專利名稱：鋼筋直立式混凝土構件-屈曲約束支撐連接節點的制作方法
技術領域：
本發明屬于建筑結構節點連接技術領域，具體涉及一種鋼筋直立式混凝土構件一屈曲約束支撐連接節點。
背景技術：
鋼筋混凝土框架結構應用廣泛，已有幾百年的歷史，具有以下優點
(1) 就地取材。鋼筋混凝土結構中，砂和石料所占比例很大，水泥和鋼筋所占比例較小，砂和石料一般都可以由建筑工地附近提供。
(2) 耐久、耐火。鋼筋埋放在混凝土中，經混凝土保護不易發生銹蝕，因而提高了結構的耐久性。當火災發生時，鋼筋混凝土結構不會像木結構那樣被燃燒，也不會像鋼結構那樣很快達到軟化溫度而破壞。
但是鋼筋混凝土也有其自身的一些缺點，例如
(1) 自重大。鋼筋混凝土的重力密度約為25kN/m3，比砌體和木材的重度都大。盡管比鋼材的重度小，但結構的截面尺寸較大，因而其自重遠遠超過相同跨度或高度的鋼結構的重量。
(2) 抗裂性差。混凝土的抗拉強度非常低，因此，普通鋼筋混凝土結構經常帶裂縫工作。盡管裂縫的存在并不一定意味著結構發生破壞，但是它影響結構的耐久性和美觀。當裂縫數量較多和開展較寬時，還將給人造成一種不安全感。
(3) 耗能性能不如鋼結構優越。如果鋼筋混凝土框架結構抗側剛度不夠時候，通常需要設置抗側力構件一剪力墻、支
撐等，以增大其抵抗水平荷載的能力。由于混凝土為脆性材料，其抗震性能較差，在進行抗震設計時候，通常需要耗能元件。屈曲約束支撐既是一種有效的抗側力構件，可使框架結構具備更高的抗側剛度，又是性能優越的耗能構件，通過其芯板的屈服耗散大量被結構吸收的地震能量。
將屈曲約束支撐用于混凝土框架中既能提高結構的抗側剛度，又能增強結構的耗能能力，且不增加結構的整體造價，應用前景廣泛。
但是現有的屈曲約束支撐與混凝土連接節點連接處需要在混凝土構件內預埋型鋼，有施工難度大，混凝土內鋼筋布置與型鋼位置沖突，混凝土易開裂的缺點。如采用傳統的鋼支撐與混凝土構件相連的方式又會出現連接節點承載力低，且節點滯回性能較差。
發明內容
本發明的目的是提供一種易于施工、連接處受力性能優越、節約鋼材的鋼筋直立式混凝土構件一屈曲約束支撐連接節點。本發明解決了在混凝土框架中設置鋼支撐連接節點困難的問題，同時解決了混凝土構件內埋設型鋼導致型鋼需要穿孔，箍筋、縱筋排列困難的問題。
本發明提出的鋼筋直立式混凝土構件一屈曲約束支撐連接節點，由鋼板、預埋件內螺紋鋼筋2、混凝土梁內箍筋4、混凝土梁內縱筋5、第一支撐連接節點板6、支撐節點加勁板7、第二支撐連接節點板8、屈曲約束支撐9、混凝土柱內箍筋10和混凝土柱內縱筋1]組成，其中第一鋼板1和第二鋼板3分別位于混凝土梁箍筋4外側，混凝土梁箍筋4位于混凝土梁縱筋5外側，第一鋼板1和第二鋼板3位于混凝土柱箍筋10外側，混凝土柱箍筋10位于混凝土柱縱筋11外側，第一鋼板1與第二鋼板3之間采用預埋件內螺紋鋼筋2連接，第一鋼板1與第二鋼板3上分別開有塞焊孔，預埋件內螺紋鋼筋2與第一鋼板1、第二鋼板3在塞焊孔處焊接；第一支撐連接節點板6位于第一鋼板1的上方或第二鋼板3的下方，第二支撐連接節點板8連接第一支撐連接節點板6，第二支撐連接節點板8固定于第一鋼板1的上方或第二鋼板3的下方；支撐節點加勁板7固定于第一支撐連接節點板6兩側。
本發明中，預埋件內螺紋鋼筋2與第一鋼板1和第二鋼板3平面垂直。
本發明中，第一支撐連接節點板6與第二鋼板3連接處采用融透坡口焊接或角焊縫焊
接，第二支撐連接節點板8與第二鋼板3連接處采用融透坡口焊接或角焊縫焊接。
本發明中，第一支撐連接節點板6與第二支撐連接節點板8連接處采用融透坡口焊接
或角焊縫焊接。
本發明中，第一支撐連接節點板6與支撐節點加勁板7連接處采用角焊縫焊接。
本發明中，支撐節點加勁板7與第一鋼板3連接處采用角焊縫焊接。
本發明中，屈曲約束支撐9與第一支撐連接節點板6連接處采用等強對接焊縫、螺栓
連接或銷軸連接中任一種，屈曲約束支撐9與第二支撐連接節點板8采用等強對接焊縫連
接或螺栓連接。
