本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋼板剪力墻與混凝土框架連接的角鋼腹桿桁架連接節(jié)點(diǎn)。

背景技術(shù)：

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是目前建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式。對(duì)于量大面廣的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，提高其抗側(cè)剛度的傳統(tǒng)做法是在結(jié)構(gòu)適當(dāng)部位設(shè)置鋼筋混凝土剪力墻。混凝土剪力墻主要以彎曲受力為主，塑性鉸集中于結(jié)構(gòu)的底部，結(jié)構(gòu)整體的變形能力取決于塑性鉸的變形能力，從而導(dǎo)致混凝土剪力墻的延性和耗能能力較鋼板剪力墻要差很多。

具有良好受力性能的各種類型鋼板剪力墻或屈曲約束鋼板剪力墻均可作為抗側(cè)力構(gòu)件用來提高框架結(jié)構(gòu)的承載力、抗側(cè)剛度、耗能能力和延性，進(jìn)而提高結(jié)構(gòu)的抗震能力。因此，將鋼板剪力墻應(yīng)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來替代傳統(tǒng)的混凝土剪力墻，既可以有效改善結(jié)構(gòu)的受力性能，又能降低結(jié)構(gòu)自重進(jìn)而節(jié)約基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的費(fèi)用，同時(shí)還能提高結(jié)構(gòu)的預(yù)制裝配化程度，因此具有十分重要的意義。

鋼板剪力墻在混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的關(guān)鍵問題之一就是鋼板剪力墻與混凝土框架的連接問題，目前多采用預(yù)埋鋼筋、栓釘、連接板等形式。但實(shí)際工程中的鋼板剪力墻承載力和剛度很大，預(yù)埋鋼筋和栓釘很難實(shí)現(xiàn)較大的承載力和剛度以保證鋼板剪力墻受力性能的發(fā)揮，同時(shí)焊接工作量也較大，施工非常繁瑣。利用預(yù)埋鋼板進(jìn)行連接，可有效保證平面內(nèi)的承載力和剛度，但平面外剛度相對(duì)較弱。特別是當(dāng)框架梁或柱的截面高度較大時(shí)，現(xiàn)有連接方式的適用性更會(huì)大大降低，不僅無法保證足夠的承載力和剛度，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致材料用量過多。因此提出用型鋼作為預(yù)埋件，既能保證連接件具有較大的承載力，也能保證平面內(nèi)和平面外的剛度，同時(shí)還能大大減少焊接工作量，方便制作加工。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種鋼板剪力墻與混凝土框架連接的角鋼腹桿桁架連接節(jié)點(diǎn)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中將大承載力鋼板剪力墻與混凝土框架相連的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種鋼板剪力墻與混凝土框架連接的角鋼腹桿桁架連接節(jié)點(diǎn)，包括：與鋼板剪力墻相連的t型鋼弦桿，所述t型鋼弦桿包括固定連接的腹板和翼緣，以及與混凝土框架相連、且兩端分別與所述t型鋼弦桿翼緣外表面垂直相連的角鋼腹桿，所述翼緣內(nèi)表面與所述混凝土框架梁或柱的表面平齊，所述t型鋼弦桿腹板露出梁或柱的外表面用于與鋼板剪力墻進(jìn)行連接，所述角鋼腹桿在上、下t型鋼弦桿之間間隔布置，所述梁或柱中的箍筋從相鄰角鋼腹桿中間穿過。

較佳地，角鋼腹桿的一個(gè)分肢與框架梁或柱軸線平行布置，另一個(gè)分肢與框架梁或柱軸線垂直布置。

較佳地，角鋼腹桿宜采用不等邊角鋼，并使角鋼長(zhǎng)肢平行于框架梁或柱軸線布置，角鋼短肢垂直于框架梁或柱軸線布置。

較佳地，角鋼腹桿垂直于框架梁或柱軸線的分肢朝向交錯(cuò)布置，即一個(gè)分肢向左，下一個(gè)分肢向右，如此交錯(cuò)布置。

較佳地，所述t型鋼弦桿中心線和所述角鋼腹桿平行于梁或柱軸線的分肢與框架梁或柱的軸線對(duì)齊。

較佳地，角鋼腹桿與所述t型鋼弦桿翼緣外表面通過角焊縫或?qū)雍缚p連接。

較佳地，角鋼腹桿的間距可結(jié)合梁或柱中箍筋間距以及相應(yīng)位置梁或柱截面的抗剪承載力需求確定。

較佳地，t型鋼弦桿腹板與所述鋼板剪力墻通過兩者端部的角焊縫相連，或者通過全熔透坡口對(duì)接焊縫相連，或者采用摩擦型高強(qiáng)螺栓相連。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明解決了鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置鋼板剪力墻的關(guān)鍵問題，可方便實(shí)現(xiàn)鋼板剪力墻與混凝土框架的連接。

