矩形鋼管混凝土柱-鋼梁插板錨固式連接節(jié)點的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種矩形鋼管混凝土柱-鋼梁插板錨固式連接節(jié)點，屬于建筑工程結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】，該節(jié)點由管壁切有槽口的鋼管混凝土柱、翼緣連接板、腹板連接件、型鋼梁及高強(qiáng)螺栓、焊縫組成。預(yù)先在鋼板上切出槽口，再將鋼板焊接構(gòu)成矩形鋼管混凝土柱，翼緣連接板插入槽口一定長度并由坡口焊在槽口處焊接固定，柱內(nèi)填充灌注混凝土后與之粘接錨固，型鋼梁翼緣與翼緣連接板采用全熔透坡口焊縫連接，型鋼梁腹板通過高強(qiáng)螺栓與焊于柱壁上的腹板連接件連接。本實用新型節(jié)點構(gòu)造保證了梁柱連接的強(qiáng)度和剛度需求比傳統(tǒng)節(jié)點構(gòu)造的力學(xué)性能更優(yōu)越，大大減少了焊接工作量，節(jié)省加工時間和制造成本。
【專利說明】矩形鋼管混凝土柱-鋼梁插板錨固式連接節(jié)點

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于建筑結(jié)構(gòu)工程【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及矩形鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié) 點。

【背景技術(shù)】
[0002] 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)屬于鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)中的一種形式，在鋼管中填充灌注混凝 土構(gòu)成共同工作的柱構(gòu)件，鋼管對核心混凝土產(chǎn)生約束作用，混凝土強(qiáng)度和延性都有所提 高，以此發(fā)揮兩種材料的優(yōu)越特性。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的節(jié)點設(shè)計至關(guān)重要，應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛 度、穩(wěn)定性和抗震的要求，保證梁柱間及構(gòu)件內(nèi)力的傳遞，使鋼管和管中混凝土能共同工 作，充分發(fā)揮鋼管混凝土的優(yōu)良特性，便于制作、安裝和管內(nèi)混凝土澆灌施工。
[0003] 當(dāng)前，矩形鋼管混凝土柱-型鋼梁節(jié)點結(jié)構(gòu)主要有加強(qiáng)環(huán)式節(jié)點、隔板類節(jié)點、穿 心式節(jié)點、錨定板式節(jié)點等，其中外加強(qiáng)環(huán)式節(jié)點與內(nèi)隔板式節(jié)點使用最為普遍，但工廠加 工制作復(fù)雜、焊接工作量大、不方便施工，外環(huán)板還影響美觀和使用空間，同時這些連接方 式造價高，經(jīng)濟(jì)效益差，對鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點的構(gòu)造形式仍需要進(jìn)一步的探索 研究。