本發明中，鋼板3和鋼板1上可以連有栓釘。本發明中，第一鋼板1厚度可小于第二鋼板3厚度。
本發明相對于現有技術具有以下優點
(1)本發明通過鋼板一鋼筋組合形成的預埋連接件，大大簡化了鋼支撐與混凝土構件連接之間的連接構造；簡化了鋼筋混凝土框架—屈曲約束支撐體系中預埋件與混凝土構件內縱筋、箍筋之間的空間關系。
(2) 本發明節省了用鋼量，充分發揮鋼材的性能，提高了材料的使用效率。
(3) 本發明簡化了預埋件的施工工序，提高了施工速度，且預埋件的定位更為精確，
為后續結構施工帶來方便。
(4) 本發明解決了傳統鋼支撐與混凝土連接節點中混凝土易幵裂的難題，與預埋鋼筋式的連接節點相比，本發明提高了連接節點的承載力，能用于較大屈服承載力的支撐連接節點，且抗震性能和滯回性能顯著提高。
圖i為屈曲約束支撐與混凝土梁在梁跨內連接的節點示意圖。圖2為屈曲約束支撐與梁柱節點處連接的節點示意圖。圖3為實施例1連接節點設計圖。
圖中標號l為第一鋼板，2為預埋件內螺紋鋼筋，3為第二鋼板，4為混凝土粱內箍筋，5為混凝土梁內縱筋，6為第一支撐連接節點板，7為支撐節點加勁板，8為第二支撐連接節點板，9為屈曲約束支撐，IO為混凝土柱內箍筋，ll為混凝土柱內縱筋。
具體實施例方式
下面通過實施例結合附圖進一步說明本發明。
以人字形布置的屈曲約束支撐為例，支撐的上節點如圖l所示，第一鋼板l和第二鋼板3分別位于混凝土梁箍筋4外側，混凝土梁箍筋4位于混凝土梁縱筋5外側，第一鋼板1與第二鋼板3之間采用預埋件內螺紋鋼筋2連接，第一鋼板1與第二鋼板3上分別開有塞焊孔，預埋件內螺紋鋼筋2與第一鋼板1、第二鋼板3在塞焊孔處焊接；第一支撐連接節點板6位于第二鋼板3的下方，第二支撐連接節點板8連接第一支撐連接節點板6，第二支撐連接節點板8固定于第二鋼板3的下方；支撐節點加勁板7固定于第一支撐連接節點板6兩側。
支撐的下節點如圖2所示，第一鋼板1和第二鋼板3位于混凝土柱箍筋10外側，混凝土柱箍筋10位于混凝土柱縱筋11外側，第一鋼板1與第二鋼板3之間采用預埋件內螺紋鋼筋2連接，第一鋼板1與第二鋼板3上分別開有塞焊孔，預埋件內螺紋鋼筋2與第一鋼板l、第二鋼板3在塞焊孔處焊接；第一支撐連接節點板6位于第二鋼板3的上方。
本發明提供了一種屈曲約束支撐與鋼筋混凝土構件之間的連接節點形式，在設計中根據結構承載力和變形要求確定鋼筋混凝土構件的截面以及配筋、屈曲約束支撐的屈服承載力、極限承載力和剛度。預埋板板厚和螺紋鋼筋數量，鋼筋直徑根據屈曲約束支撐的極限承載力設計。
在施工中，按照設計規定的位置將預埋件擱置在模板上，再排放混凝土構件內縱筋、箍筋。全部鋼筋綁扎完畢后，澆筑混凝土。連接節點施工即可完成。連接節點完成后，即可安裝屈曲約束支撐。
以在一混凝土框架中使用的屈曲約束支撐為例說明使用過程。該混凝土框架中框架梁截面為500x900，框架柱截面為1000x1000。屈曲約束屈服承載力為2100kN，極限承載力為3360kN。支撐與梁柱節點處的連接采用銷軸連接，另一端采用融透坡口對接焊縫進行連接。框架梁中受拉區和受壓區配筋相同，都為8根25鋼筋。箍筋為10@100， 4肢箍筋。框架柱為對稱配筋，截面內共配置20根 28鋼筋。箍筋為 10@90， 6肢箍筋。屈曲約束支撐與混凝土構件連接的預埋節點設計內力采用1.2倍屈曲約束支撐極限承載力。經設計計算，梁跨內所采用的預埋件總長度為2155mm，寬度320mm，直接與屈曲約束支撐連接的鋼板厚度30mm，另一側鋼板厚度為10mm，預埋件內螺紋鋼筋共42根，直徑20mm，沿梁軸線方向共14排，沿梁截面寬度方向共3排。與支撐連接的節點板厚度為35mm，加勁板厚度10mm。梁柱節點處所采用的預埋件在梁內共650mm，柱內共長670mm。直接與屈曲約束支撐連接的鋼板厚度30mm，另一側鋼板厚度10mm，預埋件在梁內的螺紋鋼筋共15根，在柱內的螺紋鋼筋共15根，直徑20mm。節點設計圖參見附圖3。
權利要求
