本發(fā)明屬于鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種無(wú)橫隔板的鋼梁與鋼管柱剛接節(jié)點(diǎn)。

背景技術(shù)：

鋼結(jié)構(gòu)若設(shè)計(jì)或施工不當(dāng)，特別是鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)的連接構(gòu)造處理不合理，在發(fā)生強(qiáng)烈地震時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的震害。1994年美國(guó)的諾斯里奇地震、1995年日本的阪神地震后，許多國(guó)家和地區(qū)專家學(xué)者對(duì)鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能與破壞機(jī)理做了廣泛的調(diào)查和深入的研究，并做了大量的試驗(yàn)分析，提出了多種抗震性能有所改進(jìn)的節(jié)點(diǎn)做法。由于工程的抗震設(shè)防烈度、工程所在的場(chǎng)地類別、結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)的布置、構(gòu)件尺寸、環(huán)境條件等的不同，鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)連接及其抗震性能要求也不同；焊接施工方法、工藝孔的形狀與制作、焊條材質(zhì)、墊板的定位焊條件、引弧板形狀和材質(zhì)、焊工的素質(zhì)水平、制作運(yùn)輸與安裝現(xiàn)場(chǎng)的管理等因素對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)連接質(zhì)量及其抗震性能均有較大的影響。因此，在設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)具體工程具體分析，綜合考慮各種因素來(lái)確定合理的梁柱節(jié)點(diǎn)連接方式。但目前研究關(guān)于梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)存在剛度弱的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種構(gòu)造簡(jiǎn)單、傳力可靠，能有效保證施工性能，降低用鋼量并能節(jié)約成本的無(wú)橫隔板的鋼梁與鋼管柱剛接節(jié)點(diǎn)，用于解決梁柱節(jié)點(diǎn)剛接效果較弱的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種無(wú)橫隔板的鋼梁與鋼管柱剛接節(jié)點(diǎn)，包括豎直設(shè)置且內(nèi)部澆筑有混凝土的鋼管柱以及沿水平方向架設(shè)在相鄰兩鋼管柱之間的鋼梁，所述的鋼管柱內(nèi)部沿垂直于鋼管柱截面高度的方向設(shè)有一對(duì)豎向隔板，并且每個(gè)豎向隔板和與其相應(yīng)一側(cè)的鋼管柱之間圍設(shè)成一連接腔，該連接腔中設(shè)有鋼板肋。

所述的豎向隔板設(shè)置在鋼梁高度的±100mm范圍內(nèi)。

所述的鋼板肋的位置與鋼梁的梁腹板的位置相對(duì)應(yīng)。

所述的鋼板肋設(shè)置在鋼梁高度的±100mm范圍內(nèi)。

所述的鋼板肋的厚度與鋼管柱的柱臂的厚度相同。

所述的鋼管柱的柱臂的厚度為12mm。

所述的鋼板肋的長(zhǎng)度為50mm。

當(dāng)鋼梁的寬度大于300mm時(shí)，所述的連接腔中僅設(shè)有一道鋼板肋。

所述的節(jié)點(diǎn)設(shè)置在鋼梁高度的±150mm范圍內(nèi)。

所述的鋼管柱為截面為矩形的鋼管柱。

所述的鋼梁為工字型鋼梁。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明鋼梁與鋼管柱剛接節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)中，由于矩形鋼管柱尺寸較小，為保證混凝土澆筑，設(shè)置豎向隔板，避免橫隔板的阻擋。同時(shí)因矩形鋼管柱設(shè)置了鋼板肋，解決了寬厚比超限的問(wèn)題，因此節(jié)點(diǎn)區(qū)局部加厚柱壁。該節(jié)點(diǎn)設(shè)置在鋼梁高度的±150mm范圍內(nèi)，矩形鋼管柱的柱壁加厚至12mm。為達(dá)到節(jié)點(diǎn)剛接效果，該區(qū)域內(nèi)局部設(shè)置豎向隔板和鋼板肋。由于未設(shè)置橫隔板，混凝土澆筑具有質(zhì)量保證。特殊節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，避免橫隔板，保證施工性能，能夠有效降低用鋼量，節(jié)約成本。通過(guò)節(jié)點(diǎn)有限元計(jì)算，本發(fā)明節(jié)點(diǎn)在荷載最不利情況下，變形仍呈線性增加節(jié)點(diǎn)處在彈性范圍內(nèi)，可廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)體系中。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實(shí)施例1俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為實(shí)施例1應(yīng)用于三根工字型鋼梁裝配時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為實(shí)施例2應(yīng)用于兩根工字型鋼梁裝配時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為實(shí)施例3應(yīng)用于四根工字型鋼梁裝配時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為實(shí)施例1-3三類典型節(jié)點(diǎn)有限元分析計(jì)算結(jié)果曲線；

