CN102661002A - 双圆钢管混凝土柱与钢梁的连接节点及施工方法 - Google Patents

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Abstract

一种双圆钢管混凝土柱与钢梁的连接节点及施工方法。连接节点由下连接板、上连接板、加劲板、中间板、柱内层钢管、节点区外层钢管和混凝土组成,各个钢构件之间通过焊接连接。下连接板、上连接板和中间板形成工字形断面,易与工字形钢梁连接。连接节点的施工中,柱外层钢管在节点区断开,柱内层钢管不断开,穿过连接节点区,依次焊接加劲板、下连接板、节点区外层钢管、中间板和上连接板,最后,浇筑混凝土形成连接节点。本发明构造简单、传力可靠、占用空间小、施工方便,克服了双圆钢管混凝土柱施工空间小的问题,实现双圆钢管混凝土柱与钢梁的可靠连接。

Description

双圆钢管混凝土柱与钢梁的连接节点及施工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及双钢管混凝土柱与钢梁连接的梁柱节点技术领域。
背景技术
[0002] 钢管混凝土具有承载カ高、塑性和韧性好、经济效果好等优点,广泛用于重载、大跨等结构中。双圆钢管混凝土柱是在外层圆钢管内部设置内层圆钢管,并且在两层钢管内部都浇筑混凝土而形成的组合柱,具有承载カ高、塑性和韧性好、抗火性能好等优点。由于双圆钢管混凝土柱采用两层钢管,内部空间相对较小,因此,双圆钢管混凝土柱与钢梁的连接节点的设计和施工都较为困难,所以需要ー种双圆钢管混凝土柱与钢梁的连接节点及其相应的施工方法,达到构造简单、传カ可靠、施工方便等要求。
发明内容
[0003] 为了克服双圆钢管混凝土柱施工空间小的问题,将双圆钢管混凝土柱与钢梁连接起来,本发明公开ー种双圆钢管混凝土柱与钢梁的连接节点,该连接节点具有构造简单、传カ效果好、占用空间小、施工方便等优点。同时,本发明公开ー种实现双圆钢管混凝土柱与钢梁连接节点的施工方法,该方法操作方便、工作效率高,解决了双圆钢管混凝土柱施工空间小的问题。
[0004] 对于本发明的双圆钢管混凝土柱与钢梁的连接节点,其技术方案是:
[0005] 连接节点由上连接板、下连接板、加劲板、中间板、内层钢管、外层钢管和混凝土组成,用于将双圆钢管混凝土柱和钢梁连接起来。双圆钢管混凝土柱由两层圆钢管及其内部的混凝土组成,钢梁为エ字形钢梁。
[0006] 上连接板和下连接板为两块完全相同的多边形钢板,板中心开有圆孔,圆孔直径等于双圆钢管混凝土柱内层钢管的外径。在圆孔外围开设四个矩形槽,矩形槽沿圆周均匀分布,相邻矩形槽之间的夹角为90°,矩形槽的长度和宽度分别等于加劲板的宽度和厚度。在两个矩形槽之间,开设两个圆形孔,用于灌注混凝土。在上连接板和下连接板的上、下表面上都焊有销钉,保证混凝土与上、下连接板能共同受力。
[0007] 加劲板为矩形钢板,共有四块。加劲板的长度大于连接节点的高度,宽度等于柱外层钢管的内半径与柱内层钢管的外半径之差,厚度等于被连接钢梁腹板的厚度。
[0008] 中间板为正方形钢板,共有四块,边长等于被连接钢梁腹板的高度,厚度等于被连接钢梁腹板的厚度。
[0009] 连接节点处,加劲板焊接在双圆钢管混凝土柱的两层钢管之间,能够加强内、外层钢管间的连接,很好地将被连接钢梁传来的荷载传递到内层钢管上,防止外层钢管产生过大的局部变形,并对外层钢管起定位作用,使在节点区断开的外层钢管能够上下对齐。由于外层钢管是不连续的,所以能够将上连接板和下连接板从上部穿过内层钢管和加劲板,在连接节点位置与内、外层钢管焊接在一起。在上连接板、下连接板和外层钢管之间焊接中间板,使上连接板、下连接板和中间板形成エ字形断面,以便与エ字形钢梁相连。[0010] 对于本发明的双圆钢管混凝土柱与钢梁的连接节点的施工方法,其技术方案是:
[0011] (I)双圆钢管混凝土柱的钢管施工时,柱外层钢管与连接节点的下部平齐,柱内层钢管高于连接节点的上部,高出部分等于被连接钢梁的高度,并将柱外层钢管和柱内层钢管的上部都开坡ロ,用于对接焊缝的连接。
[0012] (2)在双圆钢管混凝土柱的两层钢管之间焊接加劲板,采用角焊缝连接,加劲板为四块,沿圆周均匀分布,相邻加劲板之间的夹角为90°。
[0013] (3)将下连接板的内圈开坡ロ,并将其从柱内层钢管和加劲板的上部穿下,置于柱外层钢管之上,下连接板与柱外层钢管和柱内层钢管采用对接焊缝连接,与加劲板采用角焊缝连接。
[0014] (4)将与中间板等高的节点区外层钢管的上、下部都开坡ロ,并从柱内层钢管和加劲板的上部穿下,置于下连接板之上,节点区外层钢管与下连接板采用对接焊缝连接,与加劲板采用角焊缝连接。
[0015] (5)将中间板置于节点区外层钢管的外侧和下连接板的上方,并与加劲板对齐,采用角焊缝将中间板与下连接板和节点区外层钢管连接在一起。
