CN101769011A - 一种圆钢管混凝土柱与梁的节点连接结构 - Google Patents

一种圆钢管混凝土柱与梁的节点连接结构 Download PDF

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吉伯海
傅中秋
莫海峰
董亚东
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河海大学
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Abstract

本发明公开了一种钢管混凝土柱与梁的节点连接结构,其特征在于:包括节点扣件、螺栓、圆钢管混凝土柱以及梁,所述的节点扣件由两瓣扣件环和接头构成,接头分套筒型和工字型两种,所述的圆钢管混凝土柱穿在所述的扣件环内,并采用所述的螺栓紧固,所述的梁通过与扣件上的接头连接。现场安装便利,无需焊接,施工快速。扣件由两瓣组成,只需固定位置后应用螺栓连接,通过扣件对钢管混凝土柱产生紧箍力固定。钢管混凝土梁穿插在套筒型接头内,并通过插销固定连接,混凝土梁钢筋和钢梁通过与工字型接头焊接连接。除混凝土梁钢筋和钢梁需要与工字型接头焊接外,全程无需焊接和复杂的配筋,施工简便、快速。

Description

一种圆钢管混凝土柱与梁的节点连接结构
技术领域
[0001] 本发明涉及建筑工程中柱与梁的节点连接,具体指圆钢管混凝土柱与钢管混凝土
梁、钢梁、混凝土梁的连接。背景技术
[0002] 由于钢管混凝土有着优异的受力性能,被广泛应用与建筑工程中。相对方钢管混凝土而言,圆钢管混凝土的钢管壁对核心混凝土的约束作用效果更好,更适于应用于承压柱。但圆钢管表面呈弧形,焊接不方便,节点连接处理较复杂。而节点的有效连接,是结构安全的基本保障。
[0003] 目前圆钢管混凝土柱与梁的节点连接主要是通过设置加强环、承重销、穿心钢板、贯穿钢筋、环梁、牛腿等方式实现的。现有的技术方案中,圆钢管混凝土柱与梁连接节点存在以下不足:
[0004] (1)节点构造复杂,现场施工不便。如加强环及牛腿的设置需要现场大量焊接工作,而穿心钢板及贯穿钢筋等都会导致钢管内部的混凝土浇注不顺畅,且开孔和安装均不方便。
[0005] (2)经济性和力学性能不能兼备。如外加强环类节点,力学性能好、整体刚度大,但施工复杂,且材料用量大。而锚定板式节点构造简单,施工方便,也较省材料,但其节点的整体刚度较小,只能适用于内力不大的情况。
[0006] (3)开孔或开槽对钢管壁有削弱作用,且易引起应力集中。如承重销、穿心钢板或钢筋,均需要在钢管上开孔。开口后,钢管壁本身存在削弱,影响其核心混凝土的约束作用也受影响。同时开孔易引起应力集中。
[0007] (4)建筑外观和空间不灵活。如环梁节点用于边柱时,将突出建筑物立面,影响美观。而设置牛腿的节点,承载力较大时加大牛腿截面,会导致与结构布置的不协调。
发明内容
[0008] 本发明是一种圆钢管混凝土柱与梁的节点连接结构,在保证梁柱共同工作的前提下,采用扣件式节点接头,简化圆钢管混凝土柱与钢管混凝土梁、钢梁、混凝土梁的连接施工。
[0009] 本发明是通过以下技术方案实现的,一种圆钢管混凝土柱与梁的节点连接结构,其特征在于:包括节点扣件、螺栓、圆钢管混凝土柱以及梁,所述的节点扣件由两瓣扣件环和接头构成,所述的钢筋混凝土柱穿在所述的扣件环内,并采用所述的螺栓紧固,所述的梁通过所述的接头与圆钢管混凝土柱连接。
