鋼管核心筒混合結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)工程鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及鋼管核心筒混合結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，型鋼混凝土柱(內(nèi)部型鋼為鋼管)與型鋼混凝土梁節(jié)點(diǎn)做法為:鋼管砼柱中鋼管在型鋼梁上翼緣處設(shè)置一塊環(huán)板，型鋼梁中鋼梁翼緣與環(huán)板焊接，型鋼梁中鋼筋部分穿型鋼，部分彎折繞過鋼管。這種節(jié)點(diǎn)形式施工單位須在加工廠或現(xiàn)場對鋼管開好穿鋼筋孔洞，部分梁鋼筋要事先進(jìn)行彎弧，施工現(xiàn)場往往因鋼筋太多導(dǎo)致鋼筋相碰無法施工，同時對型鋼混凝土柱中的鋼管開孔造成了對柱截面的損傷，且施工周期長。
[0003]在以往的工程實(shí)踐中，通常做法是在鋼管鋼柱上焊接栓釘，或?qū)摻罨炷翂Φ乃椒植间摻钪苯优c鋼管鋼柱焊接。而在罕遇地震、颶風(fēng)等自然災(zāi)害作用下，結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性狀態(tài)或塑性狀態(tài)，此時鋼管鋼柱和鋼筋鋼梁之間的相互作用力很大，傳統(tǒng)的連接方式很難保證鋼管鋼柱與鋼梁的協(xié)同工作，而鋼管鋼柱與鋼筋鋼梁的連接一旦破壞，結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度、延性和耗能能力將明顯降低，甚至導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)的倒塌破壞。此外，傳統(tǒng)連接中鋼梁中的鋼筋和鋼管鋼柱中的鋼管需要在現(xiàn)場焊接，焊接質(zhì)量不宜保證，且現(xiàn)場焊接工作量大，增加了施工難度和費(fèi)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種初始剛度大、屈服強(qiáng)度高、滯回曲線飽滿、抗震性能好的鋼管核心筒混合結(jié)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]—種核心筒混合結(jié)構(gòu)，包括:包括鋼柱、鋼梁、兩個等邊角鋼、兩個不等邊角鋼、夕卜伸端板、高強(qiáng)度螺栓、混凝土，其中:
[0007]鋼柱為鋼管，包括上翼緣、下翼緣及位于中部的腹板，鋼柱的上翼緣、下翼緣開有若干螺栓孔；鋼梁為H型鋼，鋼梁近端的上下翼緣各開有若干螺栓孔；外伸端板開有若干螺栓孔；兩個不等邊角鋼分別為頂部角鋼和底部角鋼，頂部角鋼和底部角鋼與外伸端板連接一側(cè)開若干螺栓孔，與鋼梁連接一側(cè)開若干螺栓孔；兩個等邊角鋼包括左腹板角鋼和右腹板角鋼，左腹板角鋼和右腹板角鋼的兩個面均開有若干螺栓孔，混凝土澆筑在鋼管內(nèi)；
[0008]頂部角鋼的水平面與鋼梁的上翼緣通過高強(qiáng)度螺栓連接，頂部角鋼的豎直面與鋼柱通過穿過外伸端板的高強(qiáng)度螺栓連接；底部角鋼的水平面與鋼梁的下翼緣通過摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接，底部角鋼的豎直面與鋼柱側(cè)面通過穿過外伸端板的摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接；左腹板角鋼的第一豎直面和右腹板角鋼的第一豎直面夾著鋼梁的腹板并且通過摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接，左腹板角鋼的第二豎直面、外伸端板與鋼柱側(cè)面通過摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接，右腹板角鋼的第二豎直面、外伸端板與鋼柱的上翼緣、下翼緣通過摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接。
[0009]優(yōu)選的，所述高強(qiáng)度螺栓為摩擦型高強(qiáng)度螺栓。
[0010]優(yōu)選的，所述高強(qiáng)度螺栓為單邊螺栓。
[0011]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、鋼柱、鋼梁和兩個等邊角鋼之間緊密貼合在一起，洞口相對，采用高強(qiáng)度螺栓連接，不采用任何焊接工藝，鋼材不變脆，初始剛度大、屈服強(qiáng)度高、滯回曲線飽滿、抗震性能好。
[0013]2、本發(fā)明創(chuàng)造性地將鋼管混凝土柱、頂?shù)捉卿摗⑷菟ㄟB接節(jié)點(diǎn)組合結(jié)合起來，摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接承載力高，動力性能好，采用頂?shù)捉卿撘蝗菟ㄟB接節(jié)點(diǎn)，改善了鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的延性，增強(qiáng)了節(jié)點(diǎn)抗震耗能能力，進(jìn)一步提高了結(jié)構(gòu)整體的抗震性能。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的的鋼管混凝土柱與型鋼混凝土梁連接節(jié)點(diǎn)立體圖。
[0015]圖2為圖1的縱向剖視圖，
[0016]圖3為鋼管混凝土柱的開洞示意圖。
[0017]圖4是圖1的橫向剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0019]如圖1至圖4所示的鋼管核心筒混合結(jié)構(gòu)，包括鋼柱1、鋼梁2、兩個等邊角鋼3、兩個不等邊角鋼4、外伸端板5、高強(qiáng)度螺栓6、混凝土 7，其中:
