本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種裝配式圓形鋼管套管纖維混凝土柱連接節(jié)點(diǎn)及安裝方法。

背景技術(shù)：

由于我國(guó)的鋼材產(chǎn)量過剩，國(guó)家大力支持裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑，高強(qiáng)鋼開始廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中，它有利于我國(guó)建筑工業(yè)化的發(fā)展，提高生產(chǎn)效率節(jié)約能源，發(fā)展綠色環(huán)保建筑，并且有利于提高和保證建筑工程質(zhì)量。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑有利于綠色施工，因?yàn)檠b配式施工更能符合綠色施工的節(jié)地、節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水和環(huán)境保護(hù)等要求，降低對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，遵循可持續(xù)發(fā)展的原則。

使用高強(qiáng)鋼設(shè)計(jì)的普通圓形鋼管混凝土或型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，在產(chǎn)生較大變形時(shí)，與高強(qiáng)鋼管或型鋼結(jié)合的混凝土?xí)a(chǎn)生開裂現(xiàn)象，隨后鋼管或型鋼發(fā)生局部屈曲并導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。然而采用高強(qiáng)鋼設(shè)計(jì)的圓形鋼管套管纖維混凝土柱，內(nèi)外圓形鋼管與內(nèi)填纖維混凝土接觸面積大，結(jié)合緊密，具有更好的整體性，并且由于內(nèi)外鋼管與內(nèi)填纖維混凝土之間的相互作用(內(nèi)填纖維混凝土的極限應(yīng)變?cè)龃?，?nèi)外圓鋼管的局部屈曲受限制)，使得采用高強(qiáng)鋼設(shè)計(jì)的圓形鋼管套管纖維混凝土柱的抗變形能力和承載力明顯提高。

但是，對(duì)于普通圓形鋼管混凝土或型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，由于需要滿足結(jié)構(gòu)整體性的要求，因此在構(gòu)件的連接處需要較復(fù)雜的工藝，以保證構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)的可靠度，這就給裝配式鋼結(jié)構(gòu)的施工帶來了一定的不便。通常情況下，高強(qiáng)度鋼材對(duì)焊接質(zhì)量的要求以及焊接的技術(shù)難度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通鋼材。在實(shí)際工程中，鋼管之間的焊接往往在施工現(xiàn)場(chǎng)完成。這就造成焊縫的焊接質(zhì)量受現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境和作業(yè)人員技術(shù)水平的影響，不能完全保證焊接的質(zhì)量，對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠度有不利的影響，并且由于施工中存在現(xiàn)場(chǎng)焊接環(huán)節(jié)，延長(zhǎng)了施工時(shí)間的同時(shí)也提高了工程造價(jià)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種裝配式圓形鋼管套管纖維混凝土柱連接節(jié)點(diǎn)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中圓形鋼管套管纖維混凝土柱連接節(jié)點(diǎn)由于焊接質(zhì)量問題帶來的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和可靠度不高的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：

一種裝配式圓形鋼管套管纖維混凝土柱連接節(jié)點(diǎn)，包括外包高強(qiáng)圓形鋼管、內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管和圓形套管轉(zhuǎn)換分隔板，內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管位于外包高強(qiáng)圓形鋼管內(nèi)且與外包高強(qiáng)圓形鋼管同心，外包高強(qiáng)圓形鋼管和內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管的兩端均設(shè)置有楔形連接齒，楔形連接齒沿圓周非連續(xù)均布，圓形套管轉(zhuǎn)換分隔板包括圓板，圓板中心位置設(shè)置有中心通孔，圓板上下兩面均設(shè)置有豎向隔板，豎向隔板的分布與楔形連接齒的分布相對(duì)應(yīng)，豎向隔板包括內(nèi)外兩組，每組包括至少一塊豎向隔板，豎向隔板上設(shè)置有與楔形連接齒匹配的楔形滑槽，內(nèi)組豎向隔板與內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管相配合，外組豎向隔板與外包高強(qiáng)圓形鋼管相配合，鋼管套管與圓形套管轉(zhuǎn)換分隔板通過楔形連接齒與楔形滑槽相配合實(shí)現(xiàn)固定連接。

