本發(fā)明涉及結構工程技術領域,更具體地,涉及一種上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架結構連接節(jié)點和組合框架。
背景技術:
相關技術中的橋梁結構和建筑結構的框架節(jié)點,有的采用鋼-混凝土組合框架結構中傳統(tǒng)的梁柱連接方式,其中梁與柱的連接采用栓焊混接,梁腹板與鋼管翼緣由高強螺栓連接傳遞主要剪力,梁翼緣與鋼管翼緣由焊縫連接傳遞主要彎矩,在節(jié)點核心區(qū)通常設置有內(nèi)隔板提高節(jié)點區(qū)的剛度和極限承載力。
有的則采用鋼-混凝土組合框架結構中傳統(tǒng)變徑柱的連接方式,包括十字變徑對接和錐形管變徑對接兩種。其中十字變徑連接主要通過大小鋼管柱之間的連接板傳力,節(jié)點的連接強度主要由連接板的強度和焊縫的強度控制;錐形管變徑連接主要靠錐形管過渡段鋼管混凝土柱傳力,節(jié)點的連接強度主要由錐形管管口與上下柱連接處的焊縫強度控制。
對于鋼-混凝土組合框架結構中傳統(tǒng)的梁柱連接方式,節(jié)點核心區(qū)容易發(fā)生的破壞主要包括三種:腹板在梁端剪力和柱端彎矩下發(fā)生受剪屈曲破壞、梁翼緣與鋼管柱翼緣連接處焊縫發(fā)生撕裂破壞、鋼管柱翼緣受梁上翼緣拉力發(fā)生受拉屈服破壞。
對于鋼-混凝土組合框架結構中傳統(tǒng)的變徑柱連接方式,采取錐形過渡鋼管的方法時施工上更加方便一些,但是容易發(fā)生椎管上下管口處焊縫的撕裂破壞,采取十字變徑對接的方法節(jié)點強度更高,但是在施工時的焊接工作量大且連接處的構造比較復雜,不便于加工。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一。為此,本發(fā)明提出一種上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架結構連接節(jié)點,所述連接節(jié)點能有效地避免屈曲破壞和撕裂破壞,并防止剪切破壞的發(fā)生,提高節(jié)點核心區(qū)的剛度和極限抗彎、抗剪強度,并且具有構造簡單、加工方便、施工便捷快速、經(jīng)濟性能好等優(yōu)點。
本發(fā)明還公開了一種具有該上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架結構連接節(jié)點的組合框架。
根據(jù)本發(fā)明實施例的上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架結構連接節(jié)點,包括:第一管柱、第二管柱、上翼緣板、牛腿和混凝土層,所述第一管柱沿豎直方向延伸;所述第二管柱沿豎直方向延伸,所述第二管柱的下部插設在所述第一管柱的上部;所述上翼緣板沿水平方向延伸且設有安裝孔,所述上翼緣板連接在所述第一管柱的上端且所述第二管柱插設在所述安裝孔內(nèi)并與所述安裝孔的周沿相連;所述牛腿與所述第一管柱相連且沿水平方向延伸,所述牛腿設在所述上翼緣板的下方且與所述上翼緣板間隔開;所述混凝土層澆筑在所述第一管柱內(nèi)、所述第二管柱內(nèi)、所述牛腿內(nèi)和所述第一管柱的外壁面與所述第二管柱的內(nèi)壁面之間。
根據(jù)本發(fā)明實施例的上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架結構連接節(jié)點,構造簡單,加工方便,施工便捷快速,能夠解決傳統(tǒng)變徑柱連接時構造復雜,施工難度大,連接強度不易保證的問題,而且能有效改善易發(fā)生腹板剪切破壞、柱翼緣拉屈破壞和焊縫撕裂破壞的技術問題。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,所述上翼緣板包括:安裝板,所述安裝板上設有所述安裝孔,所述安裝板分別與所述第一管柱和所述第二管柱相連;第一連接板和第二連接板,所述第一連接板和所述第二連接板分別連接在在所述安裝板的兩側且沿水平方向延伸。
可選地,所述安裝板、所述第一連接板和所述第二連接板分別形成為方形,且所述安裝板的寬度大于所述第一連接板和第二連接板的寬度。
