CN104264794B - 冷成型钢房屋梁与方钢管混凝土柱的连接节点及连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷成型钢房屋梁与方钢管混凝土柱的连接节点，该连接节点包括柱连接板、第一梁连接板、第二梁连接板、第一加劲肋、第二加劲肋、第一斜板、第二斜板和加强块，第一梁连接板和第二梁连接板相互平行且上下布设在柱连接板的同一侧，第一斜板固定连接在柱连接板和第一梁连接板之间，第一加劲肋固定连接在柱连接板和第一梁连接板之间，第二斜板固定连接在柱连接板和第二梁连接板之间，第二加劲肋固定连接在柱连接板和第二梁连接板之间，加强块固定连接在第一梁连接板和第二梁连接板之间。该连接节点便于外墙墙板的安装，可与钢房屋梁与方钢管混凝土柱形成整体，加强了结构的整体性。同时，还提供了连接方法，该连接方法施工简便。

Description

冷成型钢房屋梁与方钢管混凝土柱的连接节点及连接方法

技术领域

本发明涉及一种建筑结构，具体来说，涉及一种冷成型钢房屋梁与方钢管混凝土柱的连接节点及连接方法。

背景技术

现有的冷成型钢房屋结构体系其墙体上、下是不连续的。为了使结构达到整体抗侧工作的目的，往往是在上、下不连续墙体之间加设抗拔锚栓和抗剪螺栓。而在多层结构中，由于锚栓变形而引起的各层墙体整体转动变形的累积量将是不可忽略的，并且会明显降低结构的侧向刚度和承载力。中国专利CN200910029950.6提出了一种多层冷成型钢组合房屋住宅结构，各段墙体两端采用方钢管混凝土柱，沿竖向连续布置，加强了墙体竖向连续性，双拼U型梁与方钢管混凝土柱之间通过加强环连接，提高了结构的整体性，但加强环端板的存在不利于外墙外侧墙板的安装，且会影响到整体结构的立面效果，因此，急需一种便于制造、施工简便且结构整体性好的双拼U型梁与方钢管混凝土柱连接节点，以便于多层冷成型钢房屋结构体系的推广应用。

发明内容

技术问题：本发明所要解决的技术问题是：提供一种冷成型钢房屋梁与方钢管混凝土柱的连接节点，该连接节点便于外墙墙板的安装，可与钢房屋梁与方钢管混凝土柱形成整体，加强了结构的整体性。同时，还提供了连接方法，该连接方法施工简便。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种冷成型钢房屋梁与方钢管混凝土柱的连接节点，该连接节点包括柱连接板、第一梁连接板、第二梁连接板、第一加劲肋、第二加劲肋、第一斜板、第二斜板和加强块，第一梁连接板和第二梁连接板相互平行且上下布设在柱连接板的同一侧，且第一梁连接板和第二梁连接板的一端面分别与柱连接板固定连接，第一斜板固定连接在柱连接板和第一梁连接板之间，第一加劲肋位于第一斜板下方，且第一加劲肋固定连接在柱连接板和第一梁连接板之间，第二斜板固定连接在柱连接板和第二梁连接板之间，第二加劲肋位于第二斜板上方，且第二加劲肋固定连接在柱连接板和第二梁连接板之间，加强块固定连接在第一梁连接板和第二梁连接板之间。

进一步，所述的加强块为端部设有封板的槽钢，内部设有矩形加劲肋，加强块的厚度大于或等于4mm。

一种利用上述的冷成型钢房屋梁与方钢管混凝土柱的连接节点的连接方法，该方法包括以下过程：第一步：将各连接节点与方钢管混凝土柱和双拼U型梁连接；第二步：在双拼U型梁的顶部安装楼板，将楼板邻近连接节点的角部切除；第三步：在楼板切除的角部位置浇筑混凝土，将楼板与连接节点连成整体。

进一步，所述的第一步中，连接一个连接节点、方钢管混凝土柱和双拼U型梁的过程是：将柱连接板通过预埋在方钢管混凝土柱内的对拉螺栓与方钢管混凝土柱的壁面固定连接，然后将加强块上部和第一梁连接板通过螺栓与双拼U型梁的上翼缘固定连接，第一梁连接板位于双拼U型梁的上方；将加强块下部和第二梁连接板通过螺栓与双拼U型梁的下翼缘及下层墙体顶导梁的腹板固定连接，下层墙体顶导梁位于双拼U型梁的下方，第二梁连接板位于下层墙体顶导梁的下方，加强块嵌至在双拼U型梁中；最后，将加强块通过预埋在方钢管混凝土柱内的对拉螺栓与方钢管混凝土柱连接。

进一步，所述的第一步中，当方钢管混凝土柱和与方钢管混凝土柱连接的两个双拼U型梁均处于同一平面内时，将两个双拼U型梁对称置于方钢管混凝土柱两侧，在方钢管混凝土柱和每个双拼U型梁之间设置安装一个连接节点。

进一步，所述的第一步中，当方钢管混凝土柱和与方钢管混凝土柱连接的两个双拼U型梁不处于同一平面内时，将两个双拼U型梁置于方钢管混凝土柱相邻的两侧，在方钢管混凝土柱和每个双拼U型梁之间设置安装一个连接节点。

有益效果：与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

（1）本发明的多层冷成型钢房屋梁与方钢管混凝土柱的连接节点中的连接块和加强块有效提高了方钢管混凝土柱两侧构件的连接性能，增强了结构的整体性，同时提高了上下层墙体的连续性，可避免由于锚拴变形而引起的各层墙体整体转动变形，提高了结构的侧向刚度和承载力。

（2）本发明的多层冷成型钢房屋梁与方钢管混凝土柱的连接节点可以传递部分弯矩，且连接块和加强块与梁、柱之间的连接均为螺栓连接，有利于提高整体结构的抗震性能。

（3）本发明的多层冷成型钢房屋梁与方钢管混凝土柱的连接节点中的连接块和加强块均在工厂预制生产，在现场仅进行组装工作，工序简单，施工速度快；连接块和加强块保证了建筑物节点连接的整体性和刚度，能够适用于多层冷成型钢结构房屋。本发明采用焊接成型的连接块和加强块作为节点连接多层冷成型钢房屋结构体系的双拼U型梁与方钢管混凝土柱，具有便于制造、结构整体性好、施工简便等优点。

附图说明

图1是本发明中连接节点的结构示意图。

图2是本发明连接节点中加强块的结构示意图。

图3是本发明连接节点与方钢管混凝土柱和双拼U型梁连接的结构示意图。

图4是本发明中，一个连接节点与方钢管混凝土柱和双拼U型梁连接的剖视示意图。

图5是本发明中，连接节点与方钢管混凝土柱和双拼U型梁连接的一种结构示意图。

图6是本发明中，连接节点与方钢管混凝土柱和双拼U型梁连接的另一种结构示意图。

图中：柱连接板1、第一梁连接板2、第二梁连接板3、第一加劲肋4、第二加劲肋5、第一斜板6、第二斜板7、加强块8、连接节点9、方钢管混凝土柱10、双拼U型梁11、楼板12、混凝土13、下层墙体顶导梁14。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案进行详细的说明。

如图1和图2所示，本发明的一种冷成型钢房屋梁与方钢管混凝土柱的连接节点，包括柱连接板1、第一梁连接板2、第二梁连接板3、第一加劲肋4、第二加劲肋5、第一斜板6、