進(jìn)一步的，楔形連接齒設(shè)置于鋼管內(nèi)側(cè)和外側(cè)；

進(jìn)一步的，每組豎向隔板包括兩塊，兩塊豎向隔板的相對(duì)面上設(shè)置有楔形連接齒匹配的楔形滑槽；

進(jìn)一步的，圓形套管轉(zhuǎn)換分隔板上還設(shè)置有月牙形通孔，用于澆筑混凝土；

進(jìn)一步的，楔形連接齒沿圓周均布兩組或三組；

進(jìn)一步的，外包高強(qiáng)圓形鋼管外側(cè)焊接有外加強(qiáng)環(huán)，外加強(qiáng)環(huán)通過焊接或螺栓連接的方式與鋼梁連接。

上述裝配式圓形鋼管套管鋼筋混凝土連接節(jié)點(diǎn)的安裝方法，包括以下步驟:

第一步：外包高強(qiáng)圓形鋼管和內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管兩端焊接好楔形連接齒；

第二步：將內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管上的楔形連接齒放置于兩塊豎向隔板之間的空缺處，使楔形連接齒與楔形滑槽對(duì)準(zhǔn)，然后將內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管旋轉(zhuǎn)，使楔形連接齒卡入楔形滑槽中；

第三步：將外包高強(qiáng)圓形鋼管上的楔形連接齒放置于兩塊豎向隔板之間的空缺處，使楔形連接齒與楔形滑槽對(duì)準(zhǔn)，然后將內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管旋轉(zhuǎn)，使楔形連接齒卡入楔形滑槽中；

第四步：在外包高強(qiáng)圓形鋼管和內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管內(nèi)部通過中心通孔和月牙形通孔澆灌纖維混凝土；

第五步：將加強(qiáng)外環(huán)焊接在外包高強(qiáng)圓形鋼管外側(cè)；

第六步：將鋼梁連接在加強(qiáng)外環(huán)上。

本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明的這種節(jié)點(diǎn)形式避免了高強(qiáng)圓形鋼管之間的現(xiàn)場(chǎng)焊接，提高了節(jié)點(diǎn)的可靠性；

(2)整個(gè)節(jié)點(diǎn)的鋼材部位，全部工廠制作，現(xiàn)場(chǎng)裝配，現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土，最大限度地降低了現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)質(zhì)量的影響；

(3)節(jié)點(diǎn)上下鋼管柱截面改變可以通過調(diào)整圓形套管轉(zhuǎn)換分隔板上豎向隔板的間距來調(diào)整，不僅適用于同截面柱之間的連接，還適用于變截面柱的連接。

附圖說明

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的圓形鋼管套管纖維混凝土柱端部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中A處局部放大圖；

圖4是本發(fā)明的圓形套管轉(zhuǎn)換分隔板平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的圓形套管轉(zhuǎn)換分隔板立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例1豎向隔板分布示意圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例2豎向隔板分布示意圖；

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：1、外包高強(qiáng)圓形鋼管；2、內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管；3、楔形連接齒；4、圓形套管轉(zhuǎn)換分隔板；5、圓板；6、豎向隔板；7、楔形滑槽；8、中心通孔；9、月牙形通孔；10、外加強(qiáng)環(huán)；11、鋼梁。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

如圖1所示，本發(fā)明的裝配式圓形鋼管套管纖維混凝土柱連接節(jié)點(diǎn)，包括外包高強(qiáng)圓形鋼管1、內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管2和圓形套管轉(zhuǎn)換分隔板4，內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管位于外包高強(qiáng)圓形鋼管內(nèi)且與外包高強(qiáng)圓形鋼管同心，上下兩個(gè)鋼管套管纖維混凝土柱之間通過圓形套管轉(zhuǎn)換分隔板連接，外包高強(qiáng)圓形鋼管外側(cè)焊接有外加強(qiáng)環(huán)10，外加強(qiáng)環(huán)通過焊接或螺栓連接的方式與鋼梁11連接。