進一步地,所述上翼緣板還包括:第一過渡板,所述第一過渡板沿水平方向延伸且設在所述第一連接板和所述安裝板的連接處,所述第一過渡板包括兩個且設在所述第一連接板的兩側,所述第一過渡板的寬度從所述第一連接板向所述安裝板的方向遞增;第二過渡板,所述第二過渡板沿水平方向延伸且設在所述第二連接板和所述安裝板的連接處,所述第二過渡板包括兩個且設在所述第二連接板的兩側,所述第二過渡板的寬度從所述第二連接板向所述安裝板的方向遞增。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,所述第一管柱和所述第二管柱的橫截面分別形成為方形。
在一些實施例中,所述上翼緣板為一體形成的鋼板且所述安裝孔的周壁與所述第二管柱焊接相連,所述第一管柱的頂部與所述上翼緣板焊接相連。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,所述第一管柱的內(nèi)周壁、所述第二管柱的內(nèi)周壁和所述第二管柱的插入所述第一管柱的部分的外周壁上均設有多個第一栓釘連接件。
可選地,多個所述第一栓釘連接件沿軸向和周向分布成陣列。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,所述第一管柱的上部側壁上開設有施工孔。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,所述牛腿為兩個且相對設置在所述第一管柱的兩側。
可選地,每個所述牛腿的底部的內(nèi)壁面上設有多個第二栓釘連接件。
可選地,所述連接節(jié)點還包括:上隔板,所述上隔板設在所述第二管柱內(nèi)且沿水平方向延伸,所述上隔板與所述上翼緣板齊平;下隔板,所述下隔板設在所述第二管柱內(nèi),所述下隔板位于所述上隔板下方且與所述上隔板間隔開,所述下隔板不低于所述牛腿的下表面。
進一步地,所述連接節(jié)點還包括:加強板,所述加強板形成為環(huán)形板且設在所述第二管柱的外壁面和所述第一管柱的內(nèi)壁面之間。
可選地,所述加強板沿水平方向延伸且與所述牛腿的底壁面齊平。
根據(jù)本發(fā)明實施例的組合框架,包括:根據(jù)本發(fā)明上述實施例的上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架結構連接節(jié)點、下框架柱、上框架柱和框架梁,所述下框架柱與所述第一管柱相連;所述上框架柱與所述第二管柱相連;所述框架梁與所述牛腿相連。
根據(jù)本發(fā)明實施例的組合框架,通過設置根據(jù)本發(fā)明上述實施例的上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架結構連接節(jié)點,不僅強度高,不易變形破壞,而且施工便捷快速,經(jīng)濟性能較優(yōu)。
本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明的實踐了解到。
附圖說明
本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架結構連接節(jié)點的側視示意圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架結構連接節(jié)點的俯視示意圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架結構連接節(jié)點的剖視示意圖;
圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架結構連接節(jié)點的剖視示意圖;
圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的組合框架的部分結構的主視圖;
圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的組合框架的部分結構的側視圖。
附圖標記:
1000:組合框架;100:連接節(jié)點;200:上框架柱;300:下框架柱;400:框架梁;
1:第一管柱;10:施工孔;
2:第二管柱;
3:上翼緣板;30:安裝孔;31:安裝板;32:第一連接板;33:第二連接板;34:第一過渡板;35:第二過渡板;
4:牛腿;40:對接孔;
5:混凝土層;
61:第一栓釘連接件;62:第二栓釘連接件;
71:上隔板;72:下隔板;73:加強板。
具體實施方式
