一種對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)。鋼管混凝土柱的兩個(gè)相互垂直的方向分別插裝有插板和水平的鋼棒，插板貫穿鋼管混凝土柱的兩端均連接各自的插板牛腿，插板牛腿經(jīng)連接板與鋼梁固定對(duì)接；鋼棒貫穿插板和鋼管混凝土柱后的兩端經(jīng)端板或者鋼棒牛腿與鋼梁固定對(duì)接；插板牛腿中，插板穿插連接在上下的插板牛腿翼緣一端部中間，插板牛腿腹板連接在兩個(gè)插板牛腿翼緣另一端部之間并與插板對(duì)接在同一平面上；鋼棒分別與鋼棒牛腿腹板四角的鋼棒牛腿翼緣焊接。本實(shí)用新型能滿足梁柱剛接節(jié)點(diǎn)的傳力需求，可廣泛應(yīng)用于剛接連接H型鋼梁與鋼管混凝土柱，構(gòu)造簡單、傳力明確、加工方便快捷和灌注混凝土容易。
【專利說明】
一種對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種梁柱節(jié)點(diǎn)，尤其是涉及了一種對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于多高層鋼結(jié)構(gòu)中H型鋼梁與鋼管混凝土柱的剛接連接。
【背景技術(shù)】
[0002]多高層鋼結(jié)構(gòu)中，鋼梁多為H型鋼梁，鋼柱多為矩形鋼管混凝土柱。鋼梁與鋼柱的剛接連接是提供結(jié)構(gòu)整體剛度和抗震性能的最基本的措施。目前常用的剛性連接節(jié)點(diǎn)是在鋼柱對(duì)應(yīng)梁翼緣的位置設(shè)置橫隔板，鋼梁翼緣的內(nèi)力通過橫隔板傳遞給鋼柱，這種連接方式能夠提供所需的剛度和強(qiáng)度，從而形成剛接節(jié)點(diǎn)。橫隔板有內(nèi)隔板與貫通橫隔板兩種，分別對(duì)應(yīng)于箱型柱和冷彎成型高頻焊接矩形鋼管柱兩種構(gòu)件。
[0003]為了方便鋼管柱內(nèi)混凝土的澆灌，隔板上需要設(shè)置灌漿孔和透氣孔，灌漿孔的直徑不宜小于150mm。另外，為了節(jié)點(diǎn)域內(nèi)力傳遞需要，灌漿孔對(duì)隔板的削弱不能過大，這限制了鋼柱的截面寬度不能過小，截面寬度一般不小于350?400mm。
[0004]在鋼結(jié)構(gòu)住宅中，過大的鋼柱截面會(huì)在住宅的各個(gè)功能房間的四角出現(xiàn)凸柱陽角，影響室內(nèi)建筑使用功能。建筑設(shè)計(jì)希望將結(jié)構(gòu)構(gòu)件的隱藏在墻體厚度內(nèi)，比如剪力墻結(jié)構(gòu)。這就要求住宅內(nèi)采用的鋼構(gòu)件截面寬度控制在300mm以下。較小的鋼管柱截面，采用橫隔板式節(jié)點(diǎn)會(huì)帶來混凝土灌注的困難。
[0005]同時(shí)在鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中，節(jié)點(diǎn)對(duì)裝配技術(shù)的要求較高，通過采用對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)，可以將梁柱部分中多數(shù)節(jié)點(diǎn)在工廠中完成，加快了現(xiàn)場(chǎng)的裝配施工的速度，跳過了設(shè)置橫隔板中所能遇到的困難，提高了整體施工的工業(yè)化水平。
[0006]國家目前在大力推廣建筑工業(yè)化以及住宅產(chǎn)業(yè)化，鋼結(jié)構(gòu)是較好的綠色建筑產(chǎn)品，抗震性能極其優(yōu)越。怎樣將鋼結(jié)構(gòu)用于住宅體系，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化的特性，并滿足住宅建筑的功能需求，是一項(xiàng)非常重要且迫切的工作。
