CN101694109B - 中空夹层钢管混凝土柱与钢梁下落式半穿芯节点 - Google Patents

Abstract

一种中空夹层钢管混凝土柱与钢梁下落式半穿芯节点，涉及一种建筑节点构造形式。钢框架梁下落式安装，通过焊缝将钢框架梁分别连接于内钢管和外钢管并传递力和弯矩。可以采用圆套圆、方套圆、圆套方、方套方、矩形套矩形、方形套矩形和圆形套矩形中空夹层钢管混凝土，其钢材可以采用普通强度钢材或高强钢材，混凝土可以是普通混凝土或高强混凝土和自密实混凝土，而且可以采用薄壁钢管。内钢管无削弱，适合于内钢管直径较小的情况；便于制造、适于机械化生产；现场施工简单、安装方便；避免了仅由外钢管承担力和弯矩的不利状况，不必在外钢管和钢框架梁之间设加强环板，增加有效使用空间。

Description

中空夹层钢管混凝土柱与钢梁下落式半穿芯节点 

技术领域

本发明涉及一种建筑节点构造形式，特别是涉及一种中空夹层钢管混凝土柱与钢梁的下落式半穿芯节点形式。 

背景技术

中空夹层钢管混凝土是一种在两层钢管的夹层中填充混凝土而形成的新型钢管混凝土结构。按截面形式可分为圆套圆、方套圆、圆套方、方套方、矩形套矩形、方形套矩形和圆形套矩形中空夹层钢管混凝土，其钢材可以采用普通强度钢材或屈服强度在550MPa以上的高强钢材，混凝土可以是普通混凝土或抗压强度在80-120MPa的高强混凝土和自密实混凝土，而且可以采用钢管外直径(边长)与壁厚的比值为40-150的薄壁钢管。与传统的钢管混凝土结构相比，该结构形式尤其能减小结构自重和提高结构的抗弯刚度，具有良好的应用前景。而在应用过程中，必然涉及到中空夹层钢管混凝土柱与目前应用较多的钢框架梁的连接节点问题，本发明提出了一种中空夹层钢管混凝土柱与钢框架梁的下落式半穿芯连接节点。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于中空夹层钢管混凝土柱与钢框架梁的半穿芯连接节点。其通过焊缝将钢框架梁分别连接于内钢管、外钢管并在框架梁和两个钢管之间传递力和弯矩。 

本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 

中空夹层钢管混凝土柱与钢梁下落式半穿芯节点，所述节点包括中空夹 层钢管混凝土柱和钢框架梁，钢框架梁下落式安装；节点的制备包括下面步骤与工艺条件： 

第一步：按设计尺寸加工内钢管、外钢管；按设计位置在外钢管一端开矩形孔； 

第二步：按设计要求加工钢框架梁； 

第三步：在施工现场采用焊接或其它连接方式将内钢管、外钢管连接于底板或下层的内钢管、外钢管上，保证内、外钢管同心且外钢管开孔位置、方向与梁一一对应； 

第四步：将钢框架梁下落安装到外钢管的矩形孔内；上、下翼缘和腹板与内钢管的连接采用坡口焊缝，上、下翼缘与外钢管连接采用角焊缝；然后焊接封口板； 

第五步：当每层梁柱安装完毕后在内、外钢管之间浇筑混凝土。 

所述的中空夹层钢管混凝土柱与钢梁下落式半穿芯节点，内钢管直径较小时，内钢管无削弱。 

本发明的优点与效果是： 

1.本发明内钢管无削弱，适合于内钢管直径较小的情况。 

2.本发明便于制造、适于机械化生产、减少现场施工作业量；现场施工简单、安装方便。 

3.本发明避免了仅由外钢管承担力和弯矩的不利状况，不必在外钢管和钢框架梁之间设加强环板，增加有效使用空间。 

附图说明

附图以圆套圆中空夹层钢管混凝土与H形截面的钢框架梁下落式节点 为例。 

图1、2和3分别为在工厂制备完毕的内钢管、外钢管和钢框架梁的示意图； 

图4为在现场施工完毕的节点整体立面图； 

图5为节点的最终形式平面示意图； 

图6为节点的最终形式剖面示意图。 

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行详细说明。 

如图1和图2所示，按设计尺寸加工内钢管1和外钢管3；按设计位置在外钢管3的一端开矩形孔2，其尺寸略大于钢框架梁截面(尚应计入翼缘补强板的4a厚度)的尺寸，孔的数目按所要连接的钢框架梁的数目确定。 