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型的目的是利用翼緣連接板與核心混凝土的粘接錨固作用，提供了一種 矩形鋼管混凝土柱-鋼梁插板錨固式連接節(jié)點，本實用新型適用于截面邊長大于500_的 矩形鋼管。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本實用新型的矩形鋼管混凝土柱-鋼梁插板錨固式連接節(jié)點， 是在矩形鋼管上且在鋼梁的上下翼緣位置上分別設(shè)有坡口槽口，坡口槽口中分別插有翼緣 連接板，要求翼緣連接板插入深度為翼緣連接板長度一半，翼緣連接板與坡口槽口接觸處 采用坡口焊連接在一起，翼緣連接板的插入部分被澆灌在矩形鋼管內(nèi)的混凝土中，在矩形 鋼管的外壁上且在鋼梁腹板的相應(yīng)位置焊接有腹板連接件；鋼梁的上下翼緣縮短后采用全 熔透坡口焊的方式連接在翼緣連接板上，鋼梁的腹板通過高強(qiáng)螺栓連接在腹板連接件上， 從而使矩形鋼管混凝土柱與鋼梁連接在一起。
[0006] 上述翼緣連接板的寬度等于鋼梁翼板寬度，長度等于鋼管截面邊長的（1/2-2/3)。
[0007] 為了能夠使翼緣連接板與核心混凝土有效地咬合粘接，增強(qiáng)翼緣連接板的力學(xué)性 能和錨固作用，加工翼緣連接板時，插入部分的周邊設(shè)為鋸齒狀構(gòu)造；鋸齒狀構(gòu)造的齒形為 矩形齒或梯形齒；或者在翼緣連接板插入部分的板面上加工若干圓孔。
[0008] 上述節(jié)點的施工方法，按如下步驟進(jìn)行：
[0009] 第一步，按設(shè)計要求截取加工翼緣連接板，將翼緣連接板與鋼梁連接的一端加工 出坡口，每個鋼梁需要一對翼緣連接板；
[0010] 第二步：按矩形鋼管混凝土柱的設(shè)計尺寸，截取四塊矩形鋼板，在需要與鋼梁連接 的那一面鋼板上，切出與翼緣連接板寬度相適宜的上下兩個坡口槽口，兩個坡口槽口處于 鋼梁上下翼緣位置，再將四塊鋼板焊接組成矩形鋼管；
[0011] 第三步，在矩形鋼管壁的兩個坡口槽口之間與鋼梁相應(yīng)的位置焊接上腹板連接 件，腹板連接件可采用鋼板、角鋼或T型鋼其中一種；
[0012] 第四步：加工鋼梁，將上下翼緣的安裝翼緣連接板的部位割除，將切口部位加工出 坡口；
[0013] 第五步，在施工現(xiàn)場將一對翼緣連接板分別穿過上下坡口槽口插入矩形鋼管中， 要求插入深度為翼緣連接板長度的一半，采用坡口焊將翼緣連接板與矩形鋼管焊接牢固， 同時將坡口槽口焊接封閉嚴(yán)密，保證內(nèi)部澆筑混凝土?xí)r不會外漏；當(dāng)矩形鋼管混凝土柱四 面連接鋼梁時，需要將翼緣連接板插入部分直角切掉；
[0014] 第六步，按傳統(tǒng)方法向矩形鋼管內(nèi)填充澆灌混凝土；
[0015] 第七步，安裝鋼梁，使鋼梁置于兩個鋼管混凝土之間，并使鋼梁的上下翼緣坡口對 準(zhǔn)翼緣連接板坡口，采用全熔透坡口焊的方式將兩者焊接，將鋼梁的腹板通過高強(qiáng)螺栓與 腹板連接件連接，從而使矩形鋼管混凝土柱與鋼梁連接在一起，構(gòu)成插板錨固式的矩形鋼 管混凝土柱-鋼梁節(jié)點。
[0016] 本實用新型的有益效果是：
[0017] 1、由于翼緣連接板穿過鋼管壁槽口深入核心混凝土并可靠粘接錨固，翼緣連接板 還通過槽口處的坡口焊保證與鋼管壁的可靠連接，共同構(gòu)成工作構(gòu)件，梁承受的荷載直接 性地傳遞到柱的鋼管壁及核心混凝土內(nèi)，翼緣連接板起到鋼管混凝土柱內(nèi)隔板作用，保證 了梁柱連接的強(qiáng)度和剛度需求比傳統(tǒng)節(jié)點構(gòu)造的力學(xué)性能更優(yōu)越。
