一种组合剪力墙边缘构件的连接节点及其施工方法与流程

本申请涉及一种组合剪力墙边缘构件的连接节点及其施工方法。

背景技术：

1、组合剪力墙是一种将混凝土浇筑在钢板之间形成的新型抗侧力结构构件，其能够充分发挥钢板与混凝土之间的协同效能，实现钢结构与混凝土结构的有效结合。除了性能优异以外，此种结构的剪力墙还具有施工快捷、施工质量高的技术优势，因此得到广泛的应用。组合剪力墙的边缘构件通常包括边缘暗柱、边缘端柱、边缘转角墙、边缘翼墙等，这些都是剪力墙结构中特有的，其作用基本相同，都是设置在剪力墙的边缘，起到改善受力性能的作用。

2、申请号为202010652603.5的中国专利公开了一种多腔体钢板组合剪力墙与钢梁连接节点及其制作方法，包括多腔体钢板组合剪力墙，多腔体钢板组合剪力墙一侧边设有一对呈垂直分布的钢梁，钢梁与多腔体钢板组合剪力墙间设有与多腔体钢板组合剪力墙相插嵌式焊接的内插板，内插板上设有若干呈矩形阵列分布且与钢梁相贯穿式套接的螺栓，钢梁上设有若干与螺栓相螺纹式套接固定的螺母。该专利中节点位置处的钢管内部只填充混凝土，刚度较弱；此外，由于条形孔的设置，也使得钢管的强度和刚度进一步削弱，使得条形孔位置成为节点区域的薄弱位置，容易发生断裂和损伤。

3、因此，现有技术中需要一种强度和刚度更高的组合剪力墙边缘构件的连接节点。

技术实现思路

1、本申请的目的是设计一种组合剪力墙边缘构件的连接节点及其施工方法，其能够使得结构的整体承载力更好，具有更好的节点强度和刚度，且施工性能优异。

2、本申请涉及一种组合剪力墙边缘构件的连接节点，所述组合剪力墙边缘构件为方钢管混凝土柱，所述方钢管混凝土柱包括方钢管和设置在所述方钢管内部的边缘混凝土，所述方钢管的节点区域外侧焊接有加强板，所述连接节点分别连接有垂直设置的楼板钢梁和钢连梁，所述楼板钢梁和所述钢连梁均焊接到所述加强板上；所述方钢管的内部焊接连接有两个开孔隔板，两个开孔隔板水平间隔设置，两个开孔隔板的设置位置分别与所述楼板钢梁和所述钢连梁的上翼缘和下翼缘的位置对应，所述开孔隔板的周围与所述方钢管的内壁焊接连接；在所述方钢管与所述楼板钢梁和所述钢连梁的连接位置内侧，沿着所述楼板钢梁和所述钢连梁的腹板位置间隔焊有多个栓钉。

3、其中，所述节点区域的上部外侧、在所述楼板钢梁和所述钢连梁的上翼缘上方可以焊接有外伸板，所述外伸板可以沿着所述加强板水平间隔设置有多个，所述外伸板与楼板混凝土中的楼板纵筋焊接连接。

4、其中，所述开孔隔板的厚度可以按照以下经验公式进行计算：

5、tgb＝μ1*max(k1，k2，k3，k4，k5，k6，k7，k8)+μ2*k9

6、其中，μ1+μ2＝1，

7、

8、

9、

10、

11、其中，tgb为开孔隔板厚度，单位为mm；lts为方钢管长度，单位为mm；wts为方钢管宽度，单位为mm；tts为方钢管钢板厚度，单位为mm；fts为方钢管强度，单位为n/mm2；ttj为加强板厚度，单位为mm；ftj为加强板强度，单位为n/mm2；wfg为楼板钢梁翼缘宽度，单位为mm；tfg为楼板钢梁翼缘厚度，单位为mm；ffg为楼板钢梁翼缘强度，单位为n/mm2；wtg为钢连梁翼缘宽度，单位为mm；ttg为钢连梁翼缘厚度，单位为mm；ftg为钢连梁翼缘强度，单位为n/mm2；lh为开孔长度，单位为mm；wh为开孔宽度，单位为mm；fgb为开孔隔板强度，单位为n/mm2；θts为方钢管侧板的塑性扩散角。

12、本申请还涉及一种建筑物，包括组合剪力墙边缘构件，所述组合剪力墙边缘构件的连接节点分别连接有楼板钢梁和钢连梁，所述连接节点是如上所述的连接节点。优选地，所述方钢管混凝土柱可以连接有剪力墙墙肢，所述剪力墙墙肢可以包括外包钢板和设置在所述外包钢板之间的墙肢混凝土。

