[发明专利]可拼接分割板的多层耗能式钢管混凝土组合柱

说明书

本发明涉及一种可拼接分割板的多层耗能式钢管混凝土组合柱，属于结构工程技术领域。解决现有技术中钢管混凝土组合柱装配程度低，无法多层耗能，整体性不足的问题。本发明包括基础、全装配式方钢管柱、半装配式方钢管柱、H型连接短梁、H型钢梁和十字叉耗能连接件，十字叉耗能连接件和H型连接短梁将中部的全装配式方钢管柱和四周的半装配式方钢管柱连接在一起形成组合柱，两种柱子均固定在底部的基础上；十字叉耗能连接件呈“叉”形，预先开十字叉型孔洞以削弱构件，达到先破坏先耗能的效果，十字叉耗能连接件与柱之间通过螺栓连接，震后变形耗能破坏后可快速更换。本发明实现了施工现场完全装配、地震时多层耗能以及提高震后恢复能力的作用。

技术领域

本发明涉及一种可拼接分割板的多层耗能式钢管混凝土组合柱，属于结构工程技术领域。

背景技术

随着技术的发展，建筑结构的高度和跨度不断变大，在高耸、大跨框架结构建筑物中，梁和柱组成的框架骨架是主要的承重结构破坏形式通常是剪切破坏。在实际设计中，柱子的轴压比需严格控制以保证地震作用下的安全承载，当轴压比较大时，设计中通常采用的调整方法是增大柱子截面和设置抗水平剪力体系(如剪力墙和柱间支撑等)。在住宅结构中传统的框架结构柱子通常采用方形、矩形截面，柱子截面过大会造成不能完全被墙体所包围，会造成占用更多的室内空间，使得家具摆设和房间布置受到一定的限制，尤其对于小面积住宅更显影响。剪力墙的设置会提高房屋造价，柱间支撑的增加限制了建筑门窗开洞的灵活性。

方钢管混凝土组合异形柱是一种新型的结构体系，它由单根方钢管混凝土柱通过缀件连接组合而成其最突出的特点是具有灵活的截面形式。常用的截面形式有L形、丁形和十字形截面。它不仅解决了普通规则截面柱突出墙体的问题，同时由于柱肢间有缀条连接大大增加了柱的抗侧刚度提高了框架结构的抗侧力能力，解决了柱间支撑对建筑布局的影响，可谓一举多得。在全国大力推广钢结构住宅体系的背景下，方钢管混凝土组合异形柱具有广阔的发展前景。但传统的方钢管混凝土组合异形柱单肢主要采用方钢管混凝土，柱肢间焊接缀条，这就导致现场焊接工作繁琐，无法保证焊接质量，满足不了现在装配式钢结构发展的大需求。同时传统的方钢管混凝土组合异形柱由于其装配程度不够，连接处主要以焊接为主，就造成在地震作用下破坏后维修难度加大，无法恢复功能的后果，同时当较大地震作用时，组合柱的整体性及耗能能力仍然经受较大的考验，地震后结构的恢复能力也有待提高。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提出了一种可拼接分割板的多层耗能式钢管混凝土组合柱，其目的是用以解决现有技术中钢管混凝土组合柱装配程度低，无法多层耗能，较大地震作用时，整体性不足的问题，实现施工现场完全装配、地震时多层耗能以及提高震后恢复能力的作用。

本发明所述的可拼接分割板的多层耗能式钢管混凝土组合柱，包括基础、全装配式方钢管柱、半装配式方钢管柱、H型连接短梁和十字叉耗能连接件，位于中部的全装配式方钢管柱与位于四周的半装配式方钢管柱均固定于基础上；全装配式方钢管柱和半装配式方钢管柱之间经由H型连接短梁相连构成组合柱；上下两个H型连接短梁之间设置有十字叉耗能连接件，十字叉耗能连接件一端连接全装配式方钢管柱，另一端连接半装配式方钢管柱；全装配式方钢管柱和半装配式方钢管柱均包括由若干块预制标准件拼接成的方钢管柱、插接于全装配式方钢管柱和半装配式方钢管柱中心的十字连接插件，以及十字连接插件与全装配式方钢管柱和半装配式方钢管柱内壁间浇筑混凝土；H型连接短梁一端利用全分割板组装件与全装配式方钢管柱相连，另一端利用半分割板组装件与半装配式方钢管柱相连；半装配式方钢管柱通过半分割板组装件与H型钢梁相连；十字叉耗能连接件呈“叉”形，由钢板焊接制成，钢板上开设有十字叉型孔洞。

优选地，所述方钢管柱由四块预制标准件组装而成，预制标准件一端设有倒三角凸出，另一端设有倒三角凹槽，柱角处设有滑道；预制标准件竖向搭接有避免漏浆的橡胶垫，预制标准件搭接缝相互交错设置。