[0016] (6)将上连接板的内圈开坡ロ,并从柱内层钢管和加劲板的上部穿下,置于节点区外层钢管之上,上连接板与节点区外层钢管和柱内层钢管采用对接焊缝连接,与加劲板和中间板采用角焊缝连接。上连接板、下连接板和中间板形成四个エ字形断面,以便与エ字形钢梁相连。
[0017] (7)在双层钢管的内部都浇筑混凝土,形成连接节点。
[0018] 本发明的连接节点具有构造简单、传カ可靠、占用空间小、施工方便等优点,所述施工方法克服了双圆钢管混凝土柱施工空间小的问题,工作效率高。本发明使双圆钢管混凝土柱与钢梁能够可靠地连接,保证了结构的安全,有助于推动双圆钢管混凝土柱在建筑结构中的应用。
附图说明
[0019] 下面结合附图对本发明进一步说明:
[0020] 图I是本发明的连接节点的轴测图;
[0021] 图2是本发明的连接节点的俯视图;
[0022] 图3是本发明的连接节点的正视图;
[0023] 图4是本发明的上连接板的构造图;
[0024] 图5是本发明的连接节点的使用状态图;
[0025] 图6是本发明的连接节点的施工过程图。
[0026] 图中:1_下连接板,2-上连接板,3-加劲板,4-中间板,5-柱外层钢管,6-柱内层钢管,7-节点区外层钢管,8-矩形槽,9-圆孔,10-销钉,11-混凝土,12-钢梁。
具体实施方式
[0027] 如图1-3所示,ー种双圆钢管混凝土柱与钢梁的连接节点,由下连接板(I)、上连 接板(2)、加劲板(3)、中间板(4)、柱内层钢管(6)、节点区外层钢管(7)和混凝土(11)组成。为了实现下连接板(I)和上连接板(2)能与柱内层钢管(6)焊接相连,将柱外层钢管(5)在节点区断开,形成一段与中间板⑷等高的节点区外层钢管(7)。下连接板⑴与柱外层钢管(5)、柱内层钢管(6)、节点区外层钢管(7)、加劲板(3)和中间板(4)焊接相连。上连接板(2)与柱内层钢管(6)、节点区外层钢管(7)、加劲板(3)和中间板(4)焊接相连。加劲板(3)的长度大于连接节点的高度,与柱外层钢管(5)、柱内层钢管(6)、节点区外层钢管(7)、下连接板(I)和上连接板(2)焊接相连,将被连接钢梁传来的荷载传递到内层钢管上。下连接板⑴和上连接板⑵上都开有圆孔(9),用于浇筑混凝土,同时,下连接板(I)和上连接板(2)的上、下表面上都焊有销钉(10),保证混凝土(11)与下连接板(I)和上连接板(2)能共同受力。下连接板(I)、上连接板(2)和中间板(4)形成エ字形断面,以便与エ字形钢梁相连。在柱外层钢管(5)、柱内层钢管(6)和节点区外层钢管(7)的内部都浇筑混凝土(11),形成连接节点。
[0028] 图4中,上连接板⑵的内圈开有坡ロ,为了进行对接焊缝连接。在上连接板(2)上开有四个矩形槽(8),相邻矩形槽(8)之间的夹角为90°。在两个矩形槽(8)之间开设两个圆孔(9),并在上连接板(2)的上、下表面上都焊有销钉(10)。
[0029] 图5中,连接节点上部可以继续焊接柱内层钢管(6)和柱外层钢管(5),继续浇筑混凝土(11),与上ー层双圆钢管混凝土柱相连。连接节点与钢梁(12)可以通过焊接或螺栓连接相连。
[0030] 图6为本发明的施工过程图,整个施工过程分为a、b、c、d、e、f、g七个步骤,具体的施工过程为:施工过程a,柱外层钢管(5)与连接节点的下部平齐,柱内层钢管(6)高于连接节点的上部,高出部分等于被连接钢梁的高度,并将柱外层钢管(5)和柱内层钢管(6)的上部都开坡ロ ;施工过程b,在柱外层钢管(5)和柱内层钢管(6)之间焊接加劲板(3),相邻加劲板(3)之间的夹角为90°,采用角焊缝连接;施工过程C,将下连接板(I)的内圈开坡ロ,并从柱内层钢管(6)和加劲板(3)的上部穿下,置于柱外层钢管(5)之上,下连接板(I)与柱外层钢管(5)和柱内层钢管(6)采用对接焊缝连接,与加劲板(3)采用角焊缝连接;施工过程山将节点区外层钢管(7)的上、下部都开坡ロ,并从柱内层钢管(6)和加劲板(3)的上部穿下,置于下连接板(I)之上,与下连接板(I)采用对接焊缝连接,与加劲板
(3)采用角焊缝连接;施工过程e,将中间板(4)置于节点区外层钢管(7)的外侧和下连接板(I)的上方,并与加劲板(3)对齐,中间板(4)与下连接板(I)和节点区外层钢管(7)采用角焊缝连接;施工过程f,将上连接板(2)的内圈开坡ロ,并从柱内层钢管(6)和加劲板
(3)的上部穿下,置于节点区外层钢管(7)之上,上连接板(2)与节点区外层钢管(7)和柱内层钢管(6)采用对接焊缝连接,与加劲板(3)和中间板(4)采用角焊缝连接。上连接板
(2)、下连接板(I)和中间板(4)形成四个エ字形断面,以便与エ字形钢梁相连;施エ过程g,在柱外层钢管(5)、柱内层钢管(6)和节点区外层钢管(7)的内部都浇筑混凝土(11),形成连接节点。、