1、一種鋼筋直立式混凝土構件-屈曲約束支撐連接節點，由鋼板、預埋件內螺紋鋼筋(2)、混凝土梁內箍筋(4)、混凝土梁內縱筋(5)、第一支撐連接節點板(6)、支撐節點加勁板(7)、第二支撐連接節點板(8)、屈曲約束支撐(9)、混凝土柱內箍筋(10)和混凝土柱內縱筋(11)組成，其特征在于第一鋼板(1)和第二鋼板(3)分別位于混凝土梁箍筋(4)外側，混凝土梁箍筋(4)位于混凝土梁縱筋(5)外側，第一鋼板(1)和第二鋼板(3)位于混凝土柱箍筋(10)外側，混凝土柱箍筋(10)位于混凝土柱縱筋(11)外側，第一鋼板(1)與第二鋼板(3)之間采用預埋件內螺紋鋼筋(2)連接，第一鋼板(1)與第二鋼板(3)上分別開有塞焊孔，預埋件內螺紋鋼筋(2)與第一鋼板(1)、第二鋼板(3)在塞焊孔處焊接；第一支撐連接節點板(6)位于第一鋼板(1)的上方或第二鋼板(3)的下方，第二支撐連接節點板(8)連接第一支撐連接節點板(6)，第二支撐連接節點板(8)一端固定于第一鋼板(1)的上方或第二鋼板(3)的下方，另一端連接屈曲約束支撐(9)；支撐節點加勁板(7)固定于第一支撐連接節點板(6)一側。
2、 根據權利要求1所述的鋼筋直立式混凝土構件一屈曲約束支撐連接節點，其特征在于所述預埋件內螺紋鋼筋(2)與第一鋼板(1)和第二鋼板(3)平面垂直。
3、 根據權利要求1所述的鋼筋直立式混凝土構件一屈曲約束支撐連接節點，其特征在于所述第一支撐連接節點板(6)與第二鋼板(3)連接處采用融透坡口焊接或角焊縫焊接，第二支撐連接節點板(8)與第二鋼板(3)連接處采用融透坡口焊接或角焊縫焊接。
4、 根據權利要求1所述的鋼筋直立式混凝土構件一屈曲約束支撐連接節點，其特征在于所述第一支撐連接節點板(6)與第二支撐連接節點板(8)連接處采用融透坡口焊接或角焊縫焊接。
5、 根據權利要求1所述的鋼筋直立式混凝土構件一屈曲約束支撐連接節點，其特征在于所述第一支撐連接節點板(6)與支撐節點加勁板(7)連接處采用角焊縫焊接。
6、 根據權利要求1所述的鋼筋直立式混凝土構件一屈曲約束支撐連接節點，其特征在于所述支撐節點加勁板(7)與第一鋼板(3)連接處采用角焊縫焊接。
7、 根據權利要求〗所述的鋼筋直立式混凝土構件一屈曲約束支撐連接節點，其特征在于所述屈曲約束支撐(9)與第一支撐連接節點板(6)連接處采用等強對接焊縫、螺栓連接或銷軸連接中任一種，屈曲約束支撐(9)與第二支撐連接節點板(8)采用等強對接焊縫連接或螺栓連接。
8、 根據權利要求1所述的鋼筋直立式混凝土構件一屈曲約束支撐連接節點，其特征在于所述鋼板(3)和鋼板(1)上連有栓釘。
9、 根據權利要求1所述的鋼筋直立式混凝土構件一屈曲約束支撐連接節點，其特征在于所述第一鋼板(1)厚度小于第二鋼板(3)厚度。
全文摘要
本發明屬于建筑結構節點連接技術領域，具體涉及一種鋼筋直立式混凝土構件-屈曲約束支撐連接節點，由鋼板、預埋件內螺紋鋼筋、混凝土梁內箍筋、混凝土梁內縱筋、支撐連接節點板、支撐節點加勁板、屈曲約束支撐、混凝土柱內箍筋和混凝土柱內縱筋組成，兩塊鋼板之間采用預埋件內螺紋鋼筋連接，鋼板上開有塞焊孔，鋼筋與第一鋼板、第二鋼板在塞焊孔處焊接；第一支撐連接節點板位于第一鋼板的上方或第二鋼板的下方，第二支撐連接節點板連接第一支撐連接節點板，第二支撐連接節點板一端固定于第一鋼板的上方或第二鋼板的下方，另一端連接屈曲約束支撐；支撐節點加勁板固定于第一支撐連接節點板一側。本發明解決了在混凝土框架中設置鋼支撐連接節點困難、混凝土構件內埋設型鋼導致型鋼需要穿孔，箍筋、縱筋排列困難的問題。本發明易于施工、連接處受力性能優越、節約鋼材，具有廣闊的應用前景。
文檔編號E04B1/41GK101672071SQ20091019582
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月17日 優先權日2009年9月17日
發明者孫飛飛, 李國強, 芳 楊, 胡大柱, 郭小康, 琛 陳 申請人:同濟大學