專利名稱：一種復(fù)式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種復(fù)式鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
復(fù)式鋼管混凝土柱是在傳統(tǒng)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)上發(fā)展起來的一種新型組合柱，具有承載力高、延性好以及耐火性能優(yōu)越等特點(diǎn)，且具有很高的防倒塌能力，可以在強(qiáng)地震區(qū)的結(jié)構(gòu)中應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。推廣應(yīng)用復(fù)式鋼管混凝土柱的關(guān)鍵難點(diǎn)之一是解決其與梁板結(jié)構(gòu)的連接問題，而其與鋼梁的連接目前還是空白。最常用的傳統(tǒng)鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)由于連接方式各異，節(jié)點(diǎn)的性能差異很大，主要的節(jié)點(diǎn)形式有外環(huán)板式和內(nèi)隔板式，外環(huán)板式節(jié)點(diǎn)因室內(nèi)角部凸角缺陷，使用起來有一定限制，而內(nèi)隔板式節(jié)點(diǎn)無法應(yīng)用于復(fù)式鋼管混凝土，因內(nèi)隔板影響柱內(nèi)混凝土澆灌。本發(fā)明提出新型的復(fù)式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，可為復(fù)式鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，利用現(xiàn)有傳統(tǒng)鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)的技術(shù)特點(diǎn)，提供一種復(fù)式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明整體性強(qiáng)、力學(xué)性能優(yōu)越，同時(shí)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、制造方便且造價(jià)低。本發(fā)明的一種復(fù)式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，由復(fù)式鋼管混凝土柱、鋼梁及傳力構(gòu)件組成，所述的復(fù)式鋼管混凝土柱包括外鋼管1、內(nèi)鋼管2及內(nèi)部灌注的混凝土 3 ；所述的鋼梁4包括上下翼緣和腹板；所述的傳力構(gòu)件包括錨固腹板5、水平端板6、豎向連接板7及豎向肋板8 ；在內(nèi)、外鋼管間焊接豎向的錨固腹板5，并埋于混凝土 3 中，該錨固腹板5分別與鋼梁4的上下翼緣相對(duì)應(yīng)；橫向布置的鋼梁的上下翼緣及腹板分別和與柱等寬的水平端板6焊接，該腹板同時(shí)與焊接在復(fù)式鋼管混凝土柱側(cè)的豎向連接板7 通過螺栓9連接，水平端板6與復(fù)式鋼管混凝土柱側(cè)連接；在復(fù)式鋼管混凝土柱與縱向鋼梁之間對(duì)應(yīng)于橫向鋼梁上下翼緣處，平貼于復(fù)式鋼管混凝土柱側(cè)焊接有豎向肋板8，伸出柱側(cè)的豎向肋板8與水平端板6固定連接；縱向鋼梁與豎向肋板8及復(fù)式鋼管混凝土柱側(cè)固定連接；所述的錨固腹板5分別與上下豎向肋板8在同一水平位置。所述的復(fù)式鋼管混凝土柱為方套圓、方套方、或矩形套矩形的截面形式。所述的鋼梁為工字鋼梁或箱形鋼梁。所述的混凝土是普通混凝土、高強(qiáng)混凝土或自密實(shí)混凝土。 所述的縱向鋼梁與復(fù)式鋼管混凝土柱鉸接時(shí)，在柱側(cè)焊接豎向連接板與鋼梁腹板用螺栓連接。所述的縱向鋼梁與復(fù)式鋼管混凝土柱剛接時(shí)，將鋼梁翼緣直接焊在豎向肋板上，鋼梁腹板與柱側(cè)連接。所述的縱向鋼梁與復(fù)式鋼管混凝土柱剛接時(shí)，所述的豎向肋板換成T型鋼， T型鋼腹板與縱向鋼梁翼緣焊接，同時(shí)鋼梁腹板與柱側(cè)連接。有益效果1、本發(fā)明特別適用于建筑結(jié)構(gòu)中角柱和邊柱情況，不僅克服了外環(huán)板節(jié)點(diǎn)墻板安
