[发明专利]一种钢管混凝土柱-U型钢板组合梁框架

说明书

本发明公开了一种钢管混凝土柱‑U型钢板组合梁框架，包括：空心钢管，沿该空心钢管的周向均设有若干个钢管壁洞口；U形钢板，若干该U形钢板的一端固定于一个所述钢管壁洞口，另一端相对所述钢管壁洞口往外延伸；连接件，多组对称的所述连接件均设于所述U形钢板的内壁上；开口钢筋骨架，多个该开口钢筋骨架的两个开口端分别设于一个所述连接件上；以及钢筋笼，该钢筋笼套设于所述空心钢管内。该组合梁框架具有节点构造简单，受力明确，方便施工等优点。

技术领域

本发明涉及钢与混凝土组合框架技术领域，特别涉及一种钢管混凝土柱-U型钢板组合梁框架。

背景技术

钢与混凝土组合结构是现代建筑结构中一种常见的结构形式，由于其能充分的发挥两种材料各自的力学优势，故此在大跨度结构及高层建筑中应用广泛，在结构抗震方面，组合结构还具有好的延性，这拓展了其应用范围。工程中常见的组合柱有钢管混凝土柱、劲性混凝土柱，组合梁有型钢混凝土组合梁、劲性混凝土梁等，他们之间两两组合形成不同类型的组合框架。其中应用较多的是钢管混凝土-型钢混凝土组合梁框架、钢管混凝土柱-劲性梁框架、劲性框架结构等。

目前，在钢与混凝土组合框架应用中还存在一些不足之处，如钢材与混凝土的连接问题、框架节点的构造问题等。这些问题往往会造成结构设计及施工难度增加、不利于组合框架的推广应用。如型钢混凝土组合梁在型钢与混凝土交界面处需设置大量的抗剪销钉，而劲性混凝土构件设置连接件的数量更多，有的构件还需要将普通钢筋焊接于型钢上或在型钢截面上进行开洞处理，如《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)规定型钢混凝土框架梁的截面高度大于或等于500mm时，在梁的两侧沿高度方向每隔200mm,应设置一根纵向腰筋,且腰筋与型钢间宜配置拉结钢筋。拉筋就需焊接在型钢上或在型钢截面上进行开洞处理，这样将增加施工难度。框架节点构造是否合理是影响结构受力及施工难易程度的关键问题，从目前实际工程来看仍然有许多问题，如钢管混凝土与型钢混凝土组合梁框架节点，一是节点处混凝土不连续，梁混凝土与柱混凝土中间隔有钢管壁，这会造成抗剪承载力的降低。二是型钢大多与刚管壁面外连接，需在钢管内增设隔板，或在管外设置环向加劲肋，节点的构造很复杂。三是梁构件中的水平钢筋需穿过钢管壁锚固于柱内混凝土中，需在钢管壁上开设孔洞，且锚固钢筋基本无法达到规范规定的锚固长度要求。对于劲性混凝土框架，同样存在节点施工复杂的问题，梁纵筋在柱内锚固时经常需要经过设置有型钢的截面，对与柱型钢就需进行开洞处理，开洞会削弱构件的承载能力，《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)第9.1.4条规定了设计上应减少梁纵向钢筋穿过柱内型钢柱的数量，且不宜穿过型钢翼缘，也不应与柱内型钢直接焊接连接，当必须在柱内型钢腹板上预留贯穿孔时，型钢腹板截面损失率宜小于腹板面积25％，当必须在柱内型钢翼缘上预留贯穿孔时，宜按柱端最不利组合的M、N验算预留孔截面的承载能力。由此可见组合框架节点仍然是目前工程界需重点关注的问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢管混凝土柱-U型钢板组合梁框架，其施工简单、设计便利、并能够节约成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种钢管混凝土柱-U型钢板组合梁框架，包括：空心钢管，沿该空心钢管的周向均设有若干个钢管壁洞口；U形钢板，若干该U形钢板的一端固定于一个所述钢管壁洞口，另一端相对所述钢管壁洞口往外延伸；连接件，多组对称的所述连接件均设于所述U形钢板的内壁上；开口钢筋骨架，多个该开口钢筋骨架的两个开口端分别设于一个所述连接件上；以及钢筋笼，该钢筋笼套设于所述空心钢管内。

优选地，上述技术方案中，所述空心钢管截面为矩形或圆形。

优选地，上述技术方案中，所述连接件设有圆孔，所述开口钢筋骨架的两个开口端分别设于一个所述圆孔上。