[發明專利]一種鋼管混凝土柱?鋼梁組合節點結構的施工方法

有效

• 申請號: 201610023095.8
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105649199B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 劉猛;初磊;賈艷東;董錦坤;孫紅軍;高利軍;邱源;朱珠
• 申請（專利權）人: 遼寧工業大學
• 主分類號: E04B1/18
• 分類號: E04B1/18;E04B1/58
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙)11004
• 代理人: 常永平

技術領域

本發明涉及一種梁柱組合節點，特別是一種鋼管混凝土柱-鋼梁組合節點結構及其施工方法，屬于鋼混結構梁柱節點加強技術領域。

背景技術

鋼管混凝土憑借其強度高、質量輕、塑性好、耐疲勞、耐沖擊等諸多優越的力學性能，致使其在高層或超高層建筑結構中備受青睞。隨著鋼管混凝土結構的廣泛使用，關于鋼管混凝土節點設計所呈現出的問題也越來越受到關注。目前鋼管混凝土柱和鋼梁連接節點主要有外加強環式節點、內加強環式節點、穿心牛腿式節點等。主要缺點有：外加強環式節點構造簡單、施工方便、節省鋼材、但對焊接質量要求較高，同時焊縫處應力集中過大，不能充分調動鋼梁腹板傳遞梁端剪力，許多地震災害中梁柱節點的破壞大多由于環板焊縫根部發生脆性破壞所導致；內加強環式節點翼緣板和內加強環的高度對準困難，鋼管柱的內外厚焊板使節點區柱壁板處在較大的焊縫熱影響區內，在地震作用下容易開裂；錨定板式節點剛度不大，適用于傳力不大的節點連接。

發明內容

針對現有技術的上述不足，本發明提出了一種鋼管混凝土柱-鋼梁組合節點結構及其施工方法，用以解決現有的節點連接結構強度和延性不足的問題。

本發明采用的技術方案如下：

一種鋼管混凝土柱-鋼梁組合節點結構，包括鋼梁、鋼管、混凝土、高強螺栓、矩形穿心鋼板、上加強環、下加強環、連接鋼板以及肋板；所述鋼管內灌注有混凝土，從而形成鋼管混凝土柱；其中，在所述鋼管的側壁上設有兩個與鋼管軸線平行且在同一立面上的左、右開槽，兩個開槽貫穿鋼管側壁并連通鋼管的內腔；所述矩形穿心鋼板從所述鋼管的左、右開槽穿出，矩形穿心鋼板焊接在鋼管的左開槽和右開槽處；所述上加強環與所述下加強環分別設于所述矩形穿心鋼板的上、下兩側，所述上、下加強環中部設有用于套置在鋼管混凝土柱上的、與所述鋼管混凝土柱相匹配的通孔；所述上、下加強環與鋼管、矩形穿心鋼板焊接；所述鋼梁設置在所述鋼管外，所述鋼梁的腹板與矩形穿心鋼板通過連接鋼板采用高強螺栓連接；所述鋼梁的上、下翼緣分別與上、下加強環焊接；所述肋板焊接在下加強環和鋼管的外表面之間。

進一步的，所述肋板包括左肋板和右肋板，所述左肋板焊接在左側下加強環和鋼管的外表面之間，所述右肋板焊接在右側下加強環和鋼管的外表面之間，所述左、右肋板位于一個平面內，且該平面經過鋼管的軸線。

進一步的，所述左、右肋板大小和形狀相同，結構對稱。

進一步地，所述肋板由一塊等邊直角三角形鋼板及垂直焊接在該等邊直角三角形鋼板斜邊上的一塊鋼板構成。

進一步地，所述鋼梁包括左端外部鋼梁和右端外部鋼梁

進一步地，所述鋼梁為等截面鋼梁。

進一步地，所述鋼梁為工字形鋼梁或H型鋼梁。

進一步地，所述鋼管為圓鋼管。

進一步地，所述左、右開槽軸向長度相等。

上述鋼管混凝土柱-鋼梁組合節點結構的具體施工步驟如下：

步驟一：在所述鋼管的側壁上設有兩個與鋼管軸線平行且在同一立面上的開槽，兩個開槽貫穿鋼管側壁并連通鋼管的內腔；

步驟二：矩形穿心鋼板從所述鋼管的左、右開槽穿出，并將矩形穿心鋼板焊接在鋼管的左開槽和右開槽處；

步驟三：將上加強環與下加強環分別套設在鋼管混凝土柱上，并設于所述矩形穿心鋼板的上、下兩側，將所述上、下加強環與鋼管、矩形穿心鋼板焊接；

步驟四：將鋼梁設置在所述鋼管外，并將鋼梁的腹板與矩形穿心鋼板通過連接鋼板采用高強螺栓連接，同時，將鋼梁的上、下翼緣分別與上、下加強環焊接；

步驟五：將肋板焊接在下加強環和鋼管的外表面之間；

步驟六：完成鋼管混凝土柱-鋼梁組合節點結構的施工，同時對所有鋼構件進行防銹防腐處理。

有益效果：

與傳統節點相比，本發明的優點在于：

（1）節點域的加強措施綜合了穿心鋼板與目前應用較為成熟的外加強環式節點兩種簡單構造形式，保證了新型節點連接結構的強度和延性。

（2）外加強環和穿心鋼板能夠得到充分利用，當受到猛烈外力作用時，節點連接結構可以利用穿心鋼板、外加強環板與鋼管混凝土柱的焊接連接來提高其抗彎承載力。

（3）梁腹板和穿心鋼板通過連接鋼板使用高強螺栓連接，梁翼緣與外加強環板焊接連接，有利于拉力和剪力的有效傳遞。

（4）在下加強環兩側增加的肋板，具有較強的整體性和強度。

附圖說明

圖1是本發明的主視結構示意圖；

圖2是本發明的俯視圖；

圖3是本發明的正立面圖；