3裝問題，而且避免了室內(nèi)角部有凸角現(xiàn)象。2、本發(fā)明可保證復(fù)式鋼管混凝土柱連續(xù)貫通，達(dá)到強(qiáng)柱弱梁、節(jié)點(diǎn)更強(qiáng)的目的。節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單，加工安裝方便，傳力明確可靠，可適應(yīng)了工業(yè)化生產(chǎn)需求，特別是隨著冷彎薄壁鋼管大型生產(chǎn)線的投產(chǎn)和住宅鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)將得到更好發(fā)揮。


圖1為本發(fā)明的復(fù)式鋼管混凝土柱截面圖；圖2為復(fù)式鋼管混凝土鋼梁節(jié)點(diǎn)平面截面示意圖；圖3為圖2中節(jié)點(diǎn)的I-I剖面示意具體實(shí)施例方式下面參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明由復(fù)式鋼管混凝土柱、鋼梁及傳力構(gòu)件組成。復(fù)式鋼管混凝土柱包括外鋼管1、內(nèi)鋼管2及內(nèi)部灌注的混凝土 3，如圖1所示為方套圓復(fù)式鋼管混凝土柱截面。鋼梁 4包括上下翼緣和腹板；傳力構(gòu)件包括錨固腹板5、水平端板6、豎向連接板7及豎向肋板8。 鋼梁4分別橫向和縱向布置在復(fù)式鋼管混凝土柱的四周，在內(nèi)、外鋼管間焊接豎向的錨固腹板5，并埋于混凝土 3中，該錨固腹板5位置分別對(duì)應(yīng)于縱橫向鋼梁的上下翼緣。橫向布置的鋼梁端設(shè)有與柱等寬的水平端板6，與橫向布置的鋼梁的上下翼緣及腹板連接在一起， 該腹板同時(shí)與焊接在復(fù)式鋼管混凝土柱側(cè)的豎向連接板7通過螺栓9連接，水平端板6與復(fù)式鋼管混凝土柱側(cè)連接；在復(fù)式鋼管混凝土柱與縱向布置鋼梁之間對(duì)應(yīng)于橫向鋼梁上下翼緣處，平貼于復(fù)式鋼管混凝土柱側(cè)的上下焊接有豎向肋板8，伸出柱側(cè)的豎向肋板8與水平端板6焊接；縱向鋼梁與豎向肋板8及復(fù)式鋼管混凝土柱側(cè)固定連接；錨固腹板5分別與上下豎向肋板8在同一水平位置，共同承受鋼梁翼緣傳來的水平荷載。如圖2-圖3所示，節(jié)點(diǎn)連接處，在正對(duì)縱橫向布置的鋼梁4的上下翼緣位置，在復(fù)式鋼管混凝土柱內(nèi)外鋼管間焊接豎向的錨固腹板5上下共八塊，埋于混凝土 3中。橫向鋼梁端設(shè)與柱等寬的水平端板6，上下水平端板6與橫向鋼梁上下翼緣及腹板連接在一起，腹板同時(shí)與焊接在柱側(cè)的豎向連接板7通過螺栓9連接。在復(fù)式鋼管混凝土柱與縱向鋼梁之間對(duì)應(yīng)于橫向鋼梁上下翼緣處，焊接平貼于柱側(cè)的豎向肋板8上下共四條，伸出柱側(cè)的豎向肋板8與水平端板6焊接；錨固腹板5與豎向肋板8基本在節(jié)點(diǎn)同一水平位置，共同承受鋼梁翼緣傳來的水平荷載?？v向鋼梁與上下豎向肋板及柱側(cè)固定連接，若為鉸接，可在柱側(cè)焊接豎向連接板與鋼梁腹板用螺栓連接以傳遞梁端剪力；若為剛接，既可直接將梁翼緣焊在豎向肋板上，也可將豎向肋板換成T型鋼，T型鋼腹板與縱向梁翼緣焊接，同時(shí)鋼梁腹板與柱側(cè)連接。本發(fā)明將外環(huán)板式節(jié)點(diǎn)的水平傳力構(gòu)件改為平貼與柱側(cè)的豎向肋板，與鋼梁端水平端板固定；同時(shí)節(jié)點(diǎn)處復(fù)式鋼管混凝土柱內(nèi)外鋼管間焊接豎向的錨固腹板可共同承受梁翼緣傳來的拉力。本發(fā)明的涉及的復(fù)式鋼管混凝土柱可以采用為方套圓、方套方、或矩形套矩形的截面形式；內(nèi)鋼管和外鋼管可以采用薄壁鋼管；鋼梁可為工字鋼梁或箱形鋼梁；混凝土可以是普通混凝土、高強(qiáng)混凝土或自密實(shí)混凝土。