一种钢梁与混凝土剪力墙连接节点的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种建筑结构构件，特别是涉及一种钢梁与混凝土剪力墙的连接接 点。主要用于钢与混凝土混合结构体系的高层及超高层建筑。
【背景技术】
[0002] 随着城市建设的持续推进，越来越多的高层及超高层建筑建造起来。在这类建筑 中，钢与混凝土混合结构体系结合了钢结构与混凝土结构的优点，具有承载力高、抗侧力强 且能够减少施工周期、节约成本的优势，因而被广泛地运用在高层及超高层建筑中。
[0003] 钢与混凝土混合结构体系具体可分为钢筋混凝土核心筒-钢框架、钢筋混凝土核 心筒-型钢混凝土框架以及钢筋混凝土核心筒-钢管混凝土框架等。
[0004]由于内核心筒与外框架材料性质的差异和应力水平的不同，导致内筒与外框架柱 之间会产生不同程度的竖向差异变形，这不利于结构的受力。
[0005]《钢骨混凝土结构技术规程》（YB 9082-2006)建议钢梁与混凝土剪力墙连接节点 为铰接，见图1，节点主要由钢筋混凝土墙（1'）、栓钉或锚固钢筋（2'）、封口板（3'）、连接 板（4'）、高强螺栓（5'）和钢梁（6'）组成。以该节点为代表的通常的钢梁与混凝土剪力 墙连接节点不能有效适应内筒与外框架间的竖向差异变形。
【发明内容】
[0006] 本发明旨在提供一种钢梁与混凝土剪力墙的连接接点，该节点可以较好地适应内 筒与外框架之间产生的竖向差异变形。
[0007] 本发明所要解决的问题通过以下技术方案实现：
[0008] 一种钢梁与混凝土剪力墙新型连接节点，所述节点主要由混凝土墙、混凝土墙内 型钢暗柱、加筋肋、预埋钢梁、连接板、偏心垫圈、抗剪螺栓和钢梁等组成。
[0009] -种钢梁与混凝土剪力墙连接节点，包括混凝土墙上的预埋钢梁（4)、连接板 (5)和钢梁（6)，三者通过连接板（5)上的墙侧抗剪螺栓（8)和梁侧抗剪螺栓（10)连接在 一起，其特征在于，在连接板（5)上设有圆孔（12)，圆孔（12)内安装有墙侧偏心垫圈（7)或 者梁侧偏心垫圈（9)，在偏心垫圈上偏离其外轮廓线对称中心位置设有螺栓孔（11)，节点 上各偏心垫圈大小相同，且各偏心垫圈相对于与之结合的抗剪螺栓的初始位置是一致的； 当预埋钢梁（4)与钢梁（6)发生竖向错动时，墙侧抗剪螺栓（8)相对墙侧偏心垫圈（7)顺 时针方向转动，而梁侧抗剪螺栓（10)相对梁侧偏心垫圈（9)逆时针方向转动。转动时混凝 土墙体、预埋钢梁（4)和墙侧抗剪螺栓（8)沿竖直方向移动，墙侧偏心垫圈（7)发生顺时针 方向转动，同时向水平方向平动，在墙侧偏心垫圈（7)作用下连接板（5)沿水平方向移动； 与此同时，梁侧抗剪螺栓（10)和钢梁（6)保持不动而梁侧抗剪螺栓（9)逆时针方向转动且 沿水平方向平动。
[0010] 进一步，墙侧偏心垫圈（7)的外轮廓线几何对称中心(^与墙侧抗剪螺栓（8)的几 何对称中心0 2间距七，或者梁侧偏心垫圈（9)的外轮廓线几何对称中心0:与梁侧抗剪螺栓
[10] 的几何对称中心〇2间距(^，屯表示节点理论上最大竖向差异变形调节能力。预埋钢梁 (4)的上翼缘下沿与连接板（5)的上沿之间的距离为d2，或者预埋钢梁（4)的或下翼缘上 沿与连接板（5)的下沿之间的距离为d2，设计要求表示节点实际上最大竖向差 异变形调节能力。
[0011] 进一步，偏心垫圈由两个不同直径的同心圆片组合而成，两圆片厚度与连接板厚 度相当，为了防止连接板（5)从节点脱落，外侧较大的圆片直径大于圆孔（12)直径。