13、本申请还涉及一种组合剪力墙边缘构件的连接节点的施工方法，所述连接节点是如上所述的连接节点，所述施工方法包括以下步骤：

14、(1)在方钢管内侧定位并焊接栓钉；

15、(2)在方钢管内侧定位并焊接开孔隔板；

16、(3)在方钢管外侧定位并焊接加强板；

17、(4)在加强板外侧焊接楼板钢梁和钢连梁。

18、优选地，还可以包括以下步骤：(5)在加强板位于所述楼板钢梁和所述钢连梁顶部的外侧间隔焊接多个外伸板，且外伸板与所述楼板钢梁以及所述钢连梁的顶面进行焊接；(6)布置楼板内的纵向钢筋和横向钢筋，并将上述纵向钢筋与所述外伸板进行焊接；(7)浇筑楼板内的混凝土。

19、根据本申请的一种组合剪力墙边缘构件的连接节点及其施工方法，有效提高了组合剪力墙边缘构件连接节点与钢梁连接的可靠性，同时也显著减少了连接节点处材料的变形和撕裂，提高了连接节点的强度和刚度。另外，本申请还提出了开孔隔板厚度等相关参数设计的经验公式，填补了结构设计领域的空白，不仅能够满足强度的基本要求，而且还可以满足顺利浇筑的需求，使得材料强度发挥充分，实现结构合理、成本更低、计算简便的有益效果。

技术特征：

1.一种组合剪力墙边缘构件的连接节点，所述组合剪力墙边缘构件为方钢管混凝土柱，所述方钢管混凝土柱包括方钢管和设置在所述方钢管内部的边缘混凝土，其特征在于，所述方钢管的节点区域外侧焊接有加强板，所述连接节点分别连接有垂直设置的楼板钢梁和钢连梁，所述楼板钢梁和所述钢连梁均焊接到所述加强板上；所述方钢管的内部焊接连接有两个开孔隔板，两个开孔隔板水平间隔设置，两个开孔隔板的设置位置分别与所述楼板钢梁和所述钢连梁的上翼缘和下翼缘的位置对应，所述开孔隔板的周围与所述方钢管的内壁焊接连接；在所述方钢管与所述楼板钢梁和所述钢连梁的连接位置内侧，沿着所述楼板钢梁和所述钢连梁的腹板位置间隔焊有多个栓钉。

2.根据权利要求1所述的连接节点，其特征在于，所述节点区域的上部外侧、在所述楼板钢梁和所述钢连梁的上翼缘上方焊接有外伸板，所述外伸板沿着所述加强板水平间隔设置有多个，所述外伸板与楼板混凝土中的楼板纵筋焊接连接。

3.根据权利要求1或2所述的连接节点，其特征在于，所述开孔隔板的厚度按照以下经验公式进行计算：

4.一种建筑物，包括组合剪力墙边缘构件，所述组合剪力墙边缘构件的连接节点分别连接有楼板钢梁和钢连梁，其特征在于，所述连接节点是根据权利要求1-3中任一项所述的连接节点。

5.根据权利要求4所述的建筑物，其特征在于，所述方钢管混凝土柱连接有剪力墙墙肢，所述剪力墙墙肢包括外包钢板和设置在所述外包钢板之间的墙肢混凝土。

6.一种组合剪力墙边缘构件的连接节点的施工方法，所述连接节点是根据权利要求1-3中任一项所述的连接节点，所述施工方法包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于，所述施工方法还包括以下步骤：

技术总结
本申请涉及一种组合剪力墙边缘构件的连接节点及其施工方法。组合剪力墙边缘构件为方钢管混凝土柱，方钢管混凝土柱包括方钢管和设置在方钢管内部的边缘混凝土，方钢管的节点区域外侧焊接有加强板，连接节点分别连接有垂直设置的楼板钢梁和钢连梁，楼板钢梁和钢连梁均焊接到加强板上；方钢管的内部焊接连接有两个开孔隔板，两个开孔隔板水平间隔设置，两个开孔隔板的设置位置分别与楼板钢梁和钢连梁的上翼缘和下翼缘的位置对应，开孔隔板的周围与方钢管的内壁焊接连接。本申请能够使得结构的整体承载力更好，施工性能优异。

技术研发人员：陈才华,邱盛源,张磊,崔明哲,王柏翔,赵英琦
受保护的技术使用者：中国建筑科学研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16