如圖2所示外包高強(qiáng)圓形鋼管和內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管的兩端均設(shè)置有楔形連接齒3，楔形連接齒焊接在鋼管端部，楔形連接齒沿圓周非連續(xù)均布，如圖6所示，每個(gè)鋼管側(cè)壁上的楔形連接齒有三組，每組楔形連接齒的圓心角為60度，每組楔形連接齒之間間隔角度為60度；

如圖4和圖5所示，圓形套管轉(zhuǎn)換分隔板包括圓板5，圓板上設(shè)置有中心通孔8和月牙形通孔9，圓板上下兩面均設(shè)置有豎向隔板6，豎向隔板包括內(nèi)外兩組，每組包括至少一塊豎向隔板，豎向隔板上設(shè)置有與楔形連接齒匹配的楔形滑槽7，內(nèi)組豎向隔板與內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管相配合，外組豎向隔板與外包高強(qiáng)圓形鋼管相配合，鋼管套管與圓形套管轉(zhuǎn)換分隔板通過楔形連接齒與楔形滑槽相配合實(shí)現(xiàn)固定連接，如圖3所示。

安裝時(shí)，先將內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管上的楔形連接齒放置于兩塊豎向隔板之間的空缺處，使楔形連接齒與楔形滑槽對(duì)準(zhǔn)，然后將內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管旋轉(zhuǎn)，使楔形連接齒卡入楔形滑槽，外包高強(qiáng)圓形鋼管的安裝方式與內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管相同，因此豎向隔板的分布要與楔形連接齒的分布相對(duì)應(yīng)。

如果楔形連接齒設(shè)置在鋼管內(nèi)側(cè)或外側(cè)中的一側(cè)，則每組豎向隔板只需一塊，如果楔形連接齒設(shè)置在鋼管內(nèi)外兩側(cè)，每組豎向隔板則需要設(shè)置內(nèi)外兩塊，與楔形連接齒匹配的楔形滑槽設(shè)置于兩塊豎向隔板的相對(duì)面上。楔形滑槽和雙側(cè)楔形連接齒連接保證了節(jié)點(diǎn)處的承載力和可靠度，適用于對(duì)承載力要求較高的結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明不僅適用于同截面柱之間的連接，還適用于變截面柱的連接，如果圓形套管轉(zhuǎn)換分隔板連接的上下兩個(gè)鋼管套管混凝土柱完全相同，則上下兩面的豎向隔板分布相同，如果上下兩個(gè)鋼管套管混凝土柱截面不同，則相應(yīng)改變豎向隔板的直徑即可。

上述裝配式圓形鋼管套管鋼筋混凝土連接節(jié)點(diǎn)的安裝方法，包括以下步驟：

第一步：外包高強(qiáng)圓形鋼管和內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管兩端焊接好楔形連接齒；

第二步：將內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管上的楔形連接齒放置于兩塊豎向隔板之間的空缺處，使楔形連接齒與楔形滑槽對(duì)準(zhǔn)，然后將內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管旋轉(zhuǎn)，使楔形連接齒卡入楔形滑槽中；

第三步：將外包高強(qiáng)圓形鋼管上的楔形連接齒放置于兩塊豎向隔板之間的空缺處，使楔形連接齒與楔形滑槽對(duì)準(zhǔn)，然后將內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管旋轉(zhuǎn)，使楔形連接齒卡入楔形滑槽中；

第四步：在外包高強(qiáng)圓形鋼管和內(nèi)套高強(qiáng)圓形鋼管內(nèi)部通過中心通孔和月牙形通孔澆灌纖維混凝土；

第五步：將加強(qiáng)外環(huán)焊接在外包高強(qiáng)圓形鋼管外側(cè)；

第六步：將鋼梁連接在加強(qiáng)外環(huán)上。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，每個(gè)鋼管側(cè)壁上的楔形連接齒有兩組，每組楔形連接齒的圓心角為90度，每組楔形連接齒之間間隔角度為90度，如圖7所示。其余與實(shí)施例1相同。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。