CN102031832A - 一种加强层钢管混凝土柱节点 - Google Patents
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Abstract
本发明属于土木结构工程领域框架核心筒结构体系中的一种加强层钢管混凝土柱节点，包括钢管混凝土柱外钢管，伸臂上肢构件、伸臂下肢构件和环带下弦构件汇交于外钢管上，内钢管置于所述外钢管内，伸臂上、下肢构件和环带下弦构件分别通过竖向加劲板水平延伸至所述内钢管并与所述内钢管外壁焊接，各竖向加劲板分别兼做所述伸臂上、下肢构件和环带下弦构件的腹板，各水平环向加劲板分别布置在所述伸臂上、下肢构件和环带下弦构件的翼缘板与所述外钢管相碰的平面内，且与外钢管、内钢管及竖向加劲板沿周长焊接，各水平环向加劲板上开有混凝土浇捣孔。本发明提供一种受力合理、施工便利、安全可靠的节点构造形式。
Description
技术领域
本发明涉及土木结构工程领域，尤指框架-核心筒结构体系中，当框架柱采用钢管混凝土柱时在加强层采用的一种节点形式。
背景技术
随着超高层建筑应用的日益广泛，带加强层的框架-核心筒结构体系频繁地应用于建筑结构设计当中。框架-核心筒结构体系中，核心筒一般采用混凝土结构；框架柱的形式主要有混凝土柱、型钢混凝土柱及钢管混凝土柱，加强层伸臂桁架及环带一般采用钢结构。采用混凝土柱的框架-核心筒结构由于结构自重大、结构延性差，在建筑高度上有一定的局限性；采用型钢混凝土柱的框架-核心筒结构，在梁柱节点区尤其是在有伸臂和环带构件交汇的节点区施工比较困难，施工质量较难得到保证；采用钢管混凝土柱的框架-核心筒结构，施工质量容易保证，柱外侧钢管能提高柱内混凝土的抗压强度，但在伸臂构件拉力作用下，钢管柱柱壁容易与柱内混凝土发生脱离，柱内混凝土也容易被拉裂。
发明内容
为了克服上述节点形式的不足之处，本发明的主要目的旨在提供一种受力合理、施工便利、安全可靠的节点构造形式。它在施工中无需另设模板，柱中无需配置纵向钢筋和箍筋，主要部件均在工厂中制作完成，质量更能得到保障。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种加强层钢管混凝土柱节点，包括钢管混凝土柱的外钢管，伸臂上肢构件、伸臂下肢构件和环带下弦构件汇交于所述外钢管上，内钢管置于所述外钢管内，所述伸臂上肢构件、伸臂下肢构件和环带下弦构件分别通过竖向加劲板水平延伸至所述内钢管并与所述内钢管外壁焊接，所述各竖向加劲板分别兼做所述伸臂上肢构件、伸臂下肢构件和环带下弦构件的腹板，各水平环向加劲板分别布置在所述伸臂上肢构件、伸臂下肢构件和环带下弦构件的翼缘板与所述外钢管相碰的平面内，且与所述外钢管、内钢管及竖向加劲板沿周长焊接，所述各水平环向加劲板上开有混凝土浇捣孔。
基于上述技术方案，水平弧形加劲板设置在所述伸臂上肢构件、伸臂下肢构件相交的平面内，且与所述外钢管外壁、伸臂上肢构件及伸臂下肢构件的腹板内侧沿周长焊接。水平弧形加劲板能使伸臂上肢构件、伸臂下肢构件的受力更合理。
基于上述技术方案，在所述内钢管的外壁随机设有栓钉，起到抗剪作用，加强混凝土和钢管的连接。
本发明在钢管柱中设置内钢管，内钢管和外钢管间通过环向加劲板和竖向加劲板连接，伸臂构件的拉力通过环向和竖向加劲板直接传至内钢管，使得钢管内混凝土受力比较均匀，并且大部分混凝土受拉转化为受压，受力形式变得更为合理，节点更为安全可靠。
附图说明
图1为本发明的构造三维图。
图2为本发明的纵向剖面图。
图3为本发明的图2中沿A-A线的剖面图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的优选实施例进行详细介绍。