所述的實(shí)現(xiàn)復(fù)式鋼管混凝土柱與鋼梁節(jié)點(diǎn)剛接的傳力構(gòu)件包括錨固腹板、水平端板、豎向連接板及豎向肋板，它們共同作用形成的節(jié)點(diǎn)傳力體系，可保證節(jié)點(diǎn)傳力完全，達(dá)到剛性節(jié)點(diǎn)的目的，也能確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，由復(fù)式鋼管混凝土柱、鋼梁及傳力構(gòu)件組成，所述的復(fù)式鋼管混凝土柱包括外鋼管(1)、內(nèi)鋼管(2)及內(nèi)部灌注的混凝土 (3)；所述的鋼梁(4)包括上下翼緣和腹板；所述的傳力構(gòu)件包括錨固腹板(5)、水平端板 (6)、豎向連接板(7)及豎向肋板(8)；在內(nèi)、外鋼管間焊接豎向的錨固腹板(5)，并埋于混凝土(3)中，該錨固腹板(5)分別與鋼梁(4)的上下翼緣相對(duì)應(yīng)；橫向布置的鋼梁的上下翼緣及腹板分別和與柱等寬的水平端板(6)焊接，該腹板同時(shí)與焊接在復(fù)式鋼管混凝土柱側(cè)的豎向連接板(7)固定連接，水平端板(6)與復(fù)式鋼管混凝土柱側(cè)連接；在復(fù)式鋼管混凝土柱與縱向布置的鋼梁之間對(duì)應(yīng)于橫向鋼梁上下翼緣處，平貼于復(fù)式鋼管混凝土柱側(cè)焊接有豎向肋板(8)，伸出柱側(cè)的豎向肋板⑶與水平端板(6)固接；縱向鋼梁與豎向肋板⑶及復(fù)式鋼管混凝土柱側(cè)固定連接；所述的錨固腹板( 分別與上下豎向肋板(8)在同一水平位置。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述的復(fù)式鋼管混凝土柱為方套圓、方套方、或矩形套矩形的截面形式。
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述的鋼梁為工字鋼梁或箱形鋼梁。
4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述的混凝土是普通混凝土、高強(qiáng)混凝土或自密實(shí)混凝土。
5.如權(quán)利要求1所述的復(fù)式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述的縱向鋼梁與復(fù)式鋼管混凝土柱鉸接時(shí)，在柱側(cè)焊接豎向連接板與鋼梁腹板用螺栓連接。
6.如權(quán)利要求1所述的復(fù)式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述的縱向鋼梁與復(fù)式鋼管混凝土柱剛接時(shí)，鋼梁翼緣直接焊在豎向肋板上，鋼梁腹板與柱側(cè)連接。
7.如權(quán)利要求6所述的復(fù)式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述的豎向肋板換成T型鋼，T型鋼腹板與縱向鋼梁翼緣焊接，同時(shí)鋼梁腹板與柱側(cè)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復(fù)式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，屬于建筑結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域。由復(fù)式鋼管混凝土柱、鋼梁及傳力構(gòu)件組成。傳力構(gòu)件包括錨固腹板、水平端板、豎向連接板及豎向肋板；鋼梁分別橫向和縱向布置在復(fù)式鋼管混凝土柱的四周；在內(nèi)、外鋼管間焊接錨固腹板，埋于混凝土中，錨固腹板與鋼梁的上下翼緣相對(duì)應(yīng)；橫向鋼梁的上下翼緣及腹板分別和與水平端板連接，腹板同時(shí)與焊接在柱側(cè)的連接板固定連接，水平端板與柱側(cè)連接；在柱與縱向鋼梁之間對(duì)應(yīng)于橫向鋼梁上下翼緣處，平貼于柱側(cè)焊接有豎向肋板，伸出柱側(cè)的豎向肋板與水平端板固接；縱向鋼梁與豎向肋板及柱側(cè)固接。本發(fā)明節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單，加工安裝方便，傳力明確可靠，可適應(yīng)了工業(yè)化生產(chǎn)需求。
文檔編號(hào)E04B1/58GK102296705SQ201110164708
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者周天華, 張冬芳, 張玉芬, 聶建國(guó), 魏雪英 申請(qǐng)人:清華大學(xué)