復式鋼管混凝土外環(huán)板梁柱連接節(jié)點的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明復式鋼管混凝土外環(huán)板梁柱連接節(jié)點，涉及復式鋼管混凝土柱與鋼梁構(gòu)件的連接，屬于建筑工程和組合結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】。該節(jié)點由復式鋼管混凝土柱、鋼梁及傳力構(gòu)件組成。所述的復式鋼管混凝土柱由內(nèi)外鋼管及內(nèi)部灌注的混凝土組成。所述的鋼梁由上下翼緣和腹板組成，鋼梁橫向和縱向布置在復式鋼管混凝土柱的四周。所述的傳力構(gòu)件由外環(huán)板和錨固腹板組成。在外鋼管外壁四周焊有一圈外環(huán)板，與鋼梁上下翼緣焊接；同時在內(nèi)外鋼管間正對鋼梁腹板位置焊接錨固腹板，外鋼管開槽，錨固腹板伸出部分與外環(huán)板和鋼梁腹板固定連接。本發(fā)明的節(jié)點可有效地傳遞鋼梁上下翼緣的拉力和壓力，抗剪能力強，節(jié)點整體性好，傳力路徑明確，加工制造簡單，技術(shù)經(jīng)濟效益好。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種復式鋼管混凝土柱與鋼梁的連 接節(jié)點結(jié)構(gòu)設(shè)計。 復式鋼管混凝土外環(huán)板梁柱連接節(jié)點

【背景技術(shù)】
[0002] 復式鋼管混凝土柱耐火性能優(yōu)越，抗震性能強而且設(shè)計中可不考慮軸壓比限值， 是一種值得發(fā)展的結(jié)構(gòu)形式，對大跨度公共建筑與中高層建筑來說是一種具有應(yīng)用前景的 結(jié)構(gòu)形式。推廣應(yīng)用復式鋼管混凝土柱的關(guān)鍵難點之一是解決其與梁板結(jié)構(gòu)的連接問題， 只有其節(jié)點問題的解決才能使復式鋼管混凝土結(jié)構(gòu)得到更快的發(fā)展。幾十年來鋼管混凝土 節(jié)點得到了廣泛的研究和實踐應(yīng)用，而復式鋼管混凝土鋼梁節(jié)點的國內(nèi)外相關(guān)文獻報道很 少。本發(fā)明是基于鋼管混凝土節(jié)點的相關(guān)較成熟的研究成果，涉及了符合現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計要 求的鋼梁節(jié)點連接方式，可為復式鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明目的是針對現(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)點的技術(shù)特點，提供一種復式鋼管混凝土外環(huán)板梁柱連接節(jié)點。本發(fā)明的新型節(jié)點的整 體性強、力學性能優(yōu)越，同時設(shè)計簡單、制造方便且造價低。
[0004] 本發(fā)明的復式鋼管混凝土外環(huán)板梁柱連接節(jié)點，由復式鋼管混凝土柱、鋼梁及傳 力構(gòu)件組成，所述的復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)件由外環(huán)板5和錨固腹板6組成；其特征在 于，在外鋼管外壁上焊有一圈外環(huán)板5,與鋼梁上下翼緣對接焊縫連接；同時，內(nèi)外鋼管間 焊接堅向的錨固腹板6埋于混凝土 3中，位置正對應(yīng)于縱橫向布置的鋼梁4的腹板；外鋼管 開槽，錨固腹板伸出外鋼管的部分，上下和外環(huán)板5雙面角焊縫連接，側(cè)向通過堅向連接板 7采用高強螺栓8與鋼梁4腹板栓焊連接。為傳力更明確，錨固腹板6在內(nèi)外鋼管間上下均 高于鋼梁4腹板，伸出外鋼管的部分與鋼梁4腹板等高。節(jié)點區(qū)的剪力依靠外鋼管壁、節(jié)點 區(qū)核心混凝土及錨固腹板共同傳遞；鋼梁翼緣所受拉力通過外環(huán)板傳遞到外鋼管腹板，又 通過錨固腹板將荷載傳遞給節(jié)點核心區(qū)。
[0005] 所述的復式鋼管混凝土柱為內(nèi)圓外方或內(nèi)方外方或內(nèi)矩形外矩形的截面形式。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或高強混凝土或自密實混凝 土。所述的外環(huán)板是斜邊為直線或弧線的八邊形環(huán)板。
[0006] 有益效果：
[0007] 1、本發(fā)明特別適用于建筑結(jié)構(gòu)復式鋼管混凝土中柱情況，該新型的復式鋼管混凝 土柱與鋼梁外環(huán)板連接節(jié)點，外環(huán)板的存在繼承了自身與梁的連接簡單的特點，可有效的 傳遞鋼梁上下翼緣的拉力和壓力；錨固腹板可有效提高節(jié)點的剛度和強度。該節(jié)點構(gòu)造簡 單，加工安裝方便，傳力明確可靠，有利于復式鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。