[0010] 所述的接头为套筒接头或工字型接头,与钢管混凝土梁连接时,套筒内径与钢管混凝土梁外径相同,钢管直接伸入套筒内部,并通过插销固定,保证其连接可靠;与工字钢梁连接时,直接与工字型接头焊接;与混凝土梁连接时,将混凝土梁钢筋与工字接头焊接。根据柱的位置和需要,可以选用一字型、十字型、L型、T型或其他形式的扣件。[0011] 本发明优点:
[0012] (l)节点构造简单。节点由扣件和螺栓组成。扣件的扣件环与套筒或工字型接头
均由钢材整体浇铸而成连接可靠。两者连接交界面设置弧形倒角,避免应力集中。
[0013] (2)现场安装便利,无需焊接,施工快速。扣件由两瓣组成,只需固定位置后通过螺
栓连接,通过扣件对钢管混凝土柱产生紧箍力固定。除钢梁和混凝土梁钢筋需要与工字型
接头需要焊接外,全程无需焊接和复杂的配筋,施工简便、快速。
[0014] (3)传力路径明确、简单。梁端力通过套筒或工字型接头传递到扣件环,扣件环通 过对钢管柱的紧箍力产生的摩擦力传递给钢管混凝土柱。
[0015] (4)整体受力性能效果好。扣件本身是工厂整体浇铸,整体性好。螺栓连接也有可 靠的保证。扣件内壁粗糙,可以产生足够的摩擦力,保证受力能有效的传递到钢管混凝土柱 上。而套筒和插销以及工字型接头与钢梁或钢筋的焊接均能保证节点与梁的可靠连接。
附图说明
[0016] 图1是本发明节点扣件式连接示意图。
[0017] 图2是本发明节点扣件的四种结构示意图,其中2a是一字型,2b是十字型,2c是 L型,2d是T型。
[0018] 图3是本发明节点扣件连接不同接头的示意图,其中3a是为套筒接头,3b是工字 钢接头。
[0019] 其中:1、梁,2、插销,3、圆钢管混凝土柱,4、扣件环,5、接头,6、螺栓 具体实施方式
[0020] 本发明连接结构的组成主要由节点扣件、螺栓6、钢圆管混凝土柱3、梁1组成,扣 件由两瓣扣件环4和套筒或工字型接头5构成。其主要特征如下:一是扣件环4内径与钢 管外径相同,扣件环4并非整圆且内壁粗糙,两瓣扣件4环通过螺栓6连接,充分发挥扣件 钢材的受拉性能,对钢管混凝土柱产生紧箍力,固定在柱上。二是套筒或工字型接头5与扣 件环4在工厂加工时整体浇铸,保证连接整体可靠;扣件环4与套筒或工字型接头5的交接 面设置弧形倒角,避免应力集中。三是与钢管混凝土梁连接时,套筒内径与钢管混凝土梁外 径相同,钢管直接伸入套筒内部,并通过插销固定,保证其连接可靠;与工字钢梁连接时,直 接与工字型接头焊接;与混凝土梁连接时,将混凝土梁钢筋与工字接头焊接。四是根据柱的 位置和需要,可以选用一字型、十字型、L型、T型或其他形式的扣件。
[0021] 首先工厂中加工好节点扣件;现场浇注钢管混凝土柱;用螺栓将扣件固定在钢管 混凝土柱上;将钢管混凝土梁的钢管插入套筒并插入插销,或者将钢梁(混凝土梁钢筋)与 工字型接头焊接;浇注梁混凝土。

Claims (4)

  1. 一种钢管混凝土柱与梁的节点连接结构,其特征在于:包括节点扣件、螺栓(6)、圆钢管混凝土柱(3)以及梁(1),所述的节点扣件由两瓣扣件环(4)和接头(5)构成,所述的钢筋混凝土柱(3)穿在所述的扣件环(4)内,并采用所述的螺栓(6)紧固,所述的梁(1)通过所述的接头(5)与圆钢管混凝土柱(3)连接。
  2. 2. 根据权利要求1所述的钢管混凝土柱与梁的节点连接结构,其特征在于:所述的接 头为套筒接头或工字型接头。
  3. 3. 根据权利要求1所述的钢管混凝土柱与梁的节点连接结构,其特征在于:所述的扣 件环内壁粗糙。
  4. 4. 根据权利要求2所述的钢管混凝土柱与梁的节点连接结构,其特征在于:在所述的套筒接头(5)内还设置有插销(2)。
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