[0020]鋼柱I為鋼管，鋼柱I的翼緣開有8個螺栓孔；鋼梁2為H型鋼，包括上下兩個翼緣及位于中部的腹板，鋼梁2近端的上下翼緣各開有4個螺栓孔；外伸端板5開有8個螺栓孔；兩個不等邊角鋼4分別為頂部角鋼41和底部角鋼42，頂部角鋼41和底部角鋼42與外伸端板5連接一側(cè)開2個孔，與鋼梁2連接一側(cè)開4個孔；兩個等邊角鋼3包括左腹板角鋼31和右腹板角鋼(圖中被鋼梁遮擋)，左腹板角鋼31和右腹板角鋼的2個面均開有2個螺栓孔，混凝土 7饒筑在鋼管內(nèi)。
[0021]頂部角鋼41的水平面與鋼梁2的上翼緣通過摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接，頂部角鋼41的豎直面與鋼柱I通過穿過外伸端板5的摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接；底部角鋼42的水平面與鋼梁2的下翼緣通過摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接，底部角鋼42的豎直面與鋼柱I側(cè)面通過穿過外伸端板5的摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接；左腹板角鋼31的第一豎直面和右腹板角鋼的第一豎直面夾著鋼梁2的腹板并且通過摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接，左腹板角鋼31的第二豎直面、夕卜伸端板5與鋼柱I側(cè)面通過摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接，右腹板角鋼的第二豎直面、外伸端板5與鋼柱I翼緣通過摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接。
[0022]本實(shí)施例方案中，螺栓孔個數(shù)由力學(xué)計(jì)算決定。
[0023]作為上述實(shí)施例方案的部分優(yōu)選方案，高強(qiáng)度螺栓采用摩擦型高強(qiáng)度螺栓。
[0024]作為上述實(shí)施例方案的部分優(yōu)選方案，高強(qiáng)度螺栓采用單邊螺栓。
[0025]本連接節(jié)點(diǎn)的加工和施工如下:
[0026](I)鋼柱在兩側(cè)面通透開洞；
[0027]鋼梁上下翼緣均需開洞；
[0028]齊平端板開洞；
[0029]4個角鋼的兩個面均開洞。
[0030](2)首先頂部角鋼和底部角鋼與鋼梁上下翼緣通過高強(qiáng)度螺栓連接；
[0031](3)左腹板角鋼和右腹板角鋼與鋼梁的腹板通過高強(qiáng)度螺栓連接；
[0032](4)左腹板角鋼、右腹板角鋼、頂部角鋼、底部角鋼和齊平端板連接鋼柱。
[0033]本連接節(jié)點(diǎn)在連接安裝過程中，注意保證孔洞對齊，安裝高強(qiáng)度螺栓時還應(yīng)注意初擰與終擰操作步驟。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種核心筒混合結(jié)構(gòu)，其特征在于包括: 包括鋼柱、鋼梁、兩個等邊角鋼、兩個不等邊角鋼、外伸端板、高強(qiáng)度螺栓、混凝土，其中: 鋼柱為鋼管，包括上翼緣、下翼緣及位于中部的腹板，鋼柱的上翼緣、下翼緣開有若干螺栓孔；鋼梁為H型鋼，鋼梁近端的上下翼緣各開有若干螺栓孔；外伸端板開有若干螺栓孔；兩個不等邊角鋼分別為頂部角鋼和底部角鋼，頂部角鋼和底部角鋼與外伸端板連接一側(cè)開若干螺栓孔，與鋼梁連接一側(cè)開若干螺栓孔；兩個等邊角鋼包括左腹板角鋼和右腹板角鋼，左腹板角鋼和右腹板角鋼的兩個面均開有若干螺栓孔，混凝土澆筑在鋼管內(nèi)； 頂部角鋼的水平面與鋼梁的上翼緣通過高強(qiáng)度螺栓連接，頂部角鋼的豎直面與鋼柱通過穿過外伸端板的高強(qiáng)度螺栓連接；底部角鋼的水平面與鋼梁的下翼緣通過摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接，底部角鋼的豎直面與鋼柱側(cè)面通過穿過外伸端板的摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接；左腹板角鋼的第一豎直面和右腹板角鋼的第一豎直面夾著鋼梁的腹板并且通過摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接，左腹板角鋼的第二豎直面、外伸端板與鋼柱側(cè)面通過摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接，右腹板角鋼的第二豎直面、外伸端板與鋼柱的上翼緣、下翼緣通過摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼管核心筒混合結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述高強(qiáng)度螺栓為摩擦型高強(qiáng)度螺栓。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼管核心筒混合結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述高強(qiáng)度螺栓為單邊螺栓。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種核心筒混合結(jié)構(gòu)，包括：包括鋼柱、鋼梁、兩個等邊角鋼、兩個不等邊角鋼、外伸端板、高強(qiáng)度螺栓、混凝土。本發(fā)明提供的核心筒混合結(jié)構(gòu)具有初始剛度大、屈服強(qiáng)度高、滯回曲線飽滿、抗震性能好的特點(diǎn)。
【IPC分類】E04B1/58, E04B1/30
【公開號】CN105064503
【申請?zhí)枴緾N201510494225
【發(fā)明人】劉堅(jiān), 周觀根, 陳原, 童華煒, 毛捷, 李東倫, 潘澎, 陳凡
【申請人】廣州大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月12日