[发明专利]半贯通组合柱—贯通双钢梁连接结构及其施工方法

说明书

本发明提供一种半贯通组合柱—贯通双钢梁连接结构及其施工方法，所述连接结构包括组合柱、双钢梁，所述组合柱包括内置型钢、外钢管、混凝土、柱端板；所述外钢管包括上部钢管和下部钢管，所述上部钢管最下端和下部钢管最上端均设置有柱端板，所述双钢梁包括两组钢梁单元，所述两组钢梁单元的工字钢梁相互垂直穿设并在在节点区域形成井字形，所述双钢梁设置在上部钢管和下部钢管之间，所述内置型钢从上到下依次穿过部钢管、双钢梁和下部钢管；所述混凝土填充到外钢管包围区域内部，将内置型钢包裹。本发明具有承载力高、刚度大、整体性优越、受力良好、节省建筑空间、抗震延性好、施工方便快捷、满足强柱弱梁等优点。

技术领域

本发明属于土木工程中钢与混凝土组合结构技术领域，具体涉及一种半贯通组合柱—贯通双钢梁连接结构及其施工方法。

背景技术

传统钢管混凝土柱与钢梁连接中，节点处钢管混凝土柱贯通、钢梁不贯通，但在节点处需要设置外环板或内隔板等构造加强。如果钢梁在节点处连续，钢管混凝土柱断开，容易形成强梁弱柱，地震作用下柱容易发生破坏，不利于结构抗震，同时，交叉的钢梁也使得钢管内部空间不足，不利于混凝土浇筑。因此寻求钢梁贯通，同时钢管混凝土柱又不完全断开的新型连接结构非常有必要。

目前，土木工程结构往重载、高耸、大跨度方向发展，结构梁如果采用单个钢梁难以满足要求，设计厚度和高度可能很大，不利于建筑空间和施工，如果采用双钢梁的结构，只要采用小截面的梁就能够满足要求，不仅受力良好，而且有利于扩大建筑空间。另一个方面，结构柱承受重载，采用传统单管的钢管混凝土柱设计，其柱截面和钢管厚度必然很大，不利于施工和建筑使用空间，在钢管内部配置型钢尽管有利于提高承载力和延性，减小柱截面，但是目前研究中，这种组合柱与钢梁的连接和单管钢管混凝土柱与钢梁连接一样。

目前，钢管混凝土柱与双梁连接仅出现在钢筋混凝土梁的结构中，主要靠钢筋传递弯矩，牛腿传递剪力，但是双钢筋混凝土梁需要包住钢管混凝土柱，即钢管混凝土柱在中间，类似于梁的支座。这种结构施工复杂，节点刚度弱，难以实现强柱弱梁的目标。建筑结构中，对于双钢梁与钢管混凝土柱的连接尚缺少。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种承载力高、刚度大、整体性优越、受力良好、节省建筑空间、抗震延性好、施工方便快捷、满足强柱弱梁的半贯通组合柱—贯通双钢梁连接结构。

本发明是这样实现上述技术问题之一的：

一种半贯通组合柱—贯通双钢梁连接结构，所述连接结构包括组合柱、双钢梁，所述组合柱包括内置型钢、外钢管、混凝土、柱端板；

所述内置型钢包括四个内置型钢翼缘和十字形内置型钢腹板，所述四个内置型钢翼缘设置在十字形内置型钢腹板的四个外缘上；所述外钢管包括上部钢管和下部钢管，所述上部钢管最下端和下部钢管最上端均设置有柱端板，所述柱端板包括连接钢板和复数个柱加劲肋，各所述连接钢板设置在对应的所述上部钢管最下端和下部钢管最上端，所述连接钢板是沿着外钢管截面向外的钢板，所述柱加劲肋焊接在所述连接钢板和外钢管上；

所述双钢梁包括两组钢梁单元，各所述钢梁单元包括两个平行设置的工字钢梁，所述两组钢梁单元的工字钢梁相互垂直穿设并在节点区域形成井字形，各所述工字钢梁包括中部的工字钢梁腹板和设置在所述工字钢梁腹板两侧的工字钢梁翼缘；

所述双钢梁设置在上部钢管和下部钢管之间，所述内置型钢从上到下依次穿过上部钢管、双钢梁和下部钢管；所述混凝土填充到外钢管包围区域内部，将内置型钢包裹。

进一步地，所述双钢梁还包括复数梁加劲肋，所述梁加劲肋设置在节点区工字钢梁腹板两侧，并焊接在工字钢梁翼缘和工字钢梁腹板上。

进一步地，所述外钢管截面为矩形。

进一步地，各所述节点区域工字钢梁翼缘与对应内置型钢翼缘通过连接件固定相连。