CN101624842B - 采用单向紧固螺栓的中空夹层钢管混凝土柱-钢梁节点 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土木工程中的结构工程领域，具体涉及一类采用单向螺栓紧固件的中空夹层钢管混凝土柱-钢梁节点。单向紧固螺栓组件穿越一侧内、外钢管，端板组件一端紧靠中空夹层钢管混凝土外钢管壁，另一侧和钢梁相连。在施工时先在内、外钢管上预留好孔洞，然后用螺栓组件穿过端板和钢管上的孔洞并拧紧，最后浇注夹层混凝土，完成节点的施工。该类节点传力明确、性能可靠、施工简便且经济性良好，适用于高层、大跨建筑以及其他有关构筑物。

Description

采用单向紧固螺栓的中空夹层钢管混凝土柱-钢梁节点

技术领域

本发明涉及土木工程中的结构工程领域，具体涉及一类采用单向紧固螺栓组件的中空夹层钢管混凝土柱-钢梁节点。

背景技术

中空夹层钢管混凝土是将两层钢管同心放置，并在两层钢管之间浇注混凝土而形成的构件，适于用作海洋平台支架柱、桥墩以及高层建筑中的大直径柱以及其他有关高耸构筑物及柱构件。中空夹层钢管混凝土结构梁柱节点的设计，直接影响到结构的整体刚度、受力性能和安全性，也影响到结构的施工，因此成为该类结构设计中的关键环节。但是由于中空夹层钢管混凝土柱截面比较开展，而且有内外两层钢管，中间又浇灌了混凝土，因此在一般钢管混凝土结构中常用的外加强环板式或内隔板式节点的适用性受到影响，故迫切需要一种传力明确、性能良好且施工便捷的节点形式。

通常的螺栓紧固件在安装时需要在一侧夹紧螺母或螺帽，从另一侧用扳手夹紧螺帽或螺母拧紧。在一般情况下，安装人员能够接触到被紧固物体的两侧。但对于特殊结构物，比如封闭的管状结构或一端不易触及的结构，普通螺栓的使用受到很大的限制。为了克服现有螺栓不能从单边进行紧固的不足，目前已有能够从一侧单向紧固的螺栓紧固组件及其装配方法。该紧固件的性能和现有普通螺栓相似，配以专门的工具，能够方便的进行装配。

发明内容

本发明的目的在于提供一类采用单向紧固螺栓的中空夹层钢管混凝土柱-钢梁节点，其特征在于：外钢管1和内钢管2之间填充夹层混凝土3，端板组件4的一端紧靠外钢管1的管壁，另一侧和钢梁5相连，单向紧固螺栓组件6依次穿越端板组件4、外钢管1和内钢管2，将所述3个部件固定。

所述端板组件4为平端板、弧形端板或者T型连接。

所述外钢管1和内钢管2的截面为方形、矩形、圆形或椭圆形。

所述钢梁5为工字钢梁、钢箱梁、钢桁架或者连接接头，钢梁5与端板组件4之间采用焊接或螺栓连接。

本发明的优点和有益效果是：

(1)和目前常用的外加强环板式或内隔板式节点相比，该连接节点不需要或只需要很少的现场焊接工作量，只需在钢管上预留螺栓孔洞，加工方便，避免了焊接加工带来的大量工作量以及残余变形等影响。

(2)该连接节点传力路径明确，受力性能良好，可以有效承担弯矩、轴力和剪力，并可以根据不同需要设计成刚接、半刚接或铰接节点。节点传力机理为：通过端板可以将钢梁上的轴力直接传递到柱上；通过上、下排螺栓的布置可以将钢梁上的弯矩传递到柱上；通过螺栓或设置抗剪腹板可以将钢梁上的剪力传递到柱上。

(3)单向紧固螺栓组件横截面积和柱截面面积相比很小，基本不影响夹层混凝土的浇注；在施工现场采用人工在外钢管一侧拧紧螺栓，安装工作简单快捷，适合一般施工现场或野外环境施工。

附图说明

图1是本发明实施例1的侧视图；

图2是本发明实施例1的A-A截面剖视图；

图3是本发明实施例2的侧视图；

图4是本发明实施例2的B-B截面剖视图。

图中标号：1-外钢管；2-内钢管；3-夹层混凝土；4-端板组件；5-钢梁；6-单向紧固螺栓组件；7-抗剪腹板。

具体实施方式

本发明提供了一类采用单向紧固螺栓的中空夹层钢管混凝土柱-钢梁节点，下面结合附图说明和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

本发明的具体施工方法如下：

(1)在内钢管2和外钢管1上预留好孔洞；

(2)将连接有端板组件4的构件吊装到指定的位置，用螺栓组件6穿过端板组件4和内外钢管上的孔洞；

(3)从外钢管1一侧拧紧单向紧固螺栓组件6，使其与钢管部件紧密相连，完成连接过程。之后浇注夹层混凝土3，完成节点的施工。

实施例1

本实施例的结构示意图如图1和图2示。外钢管1和内钢管2的截面为圆形，端板组件4为弧形端板，钢梁5为工字钢梁。单向紧固螺栓组件6穿越外钢管1和内钢管2上预留的孔洞并拧紧；将钢梁5吊装到指定的位置，端板组件4的一端紧靠外钢管1的管壁，另一侧和钢梁5相连，用单向紧固螺栓组件6将端板组件4和钢梁5与外钢管1、内钢管2固定，然后再浇注夹层混凝土3，完成节点的施工。

实施例2

本实施例的结构示意图如图3和图4示。与实施例1不同的是，本实施例中内钢管2和外钢管1均采用了方形钢管，端板组件4为T型，且外钢管壁上焊有抗剪腹板7，端板组件4和钢梁5间采用螺栓连接。

以上只是本发明两个较优的具体实施方式，本领域技术人员可在权利要求的范围内做出任意修改。

Claims (4)

1.采用单向螺栓紧固件的中空夹层钢管混凝土柱-钢梁节点，其特征在于：外钢管(1)和内钢管(2)之间填充夹层混凝土(3)，端板组件(4)的一端紧靠外钢管(1)的管壁，另一侧和钢梁(5)相连，单向紧固螺栓组件(6)依次穿越端板组件(4)、外钢管(1)和内钢管(2)，将所述3个部件固定。

2.根据权利要求1所述的采用单向螺栓紧固件的中空夹层钢管混凝土柱-钢梁节点，其特征在于：所述端板组件(4)为平端板、弧形端板或者T型连接。

3.根据权利要求1所述的采用单向螺栓紧固件的中空夹层钢管混凝土柱-钢梁节点，其特征在于：所述外钢管(1)和内钢管(2)的截面为矩形、圆形或椭圆形。

4.根据权利要求1所述的采用单向螺栓紧固件的中空夹层钢管混凝土柱-钢梁节点，其特征在于：所述钢梁(5)为工字钢梁、钢箱梁、钢桁架，钢梁(5)与端板组件(4)之间采用焊接或螺栓连接。

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