[0012] 在内筒与外框架柱发生竖向差异变形时，不同于通常的钢梁-混凝土剪力墙节点 不能移动，偏心垫圈与抗剪螺栓会发生相对转动，也即在竖向差异变形作用下，钢梁与混凝 土剪力墙可以发生相对移动，从而可以较好地适应内筒与外框架之间的差异变形。
【附图说明】
[0013] 图1是《钢骨混凝土结构技术规范》（YB 9082-2006)中钢梁与剪力墙连接节点的 构造形式；
[0014] 图2及图3是本发明的构造形式；
[0015] 图4是本发明节点预埋钢梁；
[0016] 图5是本发明节点连接板；
[0017] 图6是本发明节点钢梁；
[0018] 图7是本发明偏心垫圈；
[0019] 图8是本发明细部说明图；
[0020] 图9是螺栓与偏心垫圈相对运动规律说明图；
[0021] 图10是节点对竖向差异变形调节后的形态图。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合实施例对本发明作详细说明。
[0023] 见图2、图3,本发明由混凝土墙（1)、型钢暗柱（2)、加劲肋（3)、预埋钢梁（4)、连 接板（5)、钢梁（6)、墙侧偏心垫圈（7)、墙侧抗剪螺栓（8)、梁侧偏心垫圈（9)和梁侧抗剪螺 栓（10)等组成。其中墙侧偏心垫圈（7)和梁侧偏心垫圈（9)仅位置不同，统称偏心垫圈； 墙侧抗剪螺栓（8)和梁侧抗剪螺栓（10)同样仅位置不同，统称抗剪螺栓。
[0024] 各部分详细说明：
[0025]见图4,图4表示预埋钢梁（4)，其长度不宜过长，与连接板（5)连接一侧沿纵向中 心线对称设置两个螺栓孔（11)。
[0026] 见图5,图5表示连接板（5)，其上对称设置四个圆孔（12)，其中与预埋钢梁（4) 连接一侧的两个圆孔（12)用以安装墙侧偏心垫圈（7)，而与钢梁（6)连接一侧的两个圆孔 (12)用以安装梁侧偏心垫圈（9)。
[0027] 见图6,图6表示钢梁（6)，与连接板（5)连接的一侧对称设有两个螺栓孔（11)。
[0028]见图7,图7表示墙侧偏心垫圈（7)或者梁侧偏心垫圈（9)，事实上，该偏心垫圈可 以看成为由两个与连接板（5)厚度相当的同心圆片叠合而成，其中外侧圆片直径大于圆 孔（12)用来防止连接板（5)脱落，内侧圆片直径略小于圆孔（12)以便偏心垫圈可以安装 在圆孔（12)内。偏离圆片的中心位置开有一个螺栓孔（11)。要求节点上各个偏心垫圈大 小一样。
[0029] 各螺栓孔（11)直径均略微大于相对应的螺栓以便于螺栓安装。
[0030] 节点各部分的相互关系说明：
[0031] 型钢暗柱⑵和加劲肋⑶埋设在混凝土墙⑴中构成墙体，预埋钢梁⑷与墙 体形成一个整体，其具体结合方法不在本专利考虑范围内，只要求预埋钢梁（4)与墙体之 间没有相对运动。
[0032] 预埋钢梁⑷上螺栓孔（11)到预埋钢梁⑷的纵向中心线的距离、钢梁（6)上螺 栓孔（11)到钢梁（6)的纵向中心线的距离和圆孔（12)到连接板（5)的纵向中心线的距 离相等。当偏心垫圈安装到圆孔（12)内，转动偏心垫圈至图2所示位置时，其上的螺栓孔 (11)与预埋钢梁（4)上的螺栓孔（11)对正。
[0033] 在预埋钢梁（4)和钢梁（6)的连接区域的翼缘两侧各有一块连接板（5)，由墙侧抗 剪螺栓（8)固定预埋钢梁（4)和连接板（5)，由梁侧抗剪螺栓（9)固定连接板（5)和钢梁 (6) 〇
[0034] 注意墙侧抗剪螺栓（8)和梁侧抗剪螺栓（9)没有施加预应力或者只有较小的预应 力，以保证墙体与钢梁（6)发生错动时，连接板（5)可以相对预埋钢梁（4)以及钢梁（6)滑 移。