[0007]基于以上技術(shù)背景，目前的隔板連接節(jié)點(diǎn)不方便混凝土澆注，加設(shè)橫隔板對(duì)應(yīng)的施工量較大等問題，同時(shí)又要保持較高的節(jié)點(diǎn)受力性能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]為了克服現(xiàn)有隔板式梁柱剛接節(jié)點(diǎn)澆注困難、工業(yè)化水平低的問題，并配合鋼管混凝土柱住宅結(jié)構(gòu)體系的研究與開發(fā)，本實(shí)用新型提出了一種對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)，能滿足梁柱剛接節(jié)點(diǎn)的傳力需求，可應(yīng)用于剛接連接H型鋼梁與鋼管混凝土柱，構(gòu)造簡單、傳力明確、加工方便快捷和灌注混凝土容易，將對(duì)鋼結(jié)構(gòu)在住宅建筑中的應(yīng)用起到至關(guān)重要的作用。
[0009]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0010]本實(shí)用新型包括鋼管混凝土柱、鋼梁、插板、鋼棒、插板牛腿和鋼棒牛腿，鋼管混凝土柱的一個(gè)方向插裝有垂直的插板，插板貫穿鋼管混凝土柱的兩端均連接各自的插板牛腿，插板牛腿經(jīng)連接板與鋼梁固定對(duì)接;鋼管混凝土柱的另一個(gè)方向插裝有水平的鋼棒，鋼棒垂直于插板，鋼棒貫穿插板和鋼管混凝土柱后的兩端經(jīng)端板或者鋼棒牛腿與鋼梁固定對(duì)接。
[0011]所述的插板牛腿包括分別位于上下的插板牛腿翼緣以及插板牛腿腹板，插板穿插連接在上下的插板牛腿翼緣一端部中間，插板牛腿腹板連接在兩個(gè)插板牛腿翼緣另一端部之間并與插板對(duì)接在同一平面上;插板牛腿翼緣一端部的中間均開有軸向的條形槽，插板插裝在插板牛腿翼緣的條形槽內(nèi)并與插板牛腿翼緣通過焊縫焊接，插板牛腿腹板固定連接在上下插板牛腿翼緣另一端之間，插板牛腿腹板與插板平行對(duì)接。
[0012]更進(jìn)一步地，所述的鋼梁腹板與插板牛腿腹板之間通過連接板固定連接，連接板通過高強(qiáng)螺栓分別與鋼梁腹板、插板牛腿腹板固定連接，鋼梁翼緣與插板牛腿翼緣之間通過對(duì)接焊縫焊接。
[0013]進(jìn)一步地，包含有四根所述鋼棒，四根鋼棒分別與鋼棒牛腿腹板四角的鋼棒牛腿翼緣焊接，鋼梁腹板與鋼棒牛腿腹板之間通過連接板固定連接，連接板通過高強(qiáng)螺栓分別與鋼梁腹板、鋼棒牛腿腹板固定連接，鋼梁翼緣與鋼棒牛腿翼緣之間通過對(duì)接焊縫焊接。
[0014]更進(jìn)一步地，所述的四根鋼棒同時(shí)焊接在鋼棒牛腿翼緣的上表面、下表面或者穿插焊接在內(nèi)部。
[0015]所述的鋼棒穿插在鋼棒牛腿翼緣沿軸向中間設(shè)有的條形槽中并通過焊縫焊接，使得穿插焊接在內(nèi)部。鋼棒中心可以和鋼棒牛腿翼緣的中心對(duì)準(zhǔn)，此時(shí)鋼棒牛腿翼緣相應(yīng)的部位要開槽，鋼棒插入鋼棒牛腿翼緣開槽位置后通過焊縫焊接。
[0016]所述鋼棒和鋼梁之間連接有端板，鋼棒穿過端板后連接螺帽緊固，鋼梁端面焊接在端板上。端板所在平面與鋼梁軸線垂直，鋼梁端板超出鋼梁上下翼緣一定的距離并開螺栓孔，鋼棒端部帶有螺紋，鋼棒穿過鋼梁端板的螺栓孔，并用螺帽固定。
[0017]所述的插板穿插鋼管混凝土柱壁板的開槽，并與壁板通過焊縫焊接。
[0018]所述的插板和鋼管混凝土柱壁板被鋼棒貫穿處均設(shè)有孔洞，鋼棒和鋼管混凝土柱壁板的孔洞通過焊縫焊接。
[0019]所述的鋼管混凝土柱周圍的鋼梁和各個(gè)牛腿的高度相同，均在同一水平面上。
[0020]本實(shí)用新型的技術(shù)原理和有益效果體現(xiàn)在:
[0021]本實(shí)用新型的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造加工簡單，由于都是鋼板零部件，不用組裝內(nèi)隔板，不需要電渣焊，與傳統(tǒng)的箱形柱相比，加工制作難度和成本大幅降低。