下面詳細描述本發(fā)明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,僅用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術語“寬度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“軸向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中,除非另有說明,“多個”的含義是兩個或兩個以上。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
下面參考圖1-圖6描述根據(jù)本發(fā)明實施例的上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架結構連接節(jié)點100,該上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架結構連接節(jié)點100可用于連接變徑鋼管混凝土柱以及鋼-混凝土組合梁,但不限于此。為了便于描述,在下文中,上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架結構連接節(jié)點簡稱為連接節(jié)點。其中,上下方向以圖示的上下方向為準。
如圖1和圖2所示,根據(jù)本發(fā)明實施例的上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架梁結構連接節(jié)點100,包括:第一管柱1、第二管柱2、上翼緣板3、牛腿4和混凝土層5。
如圖1所示,第一管柱1沿豎直方向延伸,第二管柱2沿豎直方向延伸,第二管柱2的下部可以插設在第一管柱1的上部,第一管柱1可以連接下層鋼筋混凝土柱,第二管柱2可以連接上層鋼筋混凝土柱,從而可以連接變徑的上下層鋼筋混凝土柱,在一定程度上提高連接節(jié)點100的強度。
上翼緣板3可沿水平方向延伸,并且上翼緣板3上可設有安裝孔30,上翼緣板3連接在第一管柱1的上端,并且第二管柱2插設在安裝孔30內(nèi)并與安裝孔30的周沿相連。也就是說,第二管柱2貫通上翼緣板3插設在第一管柱1的上部。由此,可以在一定程度上防止第一管柱1和第二管柱2在連接處發(fā)生撕裂破壞。
牛腿4可與第一管柱1相連,并且牛腿4沿水平方向延伸,牛腿4可以設在上翼緣板3的下方,并且牛腿4與上翼緣板3間隔開,牛腿4可用于與框架結構的框架梁相連。由此,可以將框架梁承受的豎向載荷傳遞給第一管柱1,進一步防止牛腿4與第一管柱1的連接處發(fā)生撕裂破壞。
混凝土層5可以澆筑在第一管柱1內(nèi)、第二管柱2內(nèi)、牛腿4內(nèi)和第一管柱1的外壁面與第二管柱2的內(nèi)壁面之間,不僅可以提高連接節(jié)點100的剛度和抗剪極限強度,而且能夠有效防止第一管柱1柱壁受拉屈服破壞,避免連接節(jié)點100發(fā)生受彎破壞。
在生產(chǎn)加工時,首先將上翼緣板3、第一管柱1和第二管柱2安裝好,并注意在與框架梁的連接處預留牛腿4,以便到現(xiàn)場后將框架梁與牛腿4連接,然后在第一管柱1內(nèi)、第二管柱2內(nèi)、牛腿4內(nèi)和第一管柱1的外壁面與第二管柱2的內(nèi)壁面之間澆筑混凝土層5,就可以實現(xiàn)連接節(jié)點100的加工,構造簡單,加工方便,施工便捷快速,而且成本低廉。
根據(jù)本發(fā)明實施例的上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架結構連接節(jié)點100,通過將第二管柱2的下部插設在第一管柱1的上部,并將上翼緣板3連接在第一管柱1的上端,第二管柱2插設在上翼緣板3的安裝孔30內(nèi)并與安裝孔30的周沿相連,將牛腿4與第一管柱1相連且設在上翼緣板3的下方沿水平方向延伸,并在第一管柱1內(nèi)、第二管柱2內(nèi)、牛腿4內(nèi)和第一管柱1的外壁面與第二管柱2的內(nèi)壁面之間澆筑混凝土層5,能有效地避免屈破壞和撕裂破壞,并防止剪切破壞的發(fā)生,提高節(jié)點核心區(qū)的剛度和極限抗彎、抗剪強度,并且具有構造簡單、加工方便、施工便捷快速、經(jīng)濟性能好等優(yōu)點。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,如圖2所示,上翼緣板3可以包括:安裝板31、第一連接板32和第二連接板33,其中,安裝板31上可以設有安裝孔30,安裝板31分別與第一管柱1和第二管柱2相連,第一連接板32和第二連接板33可分別連接在安裝板31的兩側并且第一連接板32和第二連接板33可沿水平方向延伸。例如,在圖2所示的示例中,第一連接板32和第二連接板33可分別連接在安裝板31的左右兩側,并且第一連接板32和第二連接板33分別遠離彼此水平延伸。由此,安裝板31可與第一管柱1和第二管柱2相連,從而可以在一定程度上避免由于施工不佳或者連接強度不夠而導致的撕裂破壞。
