[發(fā)明專(zhuān)利]一種冷彎多腔鋼管混凝土異形柱與H型鋼梁的剛性節(jié)點(diǎn)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611049494.8
• 申請(qǐng)日: 2016-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108104270A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉界鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶市中科大業(yè)建筑科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E04B1/30
• 分類(lèi)號(hào): E04B1/30;E04B1/58
• 代理公司: 重慶大學(xué)專(zhuān)利中心 50201
• 代理人: 王翔

本發(fā)明提供一種冷彎多腔鋼管混凝土異形柱與H型鋼梁的剛性節(jié)點(diǎn)，其加工工藝采用冷彎、焊接方式將薄壁鋼板加工成異形柱的核心柱鋼管，再以其為中心，將其側(cè)面作為柱肢連接面，依次焊接冷彎成型的U形構(gòu)件，之后在端部的柱鋼管上焊接翼緣連接板以及短鋼梁，以上的預(yù)制構(gòu)件完成后將整體運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，完成其與框架梁之間的拼接組裝，然后在這些管體的空腔中填充混凝土制得一字型、L型、T型或十字形冷彎多腔鋼管混凝土異形柱與H形鋼梁的剛性節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明從加工效率與提高經(jīng)濟(jì)性?xún)煞矫嫒胧郑沟迷摴?jié)點(diǎn)力學(xué)性能良好，施工方便，經(jīng)濟(jì)合理，是一種應(yīng)用前景比較好的組合結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)形式。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件領(lǐng)域，特別涉及一種鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)。

背景技術(shù)

異形柱目前在住宅、公寓、宿舍等建筑中應(yīng)用較多，異形柱與相鄰墻體齊平，使得建筑室內(nèi)空間規(guī)整，有利于家具擺放，提高室內(nèi)空間利用效率。但目前普遍應(yīng)用的異形鋼筋混凝土柱其抗震設(shè)計(jì)較為嚴(yán)格，最大使用高度和柱軸壓比等設(shè)計(jì)指標(biāo)遠(yuǎn)低于普通矩形鋼筋混凝土柱。而節(jié)點(diǎn)往往是異形柱框架的薄弱環(huán)節(jié)，是決定異形柱框架結(jié)構(gòu)體系力學(xué)性能優(yōu)劣的重要因素。采用異形鋼管混凝土柱能夠顯著改善異形柱框架結(jié)構(gòu)體系的抗震性能。

但傳統(tǒng)的異形鋼管混凝土柱-H形鋼梁剛性節(jié)點(diǎn)相對(duì)較高的用鋼量使其經(jīng)濟(jì)性能低于異形鋼筋混凝土柱框架結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的外環(huán)梁節(jié)點(diǎn)占用更大的建筑空間，而內(nèi)環(huán)節(jié)點(diǎn)則由于占用異形柱內(nèi)部空間影響到混凝土性能。因此若要發(fā)揮出鋼管混凝土異形柱梁柱節(jié)點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)，需從經(jīng)濟(jì)性、占用建筑面積以及節(jié)點(diǎn)性能三個(gè)方面著手。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決異形鋼管混凝土柱及框架節(jié)點(diǎn)中鋼板局部屈曲的不利影響，并降低用鋼量以提高經(jīng)濟(jì)性能。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，一種冷彎多腔鋼管混凝土異形柱與H型鋼梁的剛性節(jié)點(diǎn)，它的加工工藝包括如下步驟：

1)截取一塊矩形薄壁鋼板，采用冷彎的加工方式將其彎折成橫截面為矩形的空心鋼管；

2)在上述空心鋼管側(cè)壁的搭接處采用對(duì)接焊縫使空心鋼管的側(cè)壁閉合，從而得到核心柱鋼管；

3)再截取若干塊矩形薄壁鋼板，采用冷彎的加工方式分別將其彎折成若干個(gè)U型構(gòu)件；每個(gè)所述U型構(gòu)件具有兩塊側(cè)板和一塊底板；兩塊所述側(cè)板相互平行，且垂直于底板；兩塊側(cè)板之間的距離等于核心柱鋼管某一側(cè)面的寬度；

4)在核心柱鋼管的一個(gè)或多個(gè)側(cè)面上拼接U型構(gòu)件，其拼接方式有四種：

4.1)當(dāng)拼接成一字型冷彎多腔鋼管時(shí)，將一個(gè)U型構(gòu)件拼接到核心柱鋼管的某一側(cè)面上；采用單面坡口焊縫將這個(gè)U型構(gòu)件的兩塊側(cè)板分別與所拼接側(cè)面的兩條側(cè)棱焊接，從而U型構(gòu)件與該側(cè)面結(jié)合成柱肢矩形鋼管；

4.2)當(dāng)拼接成L型冷彎多腔鋼管時(shí)，核心柱鋼管的兩個(gè)相鄰側(cè)面分別拼接一個(gè)U型構(gòu)件；每個(gè)U型構(gòu)件的兩塊側(cè)板分別與所拼接側(cè)面的兩條側(cè)棱連接，其中連接在同一側(cè)棱上的兩塊側(cè)板采用熔透焊縫進(jìn)行焊接，其他側(cè)板采用單面坡口焊縫進(jìn)行焊接；從而使得每個(gè)U型構(gòu)件與所拼接側(cè)面結(jié)合成柱肢矩形鋼管；

4.3)當(dāng)拼接成T型冷彎多腔鋼管時(shí)，核心柱鋼管的三個(gè)側(cè)面分別拼接一個(gè)U型構(gòu)件；每個(gè)U型構(gòu)件的兩塊側(cè)板分別與所拼接側(cè)面的兩條側(cè)棱連接，其中連接在同一側(cè)棱上的兩塊側(cè)板采用熔透焊縫進(jìn)行焊接，其他側(cè)板采用單面坡口焊縫進(jìn)行焊接；從而使得每個(gè)U型構(gòu)件與所拼接側(cè)面結(jié)合成柱肢矩形鋼管；

4.4)當(dāng)拼接成十字型冷彎多腔鋼管時(shí)，核心柱鋼管的四個(gè)側(cè)面分別拼接一個(gè)U型構(gòu)件；每個(gè)U型構(gòu)件的兩塊側(cè)板分別與所拼接側(cè)面的兩條側(cè)棱連接，其中每條側(cè)棱上的兩塊側(cè)板采用熔透焊縫進(jìn)行焊接，從而使得每個(gè)U型構(gòu)件與所拼接側(cè)面結(jié)合成柱肢矩形鋼管；

5)在柱肢矩形鋼管背向核心柱鋼管的側(cè)面上拼接一個(gè)U型構(gòu)件；采用單面坡口焊縫將這個(gè)U型構(gòu)件的開(kāi)口處的棱邊與所拼接側(cè)面的兩條棱邊焊接，從而使得這個(gè)U型構(gòu)件與所拼接側(cè)面結(jié)合成端柱鋼管；