如图3所示，按设计要求加工钢框架梁4，同时为保证足够的翼缘截面积以有效传递弯矩，在梁端上、下翼缘处各焊接翼缘补强板4a，当钢框架梁翼缘板较宽影响混凝土浇筑质量时，在内、外钢管之间的钢框架梁的上、下翼缘开孔5，孔的形状以圆形或椭圆形为宜以避免应力集中，个数视实际情况而定。 

如图4所示，对于首层，采用焊接6或其它连接方式将内钢管1、外钢管3连接于底板7上，保证内、外钢管同心且外钢管开孔位置、方向与梁一一对应；对于其它层，采用焊接6将内钢管1、外钢管3焊接于下层的内钢管1、外钢管3上，保证内、外钢管同心且外钢管开孔位置、方向与梁一一对应。 

如图5、图6所示，待柱安装完毕后，将钢框架梁4下落安装到外钢管 的孔2内，上、下翼缘和腹板与内钢管的连接采用坡口焊缝9焊接，上、下翼缘与外钢管连接采用角焊缝8焊接；然后焊接封口板4b；最后在内外钢管之间浇筑混凝土10，混凝土高度应略低于钢管的顶端，以便连接上一层钢管。 

本发明的步骤与工艺条件为： 

第一步：按设计尺寸加工内钢管、外钢管；按设计位置在外钢管一端开矩形孔； 

第二步：按设计要求加工钢框架梁； 

第三步：在施工现场采用焊接或其它连接方式将内钢管、外钢管连接于底板或下层的内钢管、外钢管上，保证内、外钢管同心且外钢管开孔位置、方向与梁一一对应； 

第四步：将钢框架梁下落安装到外钢管的矩形孔内；上、下翼缘和腹板与内钢管的连接采用坡口焊缝，上、下翼缘与外钢管连接采用角焊缝；然后焊接封口板； 

第五步：当每层梁柱安装完毕后在内、外钢管之间浇筑混凝土。 

本发明通过焊缝将钢框架梁分别连接于内钢管和外钢管，通过焊缝在框架梁和两个钢管之间传递力和弯矩。可以采用圆套圆、方套圆、圆套方、方套方、矩形套矩形、方形套矩形和圆形套矩形中空夹层钢管混凝土，其钢材可以采用普通强度钢材或高强钢材，混凝土可以是普通混凝土或高强混凝土和自密实混凝土，而且可以采用薄壁钢管。本发明对于内钢管无削弱，适合于内钢管直径较小的情况；便于制造、适于机械化生产；现场施工简单、安装方便；避免了仅由外钢管承担力和弯矩的不利状况，不必在外钢管和钢框架梁之间设加强环板，增加有效使用空间。 

Claims (2)

1.中空夹层钢管混凝土柱与钢梁下落式半穿芯节点，其特征在于，所述节点包括中空夹层钢管混凝土柱和钢框架梁，钢框架梁下落式安装；节点的制备包括下面步骤与工艺条件：

第一步：按设计尺寸加工内钢管、外钢管；按设计位置在外钢管一端开矩形孔；

第二步：按设计要求加工钢框架梁；

第三步：在施工现场采用焊接方式将内钢管、外钢管连接于底板或下层的内钢管、外钢管上，保证内、外钢管同心且外钢管开孔位置、方向与梁一一对应；

第四步：将钢框架梁下落安装到外钢管的矩形孔内；上、下翼缘和腹板与内钢管的连接采用坡口焊缝，上、下翼缘与外钢管连接采用角焊缝；然后焊接封口板；

第五步：当每层梁柱安装完毕后在内、外钢管之间浇筑混凝土。

2.根据权利要求1所述的中空夹层钢管混凝土柱与钢梁下落式半穿芯节点，其特征在于，内钢管直径较小时，内钢管无削弱。

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