[0018] 2、該梁柱節(jié)點構(gòu)造簡單，僅需要在鋼板上相應(yīng)位置切出槽口，焊接構(gòu)成矩形鋼管 后，插入翼緣連接板并在槽口焊接封口，加工制作方便，相比內(nèi)隔板式鋼管混凝土柱大大減 少了焊接工作量，節(jié)省加工時間和制造成本，實用性和經(jīng)濟(jì)效益顯著。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1為本實用新型實施例1的立體示意圖；
[0020] 圖2為本實用新型實施例1的主視圖；
[0021] 圖3為本實用新型實施例1的俯視圖；
[0022] 圖4為本實用新型實施例2的剖平面示意圖，圖中以四面連接鋼梁時翼緣連接板 插入深度為管內(nèi)混凝土截面邊長的1/3為例；
[0023] 圖5為本實用新型實施例3的立體示意圖；
[0024] 圖6為本實用新型實施例3的剖平面示意圖；
[0025] 圖7為本實用新型實施例4的剖平面示意圖。
[0026] 圖例說明：
[0027] 1-矩形鋼管，2-坡口槽口，3-翼緣連接板，4一腹板連接件，5-鋼梁，6-鋼梁 腹板，7-坡口焊，8-全烙透坡口焊縫，9一商強(qiáng)螺栓，10-混凝土，II -圓孔，12-矩形齒， 13-梯形齒。

【具體實施方式】
[0028] 下面結(jié)合實施例附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明：
[0029] 實施例1 :
[0030] 實施例1是矩形鋼管混凝土柱兩側(cè)面連接鋼梁的情況。如圖1、圖2、圖3所示，一 種矩形鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點的連接結(jié)構(gòu)，它是在矩形鋼管1且在鋼梁5的上下翼緣位 置上分別設(shè)有坡口槽口 2,坡口槽口 2中分別插有翼緣連接板3,翼緣連接板3與坡口槽口 2接觸處采用坡口焊7連接在一起，翼緣連接板3的插入部分被澆灌在矩形鋼管1內(nèi)的混 凝土 10中，在矩形鋼管1的外壁上且在鋼梁腹板6的相應(yīng)位置焊接有腹板連接件4 ;鋼梁5 的上下翼緣縮短后采用全熔透坡口焊縫8的方式連接在翼緣連接板3上，鋼梁腹板6通過 高強(qiáng)螺栓9連接在腹板連接件4上，從而使矩形鋼管混凝土柱與鋼梁連接在一起。上述鋼 梁5的上下翼緣縮短的長度等于翼緣連接板3外漏的長度。
[0031] 實施例2:
[0032] 實施例2是矩形鋼管混凝土柱四面連接鋼梁的情況，參見圖4。實施例2與上述實 施例1不同的是，由于矩形鋼管混凝土柱四面連接鋼梁5,為了適應(yīng)翼緣連接板3寬度大、插 入較深的情況，所以將翼緣連接板3插入部分直角切掉。而且翼緣連接板3伸入鋼管內(nèi)部 的部分加工若干圓孔11，以便翼緣連接板3與核心混凝土有效地咬合粘接接。
[0033] 實施例3 :
[0034] 實施例3是矩形鋼管混凝土柱兩側(cè)面連接鋼梁的情況，參見圖5、圖6。實施例3 與上述實施例1不同的是，為了能夠使翼緣連接板與核心混凝土有效地咬合粘接，增強(qiáng)翼 緣連接板的力學(xué)性能和錨固作用，翼緣連接板插入部分的端部設(shè)為鋸齒狀構(gòu)造；鋸齒狀構(gòu) 造的齒形為矩形齒12。
[0035] 實施例4 :
