[发明专利]一种蓄能及梯度耗能的钢结构梁柱组合及其装配施工方法

说明书

一种蓄能及梯度耗能的钢结构梁柱组合，包括上箱型管柱、下箱型管柱、内王节、十字节、纵横贯通连接架、挑梁、应力主梁及连接组件；所述上箱型管柱、下箱型管柱为轴心受力构件；所述内王节、十字节为内部支撑传力构件；所述挑梁使受力节点外移，对管柱起到保护作用；通过设置挑梁、纵横贯通连接架和星月板，实现直线传力，增加了节点核心区的强度，改善了受力分布情况，保证了节点的安全，所有构件均可以在工厂内完成预制，提高了施工效率，通过螺栓收紧锁紧，局部加入预应力后，增加了抗震延性耗能，对建筑主体起保护作用；同时考虑到震后修复，经济实用；大震后修复，更换应力拉杆及加固其它受损部分即可，修复工程量少，费用可控。

技术领域

本发明涉及一种蓄能及梯度耗能的钢结构梁柱组合，具体地说是一种蓄能及梯度耗能的钢结构梁柱组合及其装配施工方法。

背景技术

装配式钢管混凝土柱与H钢梁组合结构体系具有大跨度，空间分隔灵活，自重轻，抗震性能好，整体性高，施工方便等优点，与支撑剪力墙核心筒形成复合结构后，有效地推动了装配式钢结构建筑的快速发展。

钢管砼柱，H钢梁，节点等部件的标准化和工业化，符合绿色建筑发展要求。

梁柱连接节点作为柱和梁的传力中枢，其构造措施和计算方法是框架结构设计中的主要问题之一，也是直接影响框架结构力学性能的关键问题之一。因此，节点形式应构造简单，整体性好，传力明确，安全可靠，节约材料和施工方便。

梁柱节点设计不合理将导致强构件弱点情况发生，使结构在地震荷载作用下发生严重损害，威胁人民生命及财产安全。

目前传统的连接节点是主要以焊接为主，螺栓连接为辅。由于现场焊接质量不容易控制，脆性断裂部位完全检测具有难度，且焊接时间较长，从而限制了装配式钢结构施工快速的优点。另一方面，现有技术中的连接节点也存在传为路径不清晰的现象，造成了不必要的浪费。

发明内容

本发明是为了解决目前传统的连接节点是主要以焊接为主，螺栓连接为辅。由于现场焊接质量不容易控制，脆性断裂部位完全检测具有难度，且焊接时间较长，从而限制了装配式钢结构施工快速的优点。另一方面，现有技术中的连接节点也存在传为路径不清晰的现象，造成了不必要的浪费和质量的问题。

本发明采用的技术方案是：一种蓄能及梯度耗能的钢结构梁柱组合，包括上箱型管柱、下箱型管柱、内王节、十字节、纵横贯通连接架、挑梁、应力主梁及连接组件；

所述上箱型管柱、下箱型管柱均为空心管状结构，二者水平截面的尺寸相同；

所述内王节固定设置于上箱型管柱和下箱型管柱的上端内侧；内王节包括多块星月板、芯管、隐形角撑，星月板的每条边紧贴上箱型管柱或下箱型管柱的内侧面且四角开有缺角孔，星月板的每条边的中部设有用于安装隐形角撑的角撑开口，芯管从上至下贯穿多块星月板的中心；

所述十字节固定设置于上箱型管柱和下箱型管柱的下端内侧，十字节包括一块星月板及固定在星月板上端的十字板；

所述纵横贯通连接架包括横向贯通隔板及卡位角撑,其中部开有让芯管通过的孔，横向贯通隔板的上端面和上箱型管柱的下端面焊接，横向贯通隔板的下端面和上箱型管柱的上端面焊接，横向贯通隔板的边沿超出上箱型管柱、下箱型管柱的端部边沿；贯通隔板每条边的中部设有开有向外开敞的角撑孔，便于卡位角撑卡入并固定，其方位垂直于横向贯通隔板，卡位角撑的内侧边与上箱型管柱的外侧面焊接，卡位角撑的下端侧边与挑梁翼板上端面焊接；

所述挑梁主体结构为与应力主梁规格相同的H型钢，挑梁长度为挑梁高度的50％～80％，其内侧端焊接在下箱型管柱的外壁，挑梁外侧端的腹板上开有多个挑梁连接孔，挑梁的中部设有与挑梁腹板、翼板均垂直的座板A，座板A上开有多个左应力连接孔，座板A与下箱型管柱外壁之间的腹板上固定设有与腹板水平的水平劲板，挑梁的上、下翼板、水平劲板和内王节的星月板位于同一水平位置，以便于直线传力；