帶內(nèi)加強(qiáng)環(huán)的端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)工程連接節(jié)點(diǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種帶內(nèi)加強(qiáng)環(huán)的端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)。
技術(shù)背景
[0002]在上世紀(jì)80年代以前，我國(guó)的高層建筑大多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式，但隨著高度和層數(shù)的增加，建筑功能的使用也日趨復(fù)雜，混凝土結(jié)構(gòu)或純鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足使用功能的要求。面對(duì)高層、超高層的巨大挑戰(zhàn)，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)以其優(yōu)異的性能被越來(lái)越多的應(yīng)用到高層建筑結(jié)構(gòu)中。但鋼管混凝土和鋼梁節(jié)點(diǎn)的研究遠(yuǎn)沒(méi)有型鋼柱和鋼梁連接節(jié)點(diǎn)研究的那么透徹，所以研究更加合理的鋼管混凝土柱和鋼梁的連接形式，是未來(lái)工程界的一個(gè)重點(diǎn)。
[0003]目前鋼管混凝土柱和鋼梁連接較復(fù)雜，為滿足承載要求，主要采用焊接和栓焊的方法，例如規(guī)范提出的內(nèi)加強(qiáng)環(huán)連接和外加強(qiáng)環(huán)連接，但是這些節(jié)點(diǎn)在施工過(guò)程中要進(jìn)行大量施焊，工作條件易受外界影響，且在大震作用下焊縫處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中而發(fā)生脆性破壞。另一種就是把鋼梁焊接在端板上，通過(guò)貫穿整個(gè)鋼管的螺栓進(jìn)行連接，這種連接方法，施工起來(lái)較難，且受鋼管混凝注截面形式的影響，由于貫穿螺栓的限制要想在鋼管混凝土柱四個(gè)方向上都連接鋼梁比較困難。隨著單邊自緊高強(qiáng)螺栓的發(fā)明，解決了端板連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的復(fù)雜性，但是直接采用單邊自緊螺栓端板式連接對(duì)鋼管壁的損傷非常大，不利于節(jié)點(diǎn)域的受力，甚至達(dá)不到強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件的要求。
[0004]為了使節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造更加簡(jiǎn)單、傳力明確、施工快捷，本發(fā)明提出的帶內(nèi)加強(qiáng)環(huán)單邊自緊螺栓端板式連接節(jié)點(diǎn)具有較高的的安裝精度和施工速度，施工條件不受場(chǎng)地等因素限制，節(jié)點(diǎn)形式不受鋼管混凝土柱截面限制，降低了節(jié)點(diǎn)施工費(fèi)用，解決了高強(qiáng)螺栓在節(jié)點(diǎn)區(qū)不易施工的難題。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，公開號(hào)為CN 1884751A的發(fā)明專利，公開了一種“端板式鋼管混凝土柱-鋼梁連接節(jié)點(diǎn)”其結(jié)構(gòu)相對(duì)合理，但是，其節(jié)點(diǎn)域鋼管柱壁沒(méi)有加強(qiáng)易受到損害，接連節(jié)點(diǎn)的初始剛度比較小，屈服強(qiáng)度比較低，滯回曲線不夠飽滿，抗震性能表現(xiàn)還不夠卓越。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的是提供一種帶內(nèi)加強(qiáng)環(huán)的端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，構(gòu)造簡(jiǎn)單，傳力明確，方便結(jié)構(gòu)布局，施工快捷，解決高強(qiáng)螺栓在節(jié)點(diǎn)區(qū)不易施工的難題且不用現(xiàn)場(chǎng)施焊，容易拆解和更換。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下:
[0008]一種帶內(nèi)加強(qiáng)環(huán)的端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，包括:圓鋼管混凝土柱、鋼梁、端板、螺栓、內(nèi)加強(qiáng)環(huán)，其中:
[0009]2個(gè)內(nèi)加強(qiáng)環(huán)焊接在圓鋼管混凝土柱鋼管壁的內(nèi)側(cè)，其位置和連接在鋼管柱壁上鋼梁的上下翼緣對(duì)應(yīng)；鋼梁的端部焊接在端板上，鋼管混凝土柱壁和端板對(duì)應(yīng)開螺栓孔，單邊螺栓從外到內(nèi)穿過(guò)端板與圓鋼管混凝土柱的鋼管柱壁預(yù)留的螺栓孔內(nèi)，將端板與圓鋼管混凝土柱連接起來(lái)，單邊螺栓的螺栓頭部形成自供功能，在鋼管內(nèi)側(cè)自形成有鉚頭；圓鋼管混凝土柱內(nèi)澆混凝土。
[0010]可選的，鋼梁形狀為H型或I型。
[0011]可選的，所述單邊螺栓為高強(qiáng)單向自緊螺栓。
[0012]本發(fā)明工條件不受場(chǎng)地等因素限制，節(jié)點(diǎn)形式不受鋼管混凝土柱截面限制，降低了節(jié)點(diǎn)施工費(fèi)用，解決了高強(qiáng)螺栓在節(jié)點(diǎn)區(qū)不易施工的難題。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014](I)受力性能好，變形性能優(yōu)越。由于在節(jié)點(diǎn)域加入了內(nèi)加強(qiáng)環(huán)可防止節(jié)點(diǎn)域鋼管柱壁的破壞，提高了節(jié)點(diǎn)的承載力。塑性鉸發(fā)生在梁端，達(dá)到了強(qiáng)連接弱構(gòu)件的要求。
[0015](2)抗震性能好。對(duì)節(jié)點(diǎn)模型進(jìn)行有限元分析，和現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行對(duì)比其滯回性能更加優(yōu)越，且破壞多發(fā)生在梁端，證明其有良好的抗震性能。
