CN102121274B - 一种型钢混凝土柱-钢梁节点 - Google Patents

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Abstract

一种型钢混凝土柱-钢梁节点，属于建筑结构技术领域。解决了传统的型钢混凝土柱-钢梁节点区箍筋现场贯穿钢梁腹板并焊接导致施工难度大的问题，并提高传统的型钢混凝土柱-钢梁节点的抗震性能。本发明的技术方案是：在节点区型钢混凝土柱的外围设置有钢管，钢管与节点区水平钢梁的腹板连接，钢管在与钢梁腹板相接的两侧与腹板焊接，此连接有效地加强了节点区的约束作用，效果显著。本发明是一种构造简单、施工方便快捷、能提高节点区混凝土浇筑质量、抗震性能好、经济性好、工厂化生产程度高的新型节点形式。

Description

一种型钢混凝土柱-钢梁节点
技术领域
本发明属于建筑结构技术领域，特别涉及一种型钢混凝土柱-钢梁的结构连接。
背景技术
型钢混凝土柱具有承载力高、抗震性能好和抗火性能好等优点，在我国高层框架结构、高层框架-剪力墙结构或高层框架-筒体结构中应用非常广泛。但型钢混凝土柱与钢梁连接时，节点区需设箍筋以约束混凝土，保证纵筋、型钢和混凝土共同工作。但在传统的型钢混凝土柱-钢梁节点中，箍筋需分段穿孔通过钢梁腹板并在施工现场焊接，施工难度大；且密集的箍筋也导致节点区混凝土浇筑和振捣困难，很难保证节点区的混凝土浇筑质量，容易造成工程施工质量问题。由于节点中存在柱中型钢和钢梁，因此节点区无法设置复合箍筋，导致箍筋对节点区的约束作用降低，节点核心区延性和耗能能力差，抗震性能不足。
发明内容
本发明的目的是，为了解决传统的型钢混凝土柱-钢梁节点现场施工复杂，节点区混凝土质量难以保证，节点区箍筋对节点核心区约束作用低，节点核心区抗震性能不足等问题，提供一种采用钢管与钢梁腹板连接的型钢混凝土柱-钢梁节点。
本发明的技术方案的结构是：在节点区型钢混凝土柱的外围围有钢管，钢管与节点区水平钢梁的腹板连接，并使钢管位于钢梁上下翼缘之间，即钢管高度与钢梁腹板相同，钢管在钢梁腹板相接处断开并在钢梁腹板两侧与腹板焊接，此连接有效地加强了节点区的约束作用，效果显著。
本发明的节点结构实施适用于柱与梁斜交的框架节点；其中包括框架柱为型钢混凝土柱而框架梁为H型或工字型钢梁的框架节点；也可为柱与梁直交的中节点或边节点或角节点。
本发明提出的钢管与钢梁腹板连接的型钢混凝土柱-钢梁节点具有下列优点：
1.本发明是一种构造简单、施工方便、工厂化生产程度高的新型节点形式，可有效地改善传统型钢混凝土柱-钢梁节点区混凝土的浇筑质量，且钢管的有效约束作用可显著提高节点区的约束效果，提高节点核心区的承载力、延性和耗能能力，增加结构的整体抗震能力。
2.节点区可不再设置箍筋，避免了箍筋现场贯穿钢梁腹板和对接焊接的施工工序；而节点区的钢管与钢梁腹板的焊接可在工厂加工阶段完成，现场无焊接工作量，工厂化生产程度高，施工方便、快捷。
3节点区无箍筋后，混凝土浇筑更加方便，可更有效的提高节点区混凝土浇筑质量。
附图说明
图1是圆钢管与钢梁腹板连接的型钢混凝土柱-钢梁节点
图2是矩形钢管与钢梁腹板连接的型钢混凝土柱-钢梁节点
1、钢管        2、钢梁        3、混凝土柱    4、柱内型钢
5、连接焊缝    6、钢梁上翼缘  7、钢梁腹板    8、钢梁下翼缘
具体实施方式
结合附图说明本发明的具体实施方式
实施例1
图1为本发明圆形钢管1与带有柱內型钢4的圆形混凝土柱3与钢梁2的结构连接节点，其具体结构是：圆形钢管1部分位于节点区圆形混凝土柱3的外围，钢管1与节点区水平钢梁2的腹板7连接，并使钢管位于钢梁上翼缘6和下翼缘8之间，即钢管1高度与钢梁腹板7相同，钢管1在钢梁腹板7处断开并在钢梁腹板7两侧与腹板焊接有焊缝5。
实施例2
图2为本发明矩形钢管1与带有柱內型钢4的矩形混凝土柱3与钢梁2的结构连接节点，其具体结构是：矩形钢管1部分位于节点区矩形混凝土柱3的外围，其钢管与节点区水平钢梁连接结构与实施例1相同。
本发明节点区的钢管为矩形或圆形钢管时，可由成品钢管剖分而成，或由钢板冷弯或焊接而成；
本发明的节点区钢梁可以是焊接或轧制工字钢或H型钢；
本发明的节点区混凝土柱内型钢可采用焊接或轧制型钢，型钢截面可为H型钢或十字型钢或丁字型钢；
本发明的钢管1、钢梁3、柱內型钢4所用的材质，可采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材或Q420钢材其中的一种制成；
本发明的节点区混凝土可采用普通混凝土或轻骨料混凝土或高性能混凝土。
工程施工方法
节点区的型钢混凝土柱3、水平钢梁2、钢管1在钢结构加工厂完成加工。钢管1形状为圆形或矩形，可由成品钢管剖分而成，或由钢板冷弯或焊接而成；钢管1高度等于钢梁腹板7净高。钢管1与钢梁腹板7采用连接焊缝5进行焊接连接，连接要求为等强连接，焊缝形式可为角焊缝、坡口焊缝或组合焊缝。节点区混凝土3为工程施工现场浇筑，可采用普通混凝土、轻骨料混凝土或高性能混凝土。节点区工程施工所用的钢管1、柱內型钢4和钢梁2可采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材或Q420钢材。