如图1至图3所示为伸臂上肢构件7、伸臂下肢构件8和环带下弦构件6汇交于钢管混凝土柱的柱节点，优选环带下弦构件6下翼缘板的底标高与伸臂下肢构件8的根部下翼缘板底标高相同，优选环带下弦构件6上翼缘板的顶标高同伸臂上肢构件7和伸臂下肢构件8的相交平面。故在本实施例中使用了三块水平环向加劲板，第一水平环向加劲板3布置在伸臂上肢构件7上翼缘板与外钢管1相碰的标高平面上，第二水平环向加劲板4布置在环带下弦构件6上翼缘板和水平弧形加劲板9的平面上，第三水平环向加劲板5布置在环带下弦构件6下翼缘板和伸臂下肢构件8相交的底标高处。本实施例仅为一种示意，如上述伸臂上肢构件、伸臂下肢构件和环带下弦构件的之间的布置位置不同，水平环向加劲板应根据各种情况，布置在伸臂上肢构件、伸臂下肢构件和环带下弦构件的上、下翼缘板与外钢管相碰的平面内，数量也不以本发明实施例的三块为限。
本发明实施例的制作及拼装步骤如下：
1.将外钢管1至于胎架上，然后开槽，槽口用于插入竖向加劲板12。
2.将内钢管2进行定位，套在外钢管1内，竖向加劲板12穿过外钢管1上的槽口与并内钢管2焊接。
3.竖向加劲板12与外钢管1焊接，水平弧形加劲板9与外钢管1外壁及两侧的竖向加劲板12焊接。
4.在内钢管2外壁焊接栓钉10，焊接栓钉10随机分布。栓钉也可布置在外钢管的内壁上，属于现有技术的通用做法，不在本发明的保护范围内。
5.在第一水平环向加劲板3、第二水平环向加劲板4、第三水平环向加劲板5上开混凝土浇捣孔13，并根据其被竖向加劲板12分割的尺寸分割切块。
6.将分块后的第二水平环向加劲板4分别与外钢管1、内钢管2及竖向加劲板12焊接。
7.将分块后的第一水平环向加劲板3和第三水平环向加劲板5分别与外钢管1、内钢管2及竖向加劲板12焊接。
8.将伸臂上肢构件7及伸臂下肢构件8的翼缘板与竖向加劲板12、外钢管1及水平弧形加劲板9焊接。
9.将焊接完成的钢节点吊装并与下节钢结构焊接后在外钢管1和内钢管2内的空腔内浇注混凝土11。
以上对本发明实施例所提供的方案详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡依本发明设计思想所做的任何改变都在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种加强层钢管混凝土柱节点，包括钢管混凝土柱的外钢管(1)，伸臂上肢构件(7)、伸臂下肢构件(8)和环带下弦构件(6)汇交于所述外钢管(1)上，其特征在于：内钢管(2)置于所述外钢管(1)内，所述伸臂上肢构件(7)、伸臂下肢构件(8)和环带下弦构件(6)分别通过竖向加劲板(12)水平延伸至所述内钢管(2)并与所述内钢管(2)外壁焊接，所述各竖向加劲板(12)分别兼做所述伸臂上肢构件(7)、伸臂下肢构件(8)和环带下弦构件(6)的腹板，各水平环向加劲板分别布置在所述伸臂上肢构件(7)、伸臂下肢构件(8)和环带下弦构件(6)的翼缘板与所述外钢管(1)相碰的平面内，且与所述外钢管(1)、内钢管(2)及竖向加劲板沿周长焊接，所述各水平环向加劲板上开有混凝土浇捣孔(13)。
2.根据权利要求1所述的一种加强层钢管混凝土柱节点，其特征在于：水平弧形加劲板(9)设置在所述伸臂上肢构件(7)、伸臂下肢构件(8)相交的平面内，且分别与所述外钢管(1)外壁、伸臂上肢构件(7)及伸臂下肢构件(8)的腹板内侧沿周长焊接。
3.根据权利要求1或2所述的一种加强层钢管混凝土柱节点，其特征在于：在所述内钢管(2)的外壁设有随机布置的栓钉(10)。
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