圖中標(biāo)記說(shuō)明：

1—鋼管柱、2—鋼梁、3—豎向隔板、4—連接腔、5—鋼板肋、6—梁腹板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1：

如圖1-2所示，一種無(wú)橫隔板的鋼梁與鋼管柱剛接節(jié)點(diǎn)，包括豎直設(shè)置且內(nèi)部澆筑有混凝土的鋼管柱1以及沿水平方向架設(shè)在相鄰兩鋼管柱1之間的鋼梁2，鋼管柱1內(nèi)部沿垂直于鋼管柱1截面高度的方向設(shè)有一對(duì)豎向隔板3，并且每個(gè)豎向隔板3和與其相應(yīng)一側(cè)的鋼管柱1之間圍設(shè)成一連接腔4，該連接腔4中設(shè)有鋼板肋5。

其中，豎向隔板3設(shè)置在鋼梁2高度的±100mm范圍內(nèi)。

鋼板肋5的位置與鋼梁2的梁腹板6的位置相對(duì)應(yīng)，并且鋼板肋5設(shè)置在鋼梁2高度的±100mm范圍內(nèi)。鋼板肋5的厚度與鋼管柱1的柱臂的厚度相同。

本實(shí)施例中，鋼管柱1的柱臂的厚度為12mm，鋼管柱1為截面為矩形的鋼管柱1。鋼板肋5的長(zhǎng)度為50mm。本實(shí)施例節(jié)點(diǎn)設(shè)置在鋼梁2高度的±150mm范圍內(nèi)。鋼梁2為工字型鋼梁。當(dāng)鋼梁2的寬度大于300mm時(shí)，連接腔4中僅設(shè)有一道鋼板肋5。圖3所示，為本實(shí)施例節(jié)點(diǎn)應(yīng)用于三根工字型鋼梁裝配時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

本實(shí)施例鋼梁與鋼管柱剛接節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)中，由于矩形鋼管柱1尺寸較小，為保證混凝土澆筑，設(shè)置豎向隔板3，避免橫隔板的阻擋。同時(shí)因矩形鋼管柱1設(shè)置了鋼板肋5，解決了寬厚比超限的問(wèn)題，因此節(jié)點(diǎn)區(qū)局部加厚柱壁。為達(dá)到節(jié)點(diǎn)剛接效果，該區(qū)域內(nèi)局部設(shè)置豎向隔板3和鋼板肋5。由于未設(shè)置橫隔板，混凝土澆筑具有質(zhì)量保證，由于采用了特殊的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，避免橫隔板，保證施工性能，能夠有效降低用鋼量，節(jié)約成本。

實(shí)施例2：

如圖4所示，為本實(shí)施例節(jié)點(diǎn)應(yīng)用于兩根工字型鋼梁裝配時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其余同實(shí)施例1。

實(shí)施例3：

如圖5所示，為本實(shí)施例節(jié)點(diǎn)應(yīng)用于四根工字型鋼梁裝配時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其余同實(shí)施例1。

為了驗(yàn)證本發(fā)明節(jié)點(diǎn)方案的合理性和可行性，根據(jù)工程設(shè)計(jì)，選取了實(shí)施例1-3三類典型的節(jié)點(diǎn)形式進(jìn)行有限元分析。三類節(jié)點(diǎn)形式如圖3-5所示，其中鋼管柱1分別于兩根工字型鋼梁2、三根工字型鋼梁2和四根工字型鋼梁2相連接。對(duì)于每一類節(jié)點(diǎn)，在多個(gè)最不利荷載組合下進(jìn)行分析，有限元的計(jì)算結(jié)果表明，如圖6所示，在荷載最不利情況下，變形仍呈線性增加節(jié)點(diǎn)處在彈性范圍內(nèi)，滿足設(shè)計(jì)要求，可廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)體系中。

上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。