[發明專利]一種預制中空型鋼混凝土柱與鋼梁的連接節點及施工方法

無效

• 申請號: 201310376764.6
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN103437425A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 郭生棟;楊應華;郭周周
• 申請（專利權）人: 陜西建科興業鋼結構有限公司
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58;E04G21/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 汪人和

技術領域

本發明屬于建筑工程領域，具體涉及一種預制中空型鋼混凝土柱與鋼梁的連接節點及施工方法。

背景技術

型鋼混凝土作為一種復合材料在工程中應用十分廣泛，它巧妙的發揮了組成材料各自的優點，具有良好的技術經濟效果。受混凝土固有受力特性的影響，型鋼混凝土應用于軸心受壓或偏心受壓構件尤其能發揮其優點，而應用于受彎構件時，它的優越性有所削弱，鋼梁仍然是受彎構件的最佳選擇。為充分發揮材料的性能，建造更加合理、經濟的建筑結構，出現了采用型鋼混凝土柱與鋼梁的混合結構。不論在什么樣的結構中，各種構件間的連接節點是整個結構中至關重要的組成部分，節點的性能影響整個結構的變形和內力分布，節點的破壞會引起結構的解體從而帶來災難性后果。所以，對節點的研究在建筑結構領域始終占有重要的一席之地。

中空型鋼混凝土柱以及與其類似的中空夾層鋼管混凝土柱或鋼管混凝土疊合柱是近年來才出現的新結構形式，這些組合柱的共同特點是都有通長的位于截面中心的型鋼構件，現有的一些組合柱與鋼梁的連接方式尚有不足。廖飛宇申請了名為《面板約束式鋼管混凝土疊合柱-鋼梁連接節點及施工方法》的發明專利(申請號201210138408.6)，該發明通過在梁與柱節點核心區設置約束面板提高節點延性，梁的翼緣直接與內鋼管相連，保證內力可靠傳遞。鋼梁翼緣與內鋼管的連接難度較大，尤其是鋼梁翼緣較寬時內鋼管需穿過鋼梁翼緣，實施難度很大。對于采用預制裝配的結構，該發明所提供的梁與柱連接方式并不適用，且鋼約束面板耗鋼量大，節點延性提高效果有限。韓林海等申請了名為《采用單向緊固螺栓的中空夾層鋼管混凝土柱-鋼梁節點》的發明專利(申請號200910090795.9)，該發明通過螺栓和端板組件將鋼梁與柱連接，要求在柱壁上預留螺栓孔，制作及安裝的精度要求高。組合柱內鋼管的空間大小有限，單向螺栓穿過內、外鋼管十分困難，甚至不可能，這是該發明最大的不足。武雷申請的《一種鋼節點預制裝配鋼筋混凝土框架結構》發明專利(申請號201010150967.X)提供了一種連接預制混凝土梁和預制混凝土柱的鋼節點，該節點連接形式復雜、材料消耗量大，且構件材料在節點處的不連續易在受力中產生意想不到的結果。何文輝等申請了名為《中空鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點及其施工方法》的發明專利(申請號201010237437.9)，該發明采用端板和對拉螺栓將柱兩側相對的鋼梁與柱連接，可以避免施工現場的焊接作業。該發明尚有如下不足：其一，由于柱兩側的鋼梁用同一組螺栓連接，螺栓失效會引起結構的連續破壞；其二，受限于柱的截面尺寸，很難布置足夠多的螺栓以保證梁端達到全截面塑性，不能充分利用鋼梁的材料強度；其三，實際應用中相互垂直的兩個方向上均需布置鋼梁并保持梁頂標高相同，必將產生兩個方向上螺栓的相互碰撞沖突。郭明等申請了名為《復合截面鋼管混凝土柱與鋼梁的梁柱節點結構》的實用新型專利(申請號201220230419.2)，該實用新型提出的節點同樣存在螺栓不容易安裝的問題，同時，鋼梁使外鋼管壁平面外受拉壓，節點的剛度與強度無法保證。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種預制中空型鋼混凝土柱與鋼梁的連接節點及施工方法，該連接節點及施工方法可以有效的保證連接節點的剛度及強度，同時連接節點的結構簡單，便于施工。

為達到上述目的，本發明所述預制中空型鋼混凝土柱與鋼梁的連接節點，包括預制中空型鋼混凝土柱、連接件、H型鋼梁及兩個水平連接盤；

所述預制中空型鋼混凝土柱包括混凝土、中心鋼管、縱向分布在中心鋼管周圍的縱向鋼筋、以及綁扎在縱向鋼筋上的箍筋；中心鋼管、縱向鋼筋及箍筋均包裹于混凝土內，中心鋼管及縱向鋼筋穿過水平連接盤，箍筋穿過連接件；

所述H型鋼梁包括鋼梁腹板、以及設于鋼梁腹板上下兩端的鋼梁翼緣，鋼梁翼緣與對應水平連接盤的外壁焊接；

所述連接件的一端與中心鋼管的外壁焊接，另一端與鋼梁腹板連接。

所述水平連接盤上設有中心孔及縱向鋼筋孔，水平連接盤的外側設有與鋼梁翼緣焊接的鋼板箍，中心鋼管穿過中心孔，縱向鋼筋穿過縱向鋼筋孔。

所述連接件設有連接件腹板、以及與連接件腹板一側的端面相連接的連接件翼緣，連接件腹板另一側的端面與中心鋼管的外壁焊接，連接件腹板上設有箍筋孔，箍筋穿過箍筋孔。

所述H型鋼梁還包括鋼梁腹板連接板，鋼梁腹板連接板的一端與連接件翼緣焊接，另一端與鋼梁腹板相連接。

所述鋼梁腹板連接板及鋼梁腹板均開設有孔，鋼梁腹板連接板上的孔與鋼梁腹板上的孔通過螺栓相連接。