[0022]由于鋼管混凝土內(nèi)沒有內(nèi)隔板，插板是豎向設(shè)置的，而鋼棒所占空間位置極小，所以混凝土的澆灌非常順利，不受任何影響。
[0023]由于鋼管混凝土柱通過一種對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)梁各個(gè)方向上的連接，方便柱的布置。
[0024]本實(shí)用新型節(jié)點(diǎn)可廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)住宅、公寓等居住建筑中各類鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節(jié)點(diǎn)中。
【附圖說明】
[0025]圖1是本實(shí)用新型的軸測(cè)圖；
[0026]圖2是本實(shí)用新型的平面圖；
[0027]圖3是本實(shí)用新型鋼棒位于鋼棒牛腿翼緣上表面的前視圖；
[0028]圖4是本實(shí)用新型鋼棒位于鋼棒牛腿翼緣下表面的前視圖；
[0029]圖5是本實(shí)用新型鋼棒中心位于鋼棒牛腿翼緣中部軸線上的前視圖；
[0030]圖6是本實(shí)用新型鋼棒位于鋼棒牛腿翼緣上表面的側(cè)視圖；
[0031 ]圖7是本實(shí)用新型鋼棒位于鋼棒牛腿翼緣下表面的側(cè)視圖；
[0032]圖8是本實(shí)用新型鋼棒中心位于鋼棒牛腿翼緣中部軸線上的側(cè)視圖；
[0033]圖9是本實(shí)用新型帶端板結(jié)構(gòu)的平面圖；
[0034]圖10是本實(shí)用新型帶端板結(jié)構(gòu)的前視圖；
[0035]圖11是本實(shí)用新型帶端板結(jié)構(gòu)的左視圖。
[0036]圖中:1、鋼管混凝土柱;2、鋼梁;3、插板;4、焊縫;5、插板牛腿翼緣;6、連接板;7、高強(qiáng)螺栓;8、對(duì)接焊縫;9、插板牛腿腹板；10、鋼棒；11、鋼棒牛腿翼緣；12、鋼棒牛腿腹板；13、螺帽；14、端板。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0038]本實(shí)用新型在力學(xué)受力方面，其梁端所受的彎矩、剪力、軸力傳遞到插板牛腿時(shí)，可分解為壓力、拉力和剪力。其中壓力和拉力主要由插板牛腿翼緣承擔(dān)，剪力主要由插板牛腿腹板承擔(dān)。插板牛腿翼緣與鋼梁的翼緣焊接;插板牛腿腹板與鋼梁腹板通過高強(qiáng)螺栓固定連接，保證節(jié)點(diǎn)處的抗剪性能；插板牛腿主要將剪力傳遞到插板，插板自身可以抵抗剪力;插板牛腿翼緣和插板焊接，共同抵抗彎矩。
[0039]梁端所受的彎矩、剪力、軸力傳遞到鋼棒牛腿時(shí)，可分解為壓力、拉力和剪力。其中壓力和拉力主要由鋼棒牛腿翼緣承擔(dān)，剪力主要由鋼棒牛腿腹板承擔(dān)。鋼棒牛腿翼緣與鋼梁的翼緣焊接;鋼棒牛腿腹板與鋼梁腹板通過高強(qiáng)螺栓固定連接，保證節(jié)點(diǎn)處的抗剪性能；鋼棒的面積不小于相應(yīng)的鋼棒牛腿翼緣的面積，保證了鋼棒牛腿翼緣的壓力和拉力的傳遞;鋼棒牛腿腹板與鋼管混凝土柱的表面焊接，傳遞剪力至鋼管混凝土柱。
[0040]本實(shí)用新型的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)處的鋼梁端面與端板焊接，鋼梁所受的力分解為拉力、壓力、剪力傳遞到端板;端板與鋼管混凝土柱通過對(duì)穿的鋼棒固定，鋼棒可以傳遞剪力和彎矩到鋼管混凝土柱。
[0041]本實(shí)用新型的施工過程如下:
[0042]需要在工廠預(yù)制的構(gòu)件包括:鋼管柱、插板、鋼棒、插板牛腿和鋼棒牛腿。鋼管柱上要預(yù)留穿過插板的縫隙以及穿過鋼棒的孔洞，插板上要預(yù)留穿過鋼棒的孔洞。