[0016](3)施工快捷，便于拆卸和更換。節(jié)點(diǎn)在施工的過(guò)程不用現(xiàn)場(chǎng)施焊，施工條件不受現(xiàn)場(chǎng)和天氣條件限制，而且減少了以往鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點(diǎn)施工時(shí)的復(fù)雜程度。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明實(shí)施例帶內(nèi)加強(qiáng)環(huán)的外伸端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接幾點(diǎn)的正立面圖；
[0018]圖2是本發(fā)明實(shí)施例帶內(nèi)加強(qiáng)環(huán)的外伸端板式鋼管混凝土柱與鋼梁?jiǎn)芜吢菟ㄟB接節(jié)點(diǎn)的側(cè)立面圖；
[0019]圖3是發(fā)明實(shí)施例帶內(nèi)加強(qiáng)環(huán)的外伸端板式鋼管混凝土柱與鋼梁?jiǎn)芜吢菟ㄟB接節(jié)點(diǎn)的正立面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]一種帶內(nèi)加強(qiáng)環(huán)的端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，包括:圓鋼管混凝土柱1、鋼梁2、端板3、單邊自緊螺栓4、內(nèi)加強(qiáng)環(huán)5，其中:
[0021]2個(gè)內(nèi)加強(qiáng)環(huán)5焊接在圓鋼管混凝土柱鋼I管柱壁的內(nèi)側(cè)，其位置和連接在鋼管柱壁上鋼梁2的上下翼緣對(duì)應(yīng)；鋼梁2的端部焊接在端板3上，鋼管混凝土柱壁I和端板3對(duì)應(yīng)開4排2列螺栓孔；單邊螺栓4從外到內(nèi)穿過(guò)端板3與圓鋼管混凝土柱I的鋼管柱壁預(yù)留的螺栓孔內(nèi)，將端板與圓鋼管混凝土柱連接起來(lái)，單向自緊螺栓頭部有自供功能，在鋼管內(nèi)側(cè)自形成有鉚頭；圓鋼管混凝土柱內(nèi)澆混凝土形成鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)。
[0022]本連接節(jié)點(diǎn)的加工和施工如下:
[0023](I)圓鋼管柱壁開洞(螺栓孔為4排2列)；
[0024]端板開洞；
[0025]將鋼梁一側(cè)焊接在端板上。
[0026](2)將加工好的內(nèi)加強(qiáng)環(huán)焊接在鋼管混凝土柱鋼管柱壁內(nèi)側(cè)，位置和連接在鋼管柱壁上鋼梁的上下翼緣對(duì)應(yīng)。
[0027](3)將一種單向自緊螺栓插入鋼管柱壁和焊接在鋼梁一側(cè)的端板孔中，螺栓頭部具有自拱功能，在鋼管內(nèi)側(cè)自動(dòng)形成鉚頭。
[0028](4)在鋼管內(nèi)澆筑混凝土形成鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)。
[0029]本連接節(jié)點(diǎn)在連接安裝過(guò)程中，注意保證孔洞對(duì)齊，安裝高強(qiáng)螺栓時(shí)還應(yīng)注意初擰與終擰操作步驟。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶內(nèi)加強(qiáng)環(huán)的端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于包括: 圓鋼管混凝土柱、鋼梁、端板、單邊螺栓、內(nèi)加強(qiáng)環(huán)，其中: 2個(gè)內(nèi)加強(qiáng)環(huán)焊接在圓鋼管混凝土柱鋼管壁的內(nèi)側(cè)，其位置和連接在鋼管柱壁上鋼梁的上下翼緣對(duì)應(yīng)；鋼梁的端部焊接在端板上，鋼管混凝土柱壁和端板對(duì)應(yīng)開螺栓孔，單邊螺栓從外到內(nèi)穿過(guò)端板與圓鋼管混凝土柱的鋼管柱壁預(yù)留的螺栓孔內(nèi)，將端板與圓鋼管混凝土柱連接起來(lái)，單邊螺栓的螺栓頭部形成自供功能，在鋼管內(nèi)側(cè)自形成有鉚頭；圓鋼管混凝土柱內(nèi)饒混凝土。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶內(nèi)加強(qiáng)環(huán)的端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，鋼梁形狀為H型或I型。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶內(nèi)加強(qiáng)環(huán)的端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述端板形式為外伸式端板。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶內(nèi)加強(qiáng)環(huán)的端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述單邊螺栓為高強(qiáng)單向自緊螺栓。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶內(nèi)加強(qiáng)環(huán)的端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，包括：圓鋼管混凝土柱、鋼梁、端板、螺栓、內(nèi)加強(qiáng)環(huán)。本連接節(jié)點(diǎn)具有良好的受力和抗震性能，構(gòu)造簡(jiǎn)單，傳力明確，方便結(jié)構(gòu)布局，施工快捷，解決高強(qiáng)螺栓在節(jié)點(diǎn)區(qū)不易施工的難題且不用現(xiàn)場(chǎng)施焊，容易拆解和更換，是一種新型的鋼管混凝土柱-鋼梁半剛性連接節(jié)點(diǎn)。
【IPC分類】E04C3/34, E04C3/06, E04B1/58
【公開號(hào)】CN105178445
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】劉堅(jiān), 周觀根, 高奎, 王宏偉, 童華煒, 任達(dá), 黎佳鈺, 邱江風(fēng)
【申請(qǐng)人】廣州大學(xué)
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年8月12日