2、本發(fā)明的角鋼腹桿桁架連接節(jié)點(diǎn)全部采用熱軋型鋼，焊接工作量小，制作加工方便，腹桿的布置便于梁或柱內(nèi)鋼筋的排列和綁扎以及混凝土的澆筑。

3、本發(fā)明的角鋼腹桿桁架連接節(jié)點(diǎn)可提供較大的承載力和剛度，能保證鋼板剪力墻受力性能的充分發(fā)揮，具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的鋼板剪力墻與混凝土框架連接的角鋼腹桿桁架連接節(jié)點(diǎn)在梁中的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的角鋼腹桿桁架連接節(jié)點(diǎn)在梁中的正視圖。

圖3為本發(fā)明的角鋼腹桿桁架連接節(jié)點(diǎn)在梁中的俯視圖。

圖4為本發(fā)明的角鋼腹桿桁架連接節(jié)點(diǎn)在梁中的剖視圖。

圖5為本發(fā)明的角鋼腹桿桁架連接節(jié)點(diǎn)在梁柱節(jié)點(diǎn)處的正視圖。

附圖標(biāo)記說明：

1、腹板；2、翼緣；3、角鋼腹桿；4、梁箍筋；5、梁縱筋；6、柱箍筋；7、柱縱筋。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受具體實(shí)施方式的限制。

請(qǐng)參閱圖1至圖5，本說明書所附圖上的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述得明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。

如圖1到圖5所示，本實(shí)施例提供了一種鋼板剪力墻與混凝土框架連接的角鋼腹桿桁架連接節(jié)點(diǎn)，包括：與鋼板剪力墻相連的t型鋼弦桿，所述t型鋼弦桿包括固定連接的腹板1和翼緣2，以及與混凝土框架相連、且兩端分別與所述翼緣2外表面垂直相連的角鋼腹桿3。所述t型鋼弦桿呈腹板1豎直、翼緣2水平狀布置在混凝土梁或柱的外表面，所述t型鋼弦桿翼緣2埋在混凝土梁或柱內(nèi)，翼緣內(nèi)表面與所述混凝土框架的梁或柱的表面平齊，t型鋼弦桿腹板1露出梁或柱的外表面用于與鋼板剪力墻進(jìn)行連接。角鋼腹桿3間隔布置，梁中的梁箍筋4或柱中的柱箍筋6從相鄰角鋼腹桿3中間穿過。本發(fā)明采用角鋼腹桿3設(shè)置在梁或柱內(nèi)部用來與混凝土框架相連，采用t型鋼弦桿與鋼板剪力墻相連。本發(fā)明的角鋼腹桿桁架節(jié)點(diǎn)可全部在工廠預(yù)先制作完成，僅需在現(xiàn)場(chǎng)完成鋼板剪力墻與角鋼桁架節(jié)點(diǎn)的連接，也可將鋼板剪力墻與頂部角鋼桁架節(jié)點(diǎn)的連接在工廠完成，然后在現(xiàn)場(chǎng)完成鋼板剪力墻與其余角鋼桁架節(jié)點(diǎn)的連接。由于預(yù)埋在梁或柱內(nèi)部的構(gòu)件僅有間隔布置的角鋼腹桿3，因此更便于梁或柱鋼筋的排列和綁扎以及混凝土的澆筑。

如圖1所示為梁中角鋼腹桿桁架連接節(jié)點(diǎn)的具體分布圖，上述t型鋼弦桿腹板1用來與梁兩側(cè)的鋼板剪力墻相連，t型鋼弦桿翼緣2置于梁的梁箍筋4外部。如圖5所示，與柱相連的角鋼腹桿桁架連接節(jié)點(diǎn)中，有鋼板剪力墻一側(cè)布置t型鋼弦桿，另一側(cè)為鋼板，t型鋼弦桿腹板用來與柱一側(cè)的鋼板剪力墻相連。

上述t型鋼中心線與角鋼腹桿平行于梁或柱軸線的分肢與梁或柱軸線對(duì)齊。設(shè)置t型鋼弦桿的目的不僅在于方便鋼板剪力墻與連接體的現(xiàn)場(chǎng)連接，同時(shí)也為相鄰角鋼腹桿3中間區(qū)段提供承載力和剛度，使之能夠?yàn)殇摪寮袅μ峁┯行У倪吘壖s束。