[0043]采用鋼棒牛腿時(shí)，在工廠的裝配步驟為:先將鋼管柱和插板連接焊接，再將鋼棒穿過鋼管柱和插板的孔洞，然后進(jìn)行插板牛腿的安裝和鋼棒牛腿的安裝。采用端板時(shí)，將端板與鋼梁裝配焊接。最后都通過高強(qiáng)螺栓固定鋼梁腹板與牛腿腹板，再通過焊接固定鋼梁上下翼緣和牛腿的上下翼緣，最后在鋼梁端板與鋼棒通過螺栓固定，鋼管柱內(nèi)澆筑混凝土。
[0044]本實(shí)用新型的實(shí)施例如下:
[0045]實(shí)施例1
[0046]本實(shí)用新型的一種實(shí)施例如圖1和圖2所示，包括鋼管混凝土柱1、鋼梁2、插板3、鋼棒U、插板牛腿和鋼棒牛腿，鋼管混凝土柱I兩個(gè)相互垂直的方向分別插裝有插板3和四根鋼棒I O。
[0047]鋼管混凝土柱I壁板被插板3穿插處的開有條形槽，插板3穿過該條形槽與壁板通過焊縫4焊接。插板3貫穿鋼管混凝土柱I的兩端后均連接插板牛腿:插板牛腿翼緣5—端部的中間均開有軸向的條形槽，插板3插裝在插板牛腿翼緣5的條形槽內(nèi)并與插板牛腿翼緣5通過焊縫4焊接，插板牛腿腹板9固定連接在上下插板牛腿翼緣5另一端之間，插板牛腿腹板9與插板3平行對(duì)接。插板牛腿再與鋼梁2固定對(duì)接，鋼梁2腹板與插板牛腿腹板9之間通過連接板6固定連接，連接板6通過高強(qiáng)螺栓7分別與鋼梁2腹板、插板牛腿腹板9固定連接，鋼梁2翼緣與插板牛腿翼緣5之間通過對(duì)接焊縫8焊接。
[0048]插板3和鋼管混凝土柱I壁板被鋼棒10貫穿處均設(shè)有孔洞，鋼棒10和鋼管混凝土柱I壁板的孔洞通過焊縫4焊接。四根鋼棒10貫穿插板3和鋼管混凝土柱I后的兩端經(jīng)鋼棒牛腿與鋼梁2固定對(duì)接:四根鋼棒10分別與鋼棒牛腿腹板12四角的鋼棒牛腿翼緣11焊接，四根鋼棒10同時(shí)焊接在鋼棒牛腿翼緣I的上表面，如圖3和圖6所示;鋼梁2腹板與鋼棒牛腿腹板12之間通過連接板6固定連接，連接板6通過高強(qiáng)螺栓7分別與鋼梁2腹板、鋼棒牛腿腹板12固定連接，鋼梁2翼緣與鋼棒牛腿翼緣11之間通過對(duì)接焊縫8焊接。
[0049]實(shí)施例2
[0050]實(shí)施例2如圖1和圖2所示，與實(shí)施例1區(qū)別在于四根鋼棒10同時(shí)焊接在鋼棒牛腿翼緣I的下表面，如圖4和圖7所示。
[0051 ] 實(shí)施例3
[0052]實(shí)施例3如圖1和圖2所示，與實(shí)施例1區(qū)別在于四根鋼棒10同時(shí)穿插焊接在鋼棒牛腿翼緣I的內(nèi)部，如圖5和圖8所示。鋼棒10中心可以和鋼棒牛腿翼緣I的中心對(duì)準(zhǔn)，此處鋼棒牛腿翼緣I沿軸向中間設(shè)有的條形槽中并通過焊縫4焊接，鋼棒10插入鋼棒牛腿翼緣I開槽位置后通過焊縫焊接。
[0053]實(shí)施例4
[0054]實(shí)施例4可以在實(shí)施例1-3的基礎(chǔ)上將四根鋼棒10貫穿插板3和鋼管混凝土柱I后的兩端通過端板14與鋼梁2固定對(duì)接:如圖9?圖11所示，鋼棒10和鋼梁2之間連接有端板14，鋼棒10為帶螺紋鋼棒13，帶螺紋鋼棒13穿過端板15后連接螺帽16緊固，端板15所在平面與鋼梁2軸線垂直，鋼梁端板超出鋼梁上下翼緣一定的距離并開螺栓孔，鋼棒端部帶有螺紋，鋼棒穿過鋼梁端板的螺栓孔，并用螺帽固定。端板14被緊貼在鋼管混凝土柱I的壁板上，再將鋼梁2端面焊接到端板14上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)，其特征在于:包括鋼管混凝土柱(1)、鋼梁(2)、插板(3)、鋼棒(11)、插板牛腿和鋼棒牛腿，鋼管混凝土柱(I)的一個(gè)方向插裝有垂直的插板(3)，插板(3)貫穿鋼管混凝土柱(I)的兩端均連接各自的插板牛腿，插板牛腿經(jīng)連接板(6)與鋼梁(2)固定對(duì)接;鋼管混凝土柱(I)的另一個(gè)方向插裝有水平的鋼棒(11)，鋼棒(11)垂直于插板(3)，鋼棒(11)貫穿插板(3)和鋼管混凝土柱(I)后的兩端經(jīng)端板(14)