CN101240566A - 方钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构 - Google Patents

方钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构 Download PDF

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赵金城
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本发明涉及一种建筑工程技术领域的方钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构,包括方钢管混凝土柱、工字钢梁和内设钢板。方钢管混凝柱壁板上工字钢梁腹板的位置开竖槽,尺寸同钢梁腹板,作为工字钢梁腹板穿过方钢管混凝土柱壁板的通道。工字钢梁腹板贯通方钢管混凝土柱壁板,工字钢梁的翼缘直接焊接在方钢管混凝土柱板外壁上。内设钢板在方钢管混凝土柱内的放置方式为竖置,并和工字钢梁的腹板平行,边缘和工字钢梁的翼缘平齐。本发明提高节点的整体抗剪和抗弯承载力,并保证方钢管混凝土柱和工字钢梁的共同工作。

Description

方钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构技术领域本发明涉及一种建筑工程技术领域的结构,具体是一种方钢管混凝土柱与工 字钢梁节点连接结构。 背景技术目前,我国的《矩形钢管混凝土结构技术规程》(CECS159: 2004)提供的用 于方钢管混凝土柱钢梁连结节点主要由内隔板式、外隔板式等形式节点。现有技 术中方钢管混凝土柱与钢梁的连接存在以下不足:(1) 节点力学性能和施工的简易性、经济性不能两全。在实际应用中,有些 节点类型力学性能较好,节点的整体刚度也高,但材料用量大,施工复杂。(2) 影响建筑外观和使用。现浇楼盖梁板的节点的构造经常与建筑外观和使 用功能有冲突,并造成楼盖梁板的布置不灵活,如外隔板节点应用于边柱时,将 造成加强环突出建筑立面。另一方面又造成楼盖的不雅观,要靠装饰吊顶来解决。(3) 节点应用的不灵活。目前工程中所应用的节点均只适用于常规的情况, 对较为特殊的楼盖布置,如各梁的标高与高度不同等情况,其应用就受到了一定 的限制。经对现有技术的文献检索发现,熊维等在《沈阳理工大学学报》2006年第2 期第69页上发表了"连接方钢管混凝土柱和H钢梁的一种新型节点的研究"一文, 该文中提出了一种方钢管混凝土柱和钢梁的一种节点,该节点作法为:隔板贯通 方钢管混凝土柱壁,方钢管混凝土柱壁与隔板焊接,钢梁腹板与方钢管混凝土柱 壁通过连接板采用高强度摩擦型螺栓连接,钢梁翼缘与外伸的内隔板焊接。这种节点的不足在于:由于隔板贯通方钢管混凝土柱壁,势必造成焊接内隔板时要在节点处将方钢管混凝土柱截断,然后和隔板分段焊接,造成了焊接工作量的增加; 此外由于存在内隔板造成了节点处混凝土浇筑的困难,而外隔板的存在又造成了 建筑上的不美观。 发明内容本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种方钢管混凝土柱工字钢梁连 接节点,使其提高节点的整体抗剪和抗弯承载力,并保证方钢管混凝土柱和工字钢梁的共同工作。本发明是通过以下技术方案实现的,本发明包括方钢管混凝土柱、工字钢梁 和内设钢板。工字钢梁腹板贯通方钢管混凝土柱,方钢管混凝土柱内设有内设钢 板,内设钢板在方钢管混凝土柱内的放置方式为竖置,并和工字钢梁的腹板平行, 内设钢板边缘和工字钢梁的翼缘平齐。所述工字钢梁腹板采用角焊缝和方钢管混凝土柱壁外侧焊接,工字钢梁翼缘 通过坡口焊缝同方钢管混凝土柱焊接,通过角焊缝同工字钢梁腹板悍接。所述内设钢板边缘采用坡口焊缝和方钢管混凝土柱壁板内壁相连。所述方钢管混凝柱壁板上,在工字钢梁腹板的位置设有竖槽,该竖槽尺寸同 钢梁腹板,作为工字钢梁腹板穿过方钢管混凝土柱壁板的通道。本发明的有益效果是:(1) 该节点和内隔板式节点相比较,具有良好的受力性能,其工字钢梁腹板 贯通方钢管,进一步增强了节点的整体受力性能,节点的刚度较大。(2) 该节点和常规的外隔板式节点相比,工字钢梁、钢筋混凝土楼板和方钢 管混凝土柱之间的连接构造更加直接,减少了施工时焊接的工作量。