[发明专利]实复式钢管混凝土组合柱组合梁构成的框架及其施工方法

说明书

本发明涉及的是实复式钢管混凝土组合柱组合梁构成的框架及其施工方法，这种实复式钢管混凝土组合柱组合梁构成的框架由组合柱和组合梁通过节点连接构成，组合梁水平设置在组合柱之间，节点为内填自密实混凝土的外套整体式节点；组合柱为节段式实复式钢管混凝土组合柱，组合梁为体外预应力上翼缘为矩形钢管混凝土的工字型蜂窝梁；节点通过上连接环、下连接环与组合柱固定连接，节点通过端梁连接板及节点腹板连接板与组合梁连接，组合梁的自密实细石混凝土和节点端梁的上翼缘钢管中的自密实细石混凝土是贯通的。本发明解决了实复式钢管混凝土组合柱与上翼缘为矩形钢管工字梁连接节点的复杂性问题。

技术领域

本发明涉及土木建筑结构领域中的房屋框架结构，具体涉及实复式钢管混凝土组合柱组合梁构成的框架及其施工方法。

背景技术

常规钢筋混凝土框架结构体系中，框架节点多为钢筋混凝土现浇节点，这类钢筋混凝土节点与框架梁柱一样需要支模、绑扎钢筋随后浇筑混凝土，构件不但承载力较低、施工周期偏长，而且在地震作用下节点易发生破坏。随着土木建筑业的迅速发展，钢管混凝土结构在大跨、重载和超高建筑中得到广泛的应用，配预应力筋的钢管混凝土框架是钢管混凝土结构的一种新型结构形式，由实复式钢管混凝土组合柱和体外预应力上翼缘为矩形钢管混凝土的工字型蜂窝梁通过整体式节点连接而成，梁柱的外钢管取代了钢筋并对内部混凝土产生连续的约束作用，混凝土处于三向受压状态，抗压性能得到提高，塑性和韧性性能得到改善，与传统的钢管混凝土构件相比，实复式钢管混凝土组合柱具有承载力高、抗弯刚度大和抗震性能好的特性。体外预应力上翼缘为矩形钢管混凝土的工字型蜂窝梁是在工字钢梁基础上演变出来的，大大增加截面的刚度，提高梁的整体稳定性，但是实复式钢管混凝土柱-上翼缘为矩形钢管混凝土蜂窝组合梁构成的结构体系的节点复杂性却制约了该类体系在实际工程中的应用，因此提出一种合理的节点连接方式迫在眉睫。

发明内容

本发明的一个目的是提供实复式钢管混凝土组合柱组合梁构成的框架，这种实复式钢管混凝土组合柱组合梁构成的框架用于解决实复式钢管混凝土组合柱与上翼缘为矩形钢管工字梁连接节点的复杂性问题，同时可避免节点连接易破坏的问题，本发明的另一个目的是提供这种实复式钢管混凝土组合柱组合梁构成的框架的施工方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种实复式钢管混凝土组合柱组合梁构成的框架由组合柱和组合梁通过节点连接构成，组合梁水平设置在组合柱之间，节点为内填自密实细石混凝土的外套整体式节点；外套整体式节点包括带有上连接环和下连接环的节点外管，上连接环和下连接环上均设有螺栓孔，节点外管上部有上加强带腔环板，下部有下加强环板，上加强带腔环板水平向外延伸形成内腔相通的节点端梁的上翼缘钢管，下加强环板水平向外延伸形成节点端梁的下翼缘钢板，节点端梁的上翼缘钢管与节点端梁的下翼缘钢板之间为节点腹板，节点端梁的上翼缘钢管上设置有端梁连接板，节点腹板预留螺栓孔；组合柱为节段式实复式钢管混凝土组合柱，组合梁为体外预应力上翼缘为矩形钢管混凝土的工字型蜂窝梁；节点通过上连接环、下连接环与组合柱固定连接，节点通过端梁连接板及节点腹板连接板与组合梁连接，组合梁和节点的节点端梁的上翼缘钢管中浇筑自密实细石混凝土，浇筑完自密实细石混凝土后，组合梁的自密实细石混凝土和节点端梁的上翼缘钢管中的自密实细石混凝土是贯通的，养护后与节点外管形成一体。

上述方案中节段式实复式钢管混凝土组合柱由内管、节段式外管及内、外层混凝土构成，节段式外管带有连接环，内管的连接部位与节段式外管的连接环相互错开，避免在同一高度处螺栓连接。首先连接内管，然后连接节段式外管，确保内管始终高于节段式外管，在内管中、内管与节段式外管的夹层中浇注异强混凝土。

上述方案中体外预应力上翼缘为矩形钢管混凝土的工字型蜂窝梁将上翼缘做成矩形钢管的形式，上翼缘钢管两端上焊接预留螺栓孔的梁连接板，形成上翼缘为矩形钢管的节段式工字型蜂窝梁，然后向翼缘矩形钢管中浇筑自密实细石混凝土；在工字型蜂窝梁底两端设置端板，进行体外预应力筋的锚固；蜂窝型孔可以是圆形、六边形和多边形的，梁腹板可以是平板，也可以是折板或者正弦曲线型板。