Claims (9)

1.一种型钢混凝土柱-钢梁节点，包括节点区水平钢梁、节点区型钢混凝土柱、柱内型钢，其特征在于：在节点区型钢混凝土柱的外围围有钢管，钢管与节点区水平钢梁的腹板连接，并使钢管位于节点区水平钢梁上下翼缘之间，即钢管高度与节点区水平钢梁腹板相同，钢管在节点区水平钢梁腹板相接处断开并在节点区水平钢梁腹板两侧与腹板焊接。
2.根据权利要求1所述的型钢混凝土柱-钢梁节点，其特征在于：节点区的钢管(1)为矩形或圆形，由成品钢管剖分而成，或由钢板冷弯或焊接而成。
3.根据权利要求1所述的型钢混凝土柱-钢梁节点，其特征在于：所述的节点区水平钢梁(2)是焊接或轧制工字钢或轧制H型钢。
4.根据权利要求1所述的型钢混凝土柱-钢梁节点，其特征在于：所述的节点区型钢混凝土柱(3)采用普通混凝土或轻骨料混凝土或高性能混凝土。
5.根据权利要求1所述的型钢混凝土柱-钢梁节点，其特征在于：所述的节点区型钢混凝土柱的柱内型钢(4)采用焊接或轧制型钢，型钢截面为H型钢或十字型钢或丁字型钢。
6.根据权利要求1、2、3或5所述的型钢混凝土柱-钢梁节点，其特征在于：所述的钢管(1)、节点区水平钢梁(2)、柱内型钢(4)采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材或Q420钢材其中的一种制成。
7.根据权利要求1所述的型钢混凝土柱-钢梁节点，其特征在于：所述的型钢混凝土柱-钢梁节点适用于柱与梁斜交的框架节点；其中包括框架柱为型钢混凝土柱，而框架梁为H型或工字型节点区水平钢梁的框架节点；或柱与梁直交的中节点或边节点或角节点。
8.根据权利要求1所述的型钢混凝土柱-钢梁节点的工程施工方法，其特征在于：节点区型钢混凝土柱的柱内型钢(4)、节点区水平钢梁(2)、钢管(1)在钢结构加工厂完成加工，钢管(1)由成品钢管剖分而成，或由钢板冷弯或焊接而成；制备钢管(1)的高度等于节点区水平钢梁腹板(7)净高；钢管(1)与节点区水平钢梁腹板(7)采用焊缝(5)进行焊接连接；节点区型钢混凝土柱(3)为工程施工现场浇筑，采用普通混凝土或轻骨料混凝土或高性能混凝土；节点区工程施工所用的钢管、柱内型钢和节点区水平钢梁采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材或Q420钢材其中的一种。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：其焊接连接要求为等强焊接，焊缝形式为角焊缝或坡口焊缝或组合焊缝。
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