本發(fā)明中鋼板剪力墻與t型鋼弦桿可通過位于t型鋼弦桿腹板端部和鋼板剪力墻端部的兩條角焊縫進(jìn)行連接，或通過全熔透坡口對(duì)接焊縫進(jìn)行連接，也可采用摩擦型高強(qiáng)螺栓連接。當(dāng)采用角焊縫時(shí)，t型鋼弦桿腹板端部的角焊縫應(yīng)采用不等邊角焊縫來實(shí)現(xiàn)不同厚度鋼板的過渡。當(dāng)采用對(duì)接焊縫時(shí)應(yīng)保證鋼板剪力墻的加工精度。

上述角鋼腹桿3與t型鋼弦桿翼緣2通過角焊縫或?qū)雍缚p連接。角鋼腹桿3的間距可結(jié)合梁或柱中箍筋間距以及相應(yīng)位置梁或柱截面的抗剪承載力需求確定。

上述角鋼腹桿3垂直于梁或柱軸線的分肢不僅能提高連接節(jié)點(diǎn)的平面內(nèi)承載力，還可增大連接節(jié)點(diǎn)的平面外剛度，同時(shí)也增強(qiáng)了連接節(jié)點(diǎn)與混凝土梁或柱的咬合力，整體性更好。

上述t型鋼弦桿翼緣2的寬度通過滿足混凝土局部受壓承載力來確定。局部荷載可按鋼板剪力墻達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度計(jì)算，上下均布置鋼板剪力墻的中間層梁應(yīng)考慮兩端鋼板剪力墻傳遞的荷載。

下面以混凝土框架-四邊連接鋼板剪力墻為例，說明采用本發(fā)明的角鋼腹桿桁架連接節(jié)點(diǎn)的具體施工過程。若要在某一鋼筋混凝土框架中布置鋼板剪力墻，首先對(duì)鋼板剪力墻的邊緣構(gòu)件(梁和柱)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其滿足承載力和剛度的要求，能夠作為四邊連接鋼板剪力墻的有效約束構(gòu)件，同時(shí)根據(jù)鋼板剪力墻分擔(dān)的水平荷載確定鋼板剪力墻厚度。

在混凝土框架結(jié)構(gòu)施工前，將t型鋼弦桿和角鋼腹桿3預(yù)先在工廠加工并連接成整體，其中兩個(gè)t型鋼弦桿翼緣2的內(nèi)表面分別與梁的上、下表面或柱的內(nèi)、外表面平齊，t型鋼弦桿中心線和角鋼腹桿平行于梁或柱軸線的分肢與梁或柱軸線對(duì)齊，t型鋼弦桿翼緣2與角鋼腹桿3通過角焊縫或?qū)雍缚p連接。角鋼腹桿3的間距結(jié)合梁或柱中箍筋間距以及相應(yīng)位置梁或柱截面的抗剪承載力需求確定。

在梁柱連接節(jié)點(diǎn)處，上述t型鋼弦桿不伸入節(jié)點(diǎn)域內(nèi)部，且應(yīng)將相交處t型鋼弦桿腹板2角部切去以實(shí)現(xiàn)梁和柱中連接節(jié)點(diǎn)的銜接，如圖5所示。

施工時(shí)，將角鋼腹桿桁架連接節(jié)點(diǎn)與需要設(shè)置鋼板剪力墻部位的梁、柱鋼筋整體綁扎預(yù)埋于混凝土構(gòu)件內(nèi)部，梁箍筋4或柱箍筋6從相鄰的角鋼腹桿3中間穿過。待混凝土澆筑完成后，混凝土與角鋼腹桿桁架連接節(jié)點(diǎn)的連接即施工完成。在主體混凝土框架結(jié)構(gòu)施工完畢以后，將鋼板剪力墻與t型鋼弦桿腹板1連接，連接方式可采用角焊縫、對(duì)接焊縫或摩擦型高強(qiáng)螺栓。

綜上所述，本發(fā)明鋼板剪力墻與混凝土框架連接的角鋼腹桿桁架連接節(jié)點(diǎn)，采用角鋼腹桿設(shè)置在梁或柱內(nèi)部用來與混凝土框架相連，采用t型鋼弦桿與鋼板剪力墻相連。這種角鋼腹桿桁架連接節(jié)點(diǎn)承載力高、剛度大，可實(shí)現(xiàn)大承載力鋼板剪力墻與混凝土框架的有效連接，保證鋼板剪力墻受力性能的發(fā)揮。連接節(jié)點(diǎn)全部采用熱軋型鋼，焊接工作量小，制作加工方便，可以在工廠中預(yù)先制作，無需施工時(shí)現(xiàn)場(chǎng)制作，且便于梁縱筋、梁箍筋或柱縱筋、柱箍筋的排列和綁扎，同時(shí)避免了混凝土澆筑的困難，所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。

以上公開的僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，但是，本發(fā)明實(shí)施例并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。