[發(fā)明專利]一種箱型鋼柱和混凝土柱間的剛性連接節(jié)點(diǎn)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010970464.0
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN111962689A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張能偉;吳畏;朱王炎
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58;E04B1/30
• 代理公司: 上?？剖⒅R(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 翁惠瑜

本發(fā)明涉及一種箱型鋼柱和混凝土柱間的剛性連接節(jié)點(diǎn)，包括箱型鋼柱、混凝土柱和鋼圍箍，所述的混凝土柱內(nèi)設(shè)有混凝土柱縱筋，所述的鋼圍箍包括封口板和矩形框板，所述的箱型鋼柱、封口板和矩形框板依次焊接，所述的矩形框板的各條邊框上均焊接有若干齒板，且各條邊框上的若干齒板間隔分布在混凝土柱縱筋之間，所述的齒板與相鄰的混凝土柱縱筋焊接，所述的封口板上設(shè)有位于箱型鋼柱底部的溢漿孔，所述的箱型鋼柱側(cè)壁設(shè)有溢流孔。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有承載能力強(qiáng)、抗側(cè)剛度大和抗拉強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種柱連接節(jié)點(diǎn)，尤其是涉及一種箱型鋼柱和混凝土柱間的剛性連接節(jié)點(diǎn)。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對建筑物使用功能的要求不斷發(fā)生變化，從而需要對原結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固、改造。鋼結(jié)構(gòu)憑借其輕質(zhì)高強(qiáng)、施工方便、濕作業(yè)少而在改造加固工程中大量使用。加固工程中經(jīng)常會(huì)遇到建筑增層或者增加出屋面間等情況，此時(shí)需要在原混凝土柱上增設(shè)鋼柱，結(jié)構(gòu)常規(guī)的做法是將鋼柱與混凝土柱連接部位做成鉸接，該做法簡便、快速，但增加的鋼結(jié)構(gòu)層側(cè)向剛度較低，在水平荷載作用下的位移較大，且鋼柱柱腳處的化學(xué)錨栓在水平荷載作用下有被拔出的風(fēng)險(xiǎn)。

現(xiàn)有技術(shù)也給出了一些解決方案，中國專利CN201920010404.7提出了一種箱形鋼柱腳剛接節(jié)點(diǎn)，將箱形鋼柱立于鋼筋混凝土基礎(chǔ)上面，在箱形鋼柱四側(cè)壁板上開槽,插入十字形加勁板貫穿箱形鋼柱體解決柱腳節(jié)點(diǎn)的傳力剛度，并能保證箱形鋼柱的四側(cè)壁板和柱底板不會(huì)發(fā)生局部屈曲，再在箱形鋼柱四個(gè)角部設(shè)置加勁肋，得到滿足設(shè)計(jì)條件的剛接柱腳構(gòu)造，可簡化施工，節(jié)省鋼材，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

但該專利存在三點(diǎn)問題：

一是該連接節(jié)點(diǎn)平面尺寸較大，僅適用于柱腳部位，對于上部結(jié)構(gòu)，因建筑空間要求，無法采用該連接節(jié)點(diǎn)；二是該連接節(jié)點(diǎn)通過錨栓和抗剪鍵與下部混凝土結(jié)構(gòu)連接，因錨栓和抗剪鍵未和混凝土柱縱筋有效連接，導(dǎo)致混凝土柱頂部對箱型鋼柱的約束有限，無法滿足力學(xué)上的剛接效果；三是箱型鋼柱在水平地震作用下承受拉力，當(dāng)錨栓和混凝土柱的粘結(jié)不足時(shí)，錨栓有拔出風(fēng)險(xiǎn)，從而導(dǎo)致箱型鋼柱發(fā)生連續(xù)性倒塌。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種箱型鋼柱和混凝土柱間的剛性連接節(jié)點(diǎn)，承載能力強(qiáng)，抗側(cè)剛度大，抗拉強(qiáng)度大。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種箱型鋼柱和混凝土柱間的剛性連接節(jié)點(diǎn)，包括箱型鋼柱、混凝土柱和鋼圍箍，所述的混凝土柱內(nèi)設(shè)有混凝土柱縱筋，所述的鋼圍箍包括封口板和矩形框板，所述的箱型鋼柱、封口板和矩形框板依次焊接，所述的矩形框板的各條邊框上均焊接有若干齒板，且各條邊框上的若干齒板間隔分布在混凝土柱縱筋之間，齒板的寬度與混凝土柱縱筋之間的間隙寬度相等，所述的齒板與相鄰的混凝土柱縱筋焊接；

焊接形式均采用全熔透焊，所述的封口板上設(shè)有位于箱型鋼柱底部的溢漿孔，所述的齒板上設(shè)有溢漿孔，所述的箱型鋼柱側(cè)壁設(shè)有溢流孔，用于判斷箱型鋼柱的混凝土的澆筑高度是否達(dá)到設(shè)溢流孔所在高度，從混凝土柱頂端邊緣澆筑混凝土，混凝土由下至上溢流，當(dāng)混凝土柱填充密實(shí)后混凝土穿過封口板上的溢漿孔進(jìn)入箱型鋼柱，當(dāng)箱型鋼柱內(nèi)的混凝土到達(dá)溢流孔時(shí)，可通過溢流孔及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并停止?jié)仓?/p>

所述的鋼圍箍可將箱型鋼柱內(nèi)力直接傳遞給混凝土柱，加強(qiáng)箱型鋼柱與混凝土柱的連接，增大混凝土柱頂部的承載力，實(shí)現(xiàn)箱型鋼柱與混凝土柱之間剛度和承載力的均勻性傳遞。

進(jìn)一步地，所述的溢漿孔的數(shù)量為1個(gè)或多個(gè)，多個(gè)溢漿孔均勻分布在箱型鋼柱底部下方，便于混凝土從混凝土柱均勻流向箱型鋼柱底部，使得混凝土柱填充密實(shí)，剛度大。

進(jìn)一步地，所述的封口板與箱型鋼柱之間焊接有加勁肋，進(jìn)一步提高箱型鋼柱的水平剛度和豎向剛度，所述的加勁肋的厚度不小于箱型鋼柱側(cè)壁厚度的0.7倍。