可選地,如圖2所示,安裝板31、第一連接板32和第二連接板33可分別形成為方形,并且安裝板31的寬度大于第一連接板32和第二連接板33的寬度。在此需要說明的是,寬度為圖2中示意的前后方向上的尺寸。通過將安裝板31、第一連接板32和第二連接板33分別設為方形,結構簡單緊湊,加工方便,而且將安裝板31的寬度大于第一連接板32和第二連接板33的寬度,可以增加連接節(jié)點100處翼緣的寬度,避免由于施工不佳或者連接強度不夠而導致的撕裂破壞。
進一步地,如圖2所示,上翼緣板3還包括:第一過渡板34和第二過渡板35。第一過渡板34沿水平方向延伸且設在第一連接板32和安裝板31的連接處,第一過渡板34可以包括兩個且設在第一連接板32的兩側,第一過渡板34的寬度可以從第一連接板32向安裝板31的方向遞增。由此,兩個第一過渡板34可以從第一連接板32的寬度方向的兩側過渡地連接第一連接板32和安裝板31,不僅可以在一定程度上提高第一連接板32與安裝板31的連接強度,而且可以進一步避免安裝板31與第一連接板32的連接處發(fā)生撕裂破壞。
如圖2所示,第二過渡板35可沿水平方向延伸,第二過渡板35設在第二連接板33和安裝板31的連接處,第二過渡板35可以包括兩個,并且兩個第二過渡板35設在第二連接板33的兩側,第二過渡板35的寬度可以從第二連接板33向安裝板31的方向遞增,從而可以在第二連接板33和安裝板31的連接處形成過渡部,可以在一定程度上提高第二連接板33與安裝板31的連接強度,而且可以避免安裝板31與第二連接板33的連接處發(fā)生撕裂破壞。
第一過渡板34和第二過渡板35的設置,可以有效防止上翼緣板3與第一管柱1和第二管柱2的連接處發(fā)生撕裂破壞,同時可以提高上翼緣板3的連接強度,進而可以提高連接節(jié)點100的強度。
可選地,上翼緣板3可為一體成型的鋼板,并且,安裝孔30的周壁與第二管柱2焊接相連,第一管柱1的頂部可與上翼緣板3焊接相連。也就是說,第一連接板32、兩個第一過渡板34、安裝板31、第二連接板33和兩個第二過渡板35可以一體成型。這樣,不僅結構簡單,加工方便,而且上翼緣板3在與第一管柱1和第二管柱2的連接處沒有打斷,強度更高,施工便捷,可以有效降低成本,還可以有效避免焊縫處由于施工質量不佳或者焊縫強度不夠而導致的撕裂破壞。
在本發(fā)明的一些實施例中,如圖2和圖4所示,第一管柱1和第二管柱2的橫截面可分別形成為方形,例如,長方形或正方形。這樣,可以有效避免第一管柱1和第二管柱2發(fā)生拉屈破壞,進一步提高上下變徑柱之間的剛度和連接強度。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,如圖3和圖4所示,第一管柱1的內(nèi)周壁、第二管柱2的內(nèi)周壁和第二管柱2的插入第一管柱1的部分的外周壁上均可設有多個第一栓釘連接件61。由此,第一栓釘連接件61可以將第一管柱1和第二管柱2和上翼緣板3與混凝土層5緊密連接,可以提高連接節(jié)點100的剛度和強度,而且栓釘連接件的抗拔力較大,能夠有效防止第一管柱1和第二管柱2的受剪屈曲和柱翼緣的受拉屈服,可以進一步提高可靠性。
可選地,結合圖3和圖4所示,多個第一栓釘連接件61可沿軸向和周向分布成陣列。例如,多個第一栓釘連接件61可沿軸向和周向均勻間隔分布。由此,可以保證第一管柱1和第二管柱2之間軸力和彎矩的有效傳遞,可以使連接節(jié)點100的強度和可靠性更優(yōu)。
在一些實施例中,如圖6所示,第一管柱1的上部側壁上可以開設有施工孔10,施工孔10可用于向第一管柱1的內(nèi)壁和第二管柱2的外壁之間澆筑混凝土層5,以方便施工,提高連接節(jié)點100的抗拉、抗剪極限承載力。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,如圖1-圖5所示,牛腿4為兩個,并且兩個牛腿4相對設置在第一管柱1的兩側。兩個牛腿4可分別與兩側的框架柱相連,不僅施工方便快捷,而且連接處的強度更容易保證。