[0008] 2、本發(fā)明易實現(xiàn)強柱弱梁、節(jié)點更強的抗震設(shè)計目的?？蛇m應(yīng)現(xiàn)代工業(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)明優(yōu)勢將得到 更好發(fā)揮。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1為本發(fā)明的復式鋼管混凝土柱截面圖；
[0010] 圖2為復式鋼管混凝土外環(huán)板梁柱連接節(jié)點平面示意圖；
[0011] 圖3為圖2中節(jié)點的I-Ι剖面示意圖。

【具體實施方式】
[0012] 下面參照附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
[0013] 本發(fā)明由復式鋼管混凝土柱、鋼梁及傳力構(gòu)件組成。復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所示為內(nèi)圓外方復式鋼管混凝土柱截面。
[0014] 如圖2-圖3所示，復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 ;鋼梁4包括上下翼緣和腹板；所述的傳力構(gòu)件由外環(huán)板5和錨固腹板6組成；在外鋼 管1外壁上焊有一圈外環(huán)板5,與鋼梁4上下翼緣對接焊縫連接。同時，內(nèi)外鋼管間焊接堅 向的錨固腹板6埋于混凝土 3中，位置正對應(yīng)于縱橫向布置的鋼梁4的腹板；外鋼管開槽， 錨固腹板6伸出外鋼管的部分上下和外環(huán)板5雙面角焊縫連接，側(cè)向通過堅向連接板7采 用高強螺栓8與鋼梁4腹板栓焊連接。如圖2所示，外環(huán)板斜邊采用弧線可達到預防應(yīng)力 集中和外形美觀的特點，外環(huán)板也可以直接采用斜直線達到便于施工的效果；如圖3所示， 為傳力更明確，錨固腹板6在內(nèi)外鋼管間上下均高于鋼梁4腹板，伸出外鋼管的部分與鋼梁 4腹板等高。節(jié)點區(qū)的剪力依靠外鋼管壁、節(jié)點區(qū)核心混凝土及錨固腹板共同傳遞；鋼梁翼 緣所受軸力通過外環(huán)板傳遞到外鋼管腹板，又通過錨固腹板將荷載傳遞給節(jié)點核心區(qū)。
[0015] 本發(fā)明涉及的復式鋼管混凝土柱可以采用為內(nèi)圓外方或內(nèi)方外方或內(nèi)矩形外矩 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或高強混凝土或自密實混凝土；外環(huán)板是斜邊為直線或弧線的八邊形 環(huán)板。所述的實現(xiàn)復式鋼管混凝土柱與鋼梁節(jié)點剛接的傳力構(gòu)件包括外環(huán)板和錨固腹板， 它們共同作用形成的節(jié)點傳力體系，可保證節(jié)點傳力完全，達到剛性節(jié)點的目的，也能確保 整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
【權(quán)利要求】
1. 復式鋼管混凝土外環(huán)板梁柱連接節(jié)點，由復式鋼管混凝土柱、鋼梁及傳力構(gòu)件組成， 所述的復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)件由外環(huán)板（5)和錨固腹板（6)組成；其特征 在于：節(jié)點連接處外鋼管壁上焊有一圈外環(huán)板（5)，與鋼梁（4)的上下翼緣焊接；同時在內(nèi) 外鋼管間焊接堅直的錨固腹板（6)埋于混凝土（3)中，外鋼管開槽，錨固腹板伸出外鋼管部 分，上下與外環(huán)板（5)焊接，側(cè)向通過堅向連接板（7)采用高強螺栓（8)與鋼梁（4)腹板連 接。
2. 如權(quán)利要求1所述的復式鋼管混凝土外環(huán)板梁柱連接節(jié)點，其特征在于：所述的復 式鋼管混凝土柱為內(nèi)圓外方或內(nèi)方外方或內(nèi)矩形外矩形的截面形式。
3. 如權(quán)利要求1所述的復式鋼管混凝土外環(huán)板梁柱連接節(jié)點，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所述的復式鋼管混凝土外環(huán)板梁柱連接節(jié)點，其特征在于：所述的混 凝土是普通混凝土或高強混凝土或自密實混凝土。
5. 如權(quán)利要求1所述的復式鋼管混凝土外環(huán)板梁柱連接節(jié)點，其特征在于：所述的外 環(huán)板是斜邊為直線或弧線的八邊形環(huán)板。
【文檔編號】E04B1/98GK104120797SQ201410380541
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月5日
【發(fā)明者】張玉芬, 孫世國, 高建嶺, 白玉星, 王強, 吳鑫秀 申請人:北方工業(yè)大學