[0036] 實施例4是矩形鋼管混凝土柱兩側(cè)面連接鋼梁的情況，參見圖7。實施例4與上述 實施例3不同的是，為了能夠使翼緣連接板3與核心混凝土有效地咬合粘接，增強(qiáng)翼緣連接 板3的力學(xué)性能和錨固作用，翼緣連接板3插入部分的兩側(cè)面設(shè)為鋸齒狀構(gòu)造；鋸齒狀構(gòu)造 的齒形為梯形齒13。
[0037] 上述實施例1-4的所述節(jié)點的施工方法，按如下步驟進(jìn)行：
[0038] 第一步，按設(shè)計要求截取加工翼緣連接板3,翼緣連接板3的寬度等于鋼梁5翼板 寬度，長度等于鋼管截面邊長的（1/2-2/3)，并將翼緣連接板3與鋼梁5連接的一端加工出 坡口，每個鋼梁5需要一對翼緣連接板3 ;
[0039] 第二步，按矩形鋼管1混凝土柱的設(shè)計尺寸，截取四塊矩形鋼鋼板，在需要與鋼梁 5連接的那一面鋼板上，切出與翼緣連接板3寬度相適宜的上下兩個坡口槽口 2,兩個坡口 槽口 2的間距與鋼梁的高度相等，再將四塊鋼板焊接組成矩形鋼管1 ;
[0040] 第三步，在矩形鋼管壁的兩個坡口槽口 2之間與鋼梁5相應(yīng)的位置焊接上腹板連 接件4,腹板連接件4可采用鋼板、角鋼或T型鋼其中一種；
[0041] 第四步：加工鋼梁，將上下翼緣的安裝翼緣連接板的部位割除，將切口部位加工出 坡口；
[0042] 第五步，施工現(xiàn)場，將一對翼緣連接板3分別穿過上下坡口槽口 2插入矩形鋼管1 中，插入深度為管內(nèi)混凝土截面邊長的（1/4-1/3)以內(nèi)，采用坡口焊7將翼緣連接板3與矩 形鋼管1焊接牢固，同時將坡口槽口 2焊接封閉嚴(yán)密，保證內(nèi)部澆筑混凝土 10時不會外漏； [0043] 第六步，按傳統(tǒng)方法向矩形鋼管內(nèi)填充澆灌混凝土；
[0044] 第七步，然后安裝鋼梁5,使鋼梁5置于兩個鋼管混凝土之間，并使鋼梁的上下翼 緣坡口對準(zhǔn)翼緣連接板3坡口，采用全熔透坡口焊縫8的方式將兩者焊接，將鋼梁腹板6通 過高強(qiáng)螺栓9與腹板連接件4連接，從而使矩形鋼管1與鋼梁5連接在一起，構(gòu)成矩形鋼管 混凝土柱-鋼梁節(jié)點。
【權(quán)利要求】
1. 一種矩形鋼管混凝土柱-鋼梁插板錨固式連接節(jié)點，其特征在于，它是在矩形鋼管 上且在鋼梁的上下翼緣位置上分別設(shè)有坡口槽口，坡口槽口中分別插有翼緣連接板，要求 翼緣連接板插入深度為翼緣連接板長度一半，翼緣連接板與坡口槽口接觸處采用坡口焊連 接在一起，翼緣連接板的插入部分被澆灌在矩形鋼管內(nèi)的混凝土中，在矩形鋼管的外壁上 且在鋼梁腹板的相應(yīng)位置焊接有腹板連接件；鋼梁的上下翼緣縮短后采用全熔透坡口焊的 方式連接在翼緣連接板上，鋼梁的腹板通過高強(qiáng)螺栓連接在腹板連接件上，從而使矩形鋼 管混凝土柱與鋼梁連接在一起； 上述翼緣連接板的寬度等于鋼梁翼板寬度，長度等于鋼管截面邊長的1/2?2/3。
2. 如權(quán)利要求1所述的矩形鋼管混凝土柱-鋼梁插板錨固式連接節(jié)點，其特征在于，翼 緣連接板插入部分的周邊設(shè)為鍋齒狀構(gòu)造；鍋齒狀構(gòu)造的齒形為矩形齒或梯形齒。
3. 如權(quán)利要求1所述的矩形鋼管混凝土柱-鋼梁插板錨固式連接節(jié)點，其特征在于，翼 緣連接板插入部分的板面上加工有多個圓孔。
【文檔編號】E04B1/58GK203866980SQ201420263471
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】王來, 馬洋, 李楠, 叢術(shù)平, 孫冉冉 申請人:山東科技大學(xué)