可選地,如圖3所示,每個牛腿4的底部的內(nèi)壁面上可以設有多個第二栓釘連接件62,第二栓釘連接件62的設置,可以提高牛腿4的強度,從而可以提高框架梁與連接節(jié)點100相連時的強度和可靠性。
可選地,如圖1所示,牛腿4的端部可以設有多個對接孔40,以便后續(xù)框架梁與牛腿4的連接。其中,牛腿4端部的對接孔40的數(shù)目和孔徑構件的設計內(nèi)力值確定。
需要說明的是,根據(jù)本發(fā)明實施例的連接節(jié)點100中,第一栓釘連接件61和第二栓釘連接件62的長度和布置間距可以由第一管柱1和第二管柱2之間以及牛腿4和第一管柱1之間傳遞的軸力和彎矩的設計值確定。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,如圖1和圖3所示,上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架結構連接節(jié)點100還可以包括:上隔板71和下隔板72。具體而言,上隔板71可以設在第二管柱2內(nèi),并且上隔板71可沿水平方向延伸,上隔板71可與上翼緣板3齊平,下隔板72可以設在第二管柱2內(nèi),下隔板72可位于上隔板71下方,并且下隔板72可與上隔板71間隔開,下隔板72不低于牛腿4的下表面。例如,在圖3所示的示例中,下隔板72與牛腿4的下表面齊平。通過設置上隔板71和下隔板72,可以進一步提高第一管柱1和第二管柱2之間的連接強度,能夠進一步解決傳統(tǒng)梁柱連接易發(fā)生腹板剪切破壞、柱翼緣拉屈破壞和焊縫撕裂破壞的技術問題。
可選地,上隔板71和下隔板72可分別與第二管柱2焊接相連,并且上隔板71上和下隔板72上可設有貫通其的通孔,以在提高連接節(jié)點100的強度的同時,便于澆筑混凝土層5,提高連接節(jié)點100的經(jīng)濟性能。
可選地,如圖1和圖3所示,連接節(jié)點100還可以包括:加強板73,加強板73可以形成為環(huán)形板,并且加強板73可以設在第二管柱2的外壁面和第一管柱1的內(nèi)壁面之間,環(huán)形的加強板73可以進一步提高連接節(jié)點100的核心區(qū)的剛度和極限抗彎、抗剪強度。
進一步地,如圖1和圖3所示,加強板73可沿水平方向延伸,并且加強板73可與牛腿4的底壁面齊平。由此,結構簡單,便于加工,而且可以有效提高連接節(jié)點100的剛度和強度。
本發(fā)明還公開了一種組合框架1000,包括根據(jù)本發(fā)明上述實施例的上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架結構連接節(jié)點100、下框架柱300、上框架柱200和框架梁400。
具體而言,如圖5所示,下框架柱300可與第一管柱1相連,上框架柱200可與第二管柱2相連,框架梁400可與牛腿4相連。
可選地,牛腿4的端部可以設有多個對接孔40,在施工時,將高強螺栓(圖中未示出)穿過對接孔40可以將牛腿4與框架梁400相連,可以有效提高連接節(jié)點100與框架梁400的連接強度,施工快捷方便,同時連接處的強度相比于現(xiàn)場焊接更加容易保證。
根據(jù)本發(fā)明實施例的組合框架1000,通過設置根據(jù)本發(fā)明上述實施例的上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架1000結構連接節(jié)點100,可以防止框架柱的受剪屈曲和框架梁400與框架柱的受拉屈服,而且能夠降低框架梁400與框架柱連接處的撕裂破壞,可以提高組合框架1000的抗拉、抗剪極限承載力,同時結構簡單,施工方便。
下面結合圖5對根據(jù)本發(fā)明一個具體示例的組合框架1000的結構和施工方法進行詳細描述。
如圖5所示,該示例中,組合框架1000包括連接節(jié)點100、上框架柱200、下框架柱300和框架梁400。其中,連接節(jié)點100為根據(jù)本發(fā)明上述實施例的上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架1000結構連接節(jié)點100。具體而言,連接節(jié)點100包括:上翼緣板3、第一管柱1、第二管柱2、上隔板71、下隔板72、牛腿4、第一栓釘連接件61、第二栓釘連接件62和混凝土層5。