Claims (5)

1. 一种双圆钢管混凝土柱与钢梁的连接节点,由多个钢构件和混凝土组成,其特征是:下连接板(I)、上连接板(2)、加劲板(3)、中间板(4)、柱内层钢管(6)和节点区外层钢管(7)形成传力钢框架,再浇筑混凝土(11)形成连接节点。
2.根据权利要求I所述的双圆钢管混凝土柱与钢梁的连接节点,其特征是:柱外层钢管(5)在连接节点区断开,柱内层钢管(6)在连接节点区不断开,穿过节点区。
3.根据权利要求I所述的双圆钢管混凝土柱与钢梁的连接节点,其特征是:下连接板(I)、上连接板(2)和中间板(4)在边缘处形成工字形断面。
4.根据权利要求I所述的双圆钢管混凝土柱与钢梁的连接节点,其特征是:下连接板(I)和上连接板(2)上开有矩形槽(8)和圆孔(9),并且在上、下表面上都焊有销钉(10)。
5. 一种实现权利要求I所述的双圆钢管混凝土柱与钢梁的连接节点的施工方法,下连接板(I)、上连接板(2)、加劲板(3)、中间板(4)、柱内层钢管(6)和节点区外层钢管(7)之间通过焊接连接,再浇筑混凝土(11)形成连接节点,其特征是:在柱外层钢管(5)和柱内层钢管(6)之间焊接加劲板(3),将下连接板(I)从柱内层钢管(6)和加劲板(3)的上部穿下,并与柱外层钢管(5)、柱内层钢管(6)和加劲板(3)焊接在一起,将节点区外层钢管(7)从上部穿下,并与下连接板(I)和加劲板(3)焊接在一起,将中间板(4)置于节点区外层钢管(7)的外侧和下连接板(I)的上方,并与加劲板(3)对齐,将中间板(4)与下连接板(I)和节点区外层钢管(7)焊接在一起,将上连接板(2)从柱内层钢管(6)和加劲板(3)的上部穿下,并与节点区外层钢管(7)、柱内层钢管(6)、加劲板(3)和中间板(4)焊接在一起,在柱外层钢管(5)、柱内层钢管(6)和节点区外层钢管(7)的内部都浇筑混凝土(11),形成连接节点。
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