或者鋼棒牛腿與鋼梁(2)固定對(duì)接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述的插板牛腿包括分別位于上下的插板牛腿翼緣(5)以及插板牛腿腹板(9)，插板牛腿翼緣(5)—端部的中間均開有軸向的條形槽，插板(3)插裝在插板牛腿翼緣(5)的條形槽內(nèi)并與插板牛腿翼緣(5)通過焊縫(4)焊接，插板牛腿腹板(9)固定連接在上下插板牛腿翼緣(5)另一端之間，插板牛腿腹板(9)與插板(3)平行對(duì)接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述的鋼梁(2)腹板與插板牛腿腹板(9)之間通過連接板(6)固定連接，連接板(6)通過高強(qiáng)螺栓(7)分別與鋼梁(2)腹板、插板牛腿腹板(9)固定連接，鋼梁(2)翼緣與插板牛腿翼緣(5)之間通過對(duì)接焊縫(8)焊接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)，其特征在于:包含有四根所述鋼棒(U)，四根鋼棒(11)分別與鋼棒牛腿腹板(12)四角的鋼棒牛腿翼緣(11)焊接，鋼梁(2)腹板與鋼棒牛腿腹板(12)之間通過連接板(6)固定連接，連接板(6)通過高強(qiáng)螺栓(7)分別與鋼梁(2)腹板、鋼棒牛腿腹板(12)固定連接，鋼梁(2)翼緣與鋼棒牛腿翼緣(11)之間通過對(duì)接焊縫(8)焊接，鋼棒牛腿腹板(12)與鋼管混凝土柱(I)的表面直接焊接連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述的四根鋼棒(11)同時(shí)焊接在鋼棒牛腿翼緣(11)的上表面、下表面或者穿插焊接在內(nèi)部。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述的鋼棒(11)穿插在鋼棒牛腿翼緣(11)沿軸向中間設(shè)有的條形槽中并通過焊縫(4)焊接，使得穿插焊接在內(nèi)部。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述鋼棒(11)穿過端板(14)后連接螺帽(13)緊固，鋼梁(2)端面焊接在端板(14)上。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述的插板(3)穿插鋼管混凝土柱(I)壁板的開槽，并與壁板通過焊縫(4)焊接。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述的插板(3)和鋼管混凝土柱(I)壁板被鋼棒(11)貫穿處均設(shè)有孔洞，鋼棒(11)和鋼管混凝土柱(I)壁板的孔洞通過焊縫(4)焊接。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)穿鋼棒和對(duì)穿豎插板式梁柱雙向剛接節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述的鋼管混凝土柱(I)周圍的鋼梁(2)和各個(gè)牛腿的高度相同，均在同一水平面上。
【文檔編號(hào)】E04B1/58GK205688587SQ201620012448
【公開日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年1月7日 公開號(hào)201620012448.X, CN 201620012448, CN 205688587 U, CN 205688587U, CN-U-205688587, CN201620012448, CN201620012448.X, CN205688587 U, CN205688587U
【發(fā)明人】徐永斌, 陳旭, 周耀彬, 童根樹
【申請(qǐng)人】杭州鐵木辛柯鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有限公司