[發明專利]一種外隔板式方鋼管混凝土柱與H型鋼梁節點施工方法

在審

• 申請號: 201610012505.9
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN105672487A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 榮彬;劉帥
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

技術領域

本發明屬于建筑工程技術領域，特別涉及一種腹板貫通的外隔板式方鋼管混凝土柱與H型鋼梁節點。

背景技術

鋼管混凝土柱是隨建筑結構發展而產生的一種新的結構形式，充分利用混凝土和鋼材的材料性能優 勢，內填混凝土可以有效防止鋼管柱壁失穩，鋼管的套箍作用又可以限制混凝土的側向膨脹，從而在不增 加柱截面尺寸的前提下顯著提升柱子的承載能力。鋼管混凝土柱的幾何形式規整美觀，與鋼梁的連接施工 方便，材料利用程度高，節約成本。因此，鋼管混凝土鋼梁組合的框架結構已被廣泛應用于國內各類建筑 中，良好的力學性能和幾何形式使其擁有獨特優勢。

節點是框架結構中的傳力樞紐，其強度決定柱與梁的連接是否可靠，能否有效傳遞剪力和彎矩，關系 到整個框架結構的安全性。因此節點是結構設計中的關鍵部位?！毒匦武摴芑炷两Y構技術規程》 (CECS159：2004)推薦了四種節點形式，即帶短梁內隔板式、內隔板式、外隔板式、外伸內隔板式。四 種節點已經被廣泛應用與實際工程中，收效良好，但仍存在一定問題和改進空間。

節點的構造形式決定了其優勢和不足。外隔板節點柱內構造簡單，施工更加方便，但柱外隔板尺寸較 大，容易造成室內凸角，影響美觀。內隔板式和帶短梁內隔板式節點外形更加規整，但內隔板的存在使柱 內構造復雜，隔板上須有通氣孔和澆注孔，且焊接過程繁瑣，給施工造成不便。帶短梁式內隔板節點還需 要在柱外焊接短鋼梁，短梁再與鋼梁連接，施工更加復雜，會造成成本的相對增加。隔板貫通節點外形相 對規整，但內部依然復雜，且只有鋼梁翼緣貫通柱截面，鋼梁腹板被柱壁打斷，梁端剪力大部分由鋼管柱 腹板承擔，沒有充分發揮節點核心區的抗剪作用。

發明內容

針對現有節點形式存在的問題，本發明提供了一種用于連接方鋼管混凝土柱和H型鋼梁的節點形式及 施工方法。該節點形式有效結合了規程推薦的四種節點的優勢，并作出相應改進，綜合考慮了節點的外形 的美觀、施工的方便快捷和受力傳力的明確高效。本發明的技術方案如下：

一種外隔板式方鋼管混凝土柱與H型鋼梁節點施工方法，分為工廠預制和現場施工兩部分，其中，

工廠預制部分為：

1)根據方鋼管混凝土柱的尺寸和H型鋼梁翼緣寬度加工兩塊外隔板(4)，使外隔板中心方形孔尺寸 小于柱內壁尺寸；

2)在貫通腹板(7)的兩端預留螺栓孔，用于穿過高強螺栓；

3)將貫通腹板(7)豎直焊接在兩塊外隔板4中間；

4)核心區鋼管柱壁被貫通腹板(7)分為兩個C字型部分，預加工這兩個C字型部分，并焊接于外隔 板(4)中間、貫通腹板(7)兩側，以上工序預制成一個節點模塊。

現場施工部分為：

5)將鋼管柱的下半部分立于預定位置，稱之為下鋼管柱，將預制的節點模塊焊接于在下鋼管柱上方， 注意下鋼管柱應與核心區的兩部分C字鋼管位置相對；

6)用高強螺栓將連接板(8)連接在貫通腹板(7)的預留螺栓孔處，再用高強螺栓將鋼梁腹板(3) 與連接板(8)的相連；

7)腹板固定好后，焊接鋼梁翼緣(2)與外隔板(4)；

8)從外隔板(4)的中間孔澆筑內填混凝土(5)，施工完成。

本發明具有的特點和積極效果是：

(1)減小外隔板的尺寸的同時不減小節點的承載能力，改善室內觀感；

(2)鋼管柱內的內肋在起到內隔板的作用同時不影響柱內混凝土的澆筑，且省去了原內隔板澆注 孔和通氣孔共5個孔的繁瑣工序；

(3)鋼梁腹板貫通鋼管柱，可以有效提升節點的抗剪性能。同時由于澆注孔的擴大，腹板的厚度 不會對柱內混凝土的澆筑產生影響；

(4)節點形式簡單，在提升性能的同時不會對施工造成過多不便，也不會增加過多成本。

綜上所述，采用本發明方法制作的腹板貫通的外隔板式方鋼管混凝土柱與鋼梁節點，可以減小外隔板 尺寸，提升美觀程度，改善節點抗剪性能，同時不會造成施工不便。此節點能夠使H型鋼梁與方鋼管混凝 土柱可靠連接，有效傳遞彎矩和剪力，滿足節點強度要求。

附圖說明

圖1為本發明實施示意圖的俯視圖；

圖2為本發明實施示意圖的正視圖。

具體實施方式