[0035] 见图8,图8表示图2中细实线I范围内的放大图。墙侧偏心垫圈（7)的外轮廓线 几何对称中心(^与墙侧抗剪螺栓（8)的几何对称中心0 2间距七，预埋钢梁（4)的上翼缘下 沿（或下翼缘上沿）与连接板（5)的上沿（或下沿）之间的距离为d2，设计要求+> d 2， d2表示节点实际上最大竖向差异变形调节能力。
[0036] 墙侧抗剪螺栓（8)与墙侧偏心垫圈（7)相对运动规律：
[0037] 见图9,假定墙侧偏心垫圈（7)不动，则墙侧抗剪螺栓（8)相对偏心垫圈（7)作以 为圆心的圆周运动，图中虚线表示其运动轨迹。墙侧抗剪螺栓（8)由0 21到0 22的过程 中，其相对初始位置转动a角，其竖向位移为△，水平位移^
【主权项】
1. 一种钢梁与混凝土剪力墙连接节点，包括混凝土墙上的预埋钢梁（4)、连接板（5)和 钢梁（6)，三者通过连接板上的墙侧抗剪螺栓（8)和梁侧抗剪螺栓（9)连接在一起，其特征 在于，在连接板（5)上设有圆孔（12)，圆孔（12)内安装有墙侧偏心垫圈（7)或者梁侧偏心 垫圈（9)，在偏心垫圈上偏离其外轮廓线对称中心位置设有螺栓孔（11)，节点上各偏心垫 圈大小相同，且各偏心垫圈相对于与之结合的抗剪螺栓的初始位置是一致的；当预埋钢梁 (4)与钢梁（6)发生竖向错动时，墙侧抗剪螺栓（8)与墙侧偏心垫圈（7)发生相对转动，而 梁侧抗剪螺栓（10)与梁侧偏心垫圈（9)发生反方向的相对转动，转动时混凝土墙体、预埋 钢梁（4)和墙侧抗剪螺栓（8)沿竖直方向移动，而连接板（5)沿水平方向移动，钢梁（6)和 梁侧抗剪螺栓（10)保持不动。
2. 根据权利要求1所述的一种钢梁与混凝土剪力墙连接节点，其特征在于，墙侧偏心 垫圈（7)的外轮廓线几何对称中心(^与墙侧抗剪螺栓（8)的几何对称中心O2间距Cl1，或者 梁侧偏心垫圈（9)的外轮廓线几何对称中心(^与梁侧抗剪螺栓（10)的几何对称中心02间 距Cl1，预埋钢梁（4)的上翼缘下沿与连接板（5)的上沿之间的距离为d2，或者预埋钢梁（4) 的或下翼缘上沿与连接板（5)的下沿之间的距离为d2，设计要求屯> d2, d2表示节点实际 上最大竖向差异变形调节能力。
3. 根据权利要求1所述的一种钢梁与混凝土剪力墙连接节点，其特征在于，偏心垫圈 由两个不同直径的同心圆片组合而成，两圆片厚度与连接板厚度相当，为了防止连接板（5) 从节点脱落，外侧较大的圆片直径大于圆孔（12)直径。
【专利摘要】一种钢梁与混凝土剪力墙的连接接点属于建筑结构构件。主要特征在于连接板(5)上设墙侧偏心垫圈(7)和梁侧偏心垫圈(9)，墙侧抗剪螺栓(8)穿过墙侧偏心垫圈(7)上的螺栓孔(11)连接预埋钢梁(4)和连接板(5)，梁侧抗剪螺栓(9)穿过梁侧偏心垫圈(9)上的螺栓孔(11)连接钢梁(6)和连接板(5)。当混凝土墙体(1)与钢梁(6)发生竖向错动(混凝土墙体与框架柱间的竖向差异变形)时，偏心垫圈会发生转动，最终的结果：墙体连同预埋钢梁(4)和墙侧抗剪螺栓(8)发生相对竖向位移后，偏心垫圈转动一定的角度且向钢梁(6)方向水平移动一定距离而竖向位置不变，连接板(5)同样地向钢梁(6)方向水平移动一定距离而竖向位置不变，钢梁(6)和梁侧抗剪螺栓(10)的水平和竖直位置一直保持不动。
【IPC分类】E04B1-58
【公开号】CN104831817
【申请号】CN201510159176
【发明人】武道凯, 张文学, 赵玉红, 谢全懿, 方蓉
【申请人】北京工业大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月5日