间的夹角角度进行举例说明，例如，在本技术的一些实施例中，如图13所示，第一斜撑321与第二斜撑322之间的沿x方向的夹角α可以为60
°
～120
°
(即同一三角形b内的第三支撑313与第一斜撑321的夹角β可以为30
°
～60
°
)。在y轴的两侧，当第一斜撑321与第二斜撑322之间的夹角α小于60
°
时，虽然内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300在x方向的长度变长，整个内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300的水平抗剪力变强。但是内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300在y方向高度变小，第一柱体100与第二柱体200之间的距离缩短，因此整个内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300在y方向承载效果变差。当第一斜撑321与第二斜撑322之间的夹角α大于120
°
时，同理反之。
60.示例的，第一斜撑321与第二斜撑322之间的夹角α可以为60
°
、90
°
以及120
°
等。可以保证该内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300的承载力，特别是y向的抗剪承载力。
61.此外，内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300内嵌于搭接块500内，为在正常使用正常状态下保证搭接块500不出现裂缝，提取搭接块500正常使用状态竖向剪力标准值流程：
搭接块500与内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300共节点计算模型，计算完成后，提取搭接块500正常使用状态竖向剪力标准值，可取搭接块500上层柱正常使用状态轴力标准值-内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300正常使用状态竖向剪力标准值。
62.该内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300和搭接块500总承载力设计值表达式为：r＝rc+ra；其中，r为总承载力设计值，rc为搭接块500承载力设计值，ra为内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300承载力设计值。
63.以下对上述提及的第一斜撑321进行举例说明，例如，在本技术的一些实施例中，如图14所示，该第一斜撑321可以包括第一连接段3211和第二连接段3212，第一连接段3211与第二连接段3212分别位于第二斜撑322的两侧，且均与第二斜撑322相连。第一连接段3211包括连接段本体3213以及连接板3214，第二连接段3212与第一连接段3211结构相同。连接板3214的一端与连接段本体3213相连，连接板3214的另一端与第二斜撑322相连。
64.在此情况下，连接段本体3213以及第二斜撑322均可以为工字钢或槽钢等结构。为了方便说明，以下以工字钢结构进行举例。工字钢具有中间的竖向腹板以及上下平行的翼缘，其中翼缘垂直于竖向腹板。以第二斜撑322为例，工字钢的一侧由上下翼缘和竖向腹板可以围成第一凹槽3221，另一侧可以围成第二凹槽3222。以第一连接段3211为例，连接段本体3213一端的竖向腹板与连接板3214可以为一体结构，且连接板3214可以完全伸入到第二斜撑322第一凹槽3221内，并且第一连接段3211的翼缘与第二斜撑322靠近第一连接段3211一侧的翼缘可以焊接为一体，连接板3214可以与第一凹槽3221的槽壁焊接为一体。与第一连接段3211相对应的第二连接段3212同理与第二斜撑322相连。
65.这样一来，由于连接板3214与连接段本体3213为一体结构，并且连接板3214焊接在第二斜撑322上的第一凹槽3221或第二凹槽3222内，当连接板3214受力作用时可以将力传递给连接段本体3213，在此情况下，使第一斜撑321与第二斜撑322之间的连接更加牢固，更加稳定。
66.为了加强内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300与混凝土的连接强度，提高内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300的受力性能，该内嵌钢支撑框架转换柱连接结构300还可以包括栓钉，在连接段本体3213的翼缘上设置有至少一个栓钉。
67.在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
68.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。