并且可以改 善与钢筋混凝土楼板连接部位的构造,施工方便,且外观好,易于装修。(3) 由于在方钢管混凝土柱内部只有竖向钢板,易于节点区域混凝土的浇捣, 而且可以保证方钢管混凝土柱内部节点核心区混凝土的质量。(4) 由于该节点中工字钢梁腹板贯通方钢管混凝土柱,另外又在方钢管混凝 土柱中增设了两道竖向钢板,从而提高了节点的抵抗剪力和弯矩的能力,改善了 方钢管混凝土柱和工字钢梁间的传力性能,并且增强了节点部位钢管壁抵抗变形 的能力。附图说明图1是方钢管混凝土柱工字钢梁节点立面构造图; 图2是方钢管混凝土柱工字钢梁节点区内部构造详图; 图3是工字钢梁与方钢管混凝土柱连接详图; 具体实施方式下面结合附图对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案 为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护 范围不限于下述的实施例。如图1所示,为方钢管混凝土柱工字钢梁节点处梁柱连结的结构,图中包括 工字钢梁l、内设钢板5和方钢管混凝土柱2。如图2所示,工字钢梁的腹板4贯通方钢管混凝土柱2壁板,内设钢板5在 方钢管混凝土柱2内的放置方式为竖置,并和工字钢梁的腹板4平行,边缘和工 字钢梁的翼缘3平齐,内设钢板5边缘采用坡口焊缝和方钢管混凝土柱2壁板内 壁相连。如图3所示,工字钢梁腹板4和方钢管混凝土柱2壁板外壁采用角焊缝连结, 工字钢梁的翼缘3直接焊接在方钢管混凝土柱2壁板外壁上。 本实施例在具体使用时,实施过程为:(1) 将工字钢梁腹板4、内设钢板5在方钢管混凝土柱2壁板上定位;(2) 根据工字钢梁腹板4在方钢管混凝土柱2管壁上的定位尺寸,开与工字 钢梁腹板4尺寸相同的竖槽,作为工字钢梁腹板穿过方钢管混凝土柱2壁板的通 道。(3) 将工字钢梁腹板4插入并穿过方钢管混凝土柱2,和方钢管混凝土柱2 外壁焊接,然后根据定位尺寸将内设钢板5焊接在方钢管混凝土柱2内壁上;(4) 将工字钢梁的翼缘3和腹板4及方钢管混凝土柱2焊接在一起; 以上施工步骤可以在钢结构加工厂中完成,可以批量生产,批量生产完成后运输到工地进行建筑物下一步的组装施工。该种节点形式在山东菏泽金帝小区一号住宅楼中得到应用,该住宅楼高约100 米,建筑面积15000平方米,采用方钢管混凝土柱钢梁结构。应用该种节点后, 施工速度加快了20%,节点焊接工作量节省了 30%,综合造价降低约5%左右。

Claims (6)

1、一种方钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构,包括方钢管混凝土柱与工字钢梁,其特征在于:工字钢梁腹板贯通方钢管混凝土柱,方钢管混凝土柱内设有内设钢板,内设钢板在方钢管混凝土柱内的放置方式为竖置,并和工字钢梁的腹板平行,内设钢板边缘和工字钢梁的翼缘平齐。
2、 根据权利要求1所述的方钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构,其特征 是:所述工字钢梁腹板通过角焊缝和方钢管混凝土柱壁外侧焊接。
3、 根据权利要求1或2所述的方钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构,其 特征是:所述工字钢梁翼缘通过坡口焊缝同方钢管混凝土柱焊接。
4、 根据权利要求l所述的方钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构,其特征 是:所述工字钢梁翼缘通过角焊缝同工字钢梁腹板焊接。
5、 根据权利要求l所述的方钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构,其特征 是:所述内设钢板边缘通过坡口焊缝和方钢管混凝土柱壁板内壁相连。
6、 根据权利要求l所述的方钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构,其特征 是:所述方钢管混凝柱壁板上,在工字钢梁腹板的位置设有竖槽,尺寸同钢梁腹 板,作为工字钢梁腹板穿过方钢管混凝土柱壁板的通道。
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