連接節(jié)點100中,第一管柱1和第二管柱2的橫截面為方形且均沿豎直方向延伸,第二管柱2的下部插設在第一管柱1的上部。上翼緣板3連接在第一管柱1的上端,上翼緣板3沿水平方向延伸且在第一管柱1對接處是拉通的,上翼緣板3的中心區(qū)域開設有安裝孔30,安裝孔30略大于第二管柱2的外壁面。第二管柱2的底端插入第一管柱1中至下隔板72,與牛腿4的下表面平齊。在第一管柱1的內(nèi)壁面上、第二管柱2的內(nèi)壁面上以及第二管柱2的插入第一管柱1的部分的外壁面上均布置有多個第一栓釘連接件61,在牛腿4的底部的內(nèi)壁面上布置有多個第二栓釘連接件62,第一栓釘連接件61和第二栓釘連接件62的長度和間距根據(jù)柱間所要傳遞的彎矩和軸力確定?;炷翆?澆筑在述第一管柱1內(nèi)、第二管柱2內(nèi)、牛腿4內(nèi)和第一管柱1的外壁面與第二管柱2的內(nèi)壁面之間。
如圖5所示,組合框架1000中,下框架柱300與第一管柱1相連,上框架柱200與第二管柱2相連,框架梁400與牛腿4相連。
上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架結構連接節(jié)點100可以在工廠預制,詳細預制步驟如下:
a、在第二管柱2的內(nèi)壁上焊接第一栓釘連接件61,將下隔板72焊接到第二管柱2內(nèi);
b、第二管柱2內(nèi)外壁的第一栓釘連接件61和上隔板71預先焊接好,將第二管柱2內(nèi)插于第一管柱1中;
c、上翼緣板3開安裝孔30,穿過第二管柱2擱置于第一管柱1上,安裝孔30的周壁與第二管柱2圍焊一周,第一管柱1的頂部與上翼緣板3的底面圍焊一周;
d、在連接節(jié)點100預留牛腿4,在牛腿4端部開對接孔40。
對組合框架1000進行施工時,具體施工步驟如下:
A、在工廠將連接節(jié)點100按上述預制步驟預制好;
B、連接節(jié)點100運輸?shù)浆F(xiàn)場后先與下框架柱300用焊縫對接,然后牛腿4與框架梁400采用高強螺栓連接,如有需要可以在鋼梁翼緣處增加加強板73,將加強板73焊接在第二管柱2和第一管柱1之間;
C、從連接節(jié)點100的第二管柱2上方以及施工孔10澆筑節(jié)點區(qū)域核心混凝土層5;
D、將上框架柱200與連接節(jié)點100的第二管柱2用焊縫對接。
因此,根據(jù)本發(fā)明實施例的組合框架1000,通過設置根據(jù)本發(fā)明上述實施例的上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架結構連接節(jié)點100,相比于現(xiàn)有技術具有以下有益效果:
1、由于第二管柱2內(nèi)壁布置的栓釘將第二管柱2腹板和翼緣與混凝土層5緊密連接,栓釘?shù)目拱瘟Ψ乐沽说谝还苤?和第二管柱2的柱腹板的受剪屈曲和柱翼緣的受拉屈服;
2、由于上翼緣板3在框架柱處沒有打斷且上翼緣板3的翼緣寬度在節(jié)點處增加,框架梁400與框架柱的焊縫連接處相對減少,避免了焊縫處由于施工質量不佳或者焊縫強度不夠導致的撕裂破壞;
3、將第二管柱2的下部內(nèi)插于第一管柱1的上部中,同時在核心區(qū)填滿混凝土層5,極大的提高了節(jié)點核心區(qū)的剛度和核心區(qū)的抗拉、抗剪極限承載力;
4、第一管柱1和第二管柱2的內(nèi)外壁布置的栓釘連接件保證了柱間軸力和彎矩的有效傳遞,同時使得連接節(jié)點100構造更加簡單,加工更加方便;
5、在現(xiàn)場施工時牛腿4與框架梁400使用高強螺栓連接,施工快捷方便,同時連接處的強度相比于現(xiàn)場焊接更加容易保證。
綜上所述,根據(jù)本發(fā)明實施例的上翼緣貫通-柱內(nèi)插式組合框架1000結構連接節(jié)點100和具有其的組合框架1000,可用于解決傳統(tǒng)梁柱連接時易發(fā)生腹板剪切破壞、柱翼緣拉屈破壞和焊縫撕裂破壞的技術問題,而且可以有效改善傳統(tǒng)變徑柱連接時構造復雜,施工難度大,連接強度不易保證的問題,能有效地避免柱翼緣拉屈破壞和焊縫撕裂破壞,并防止柱腹板剪切破壞的發(fā)生,保證上下變徑柱之間的連接強度,提高節(jié)點核心區(qū)的剛度和極限抗彎、抗剪強度,同時本發(fā)明的連接節(jié)點100構造簡單,加工方便,施工便捷快速,經(jīng)濟性能較優(yōu)。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型,本發(fā)明的范圍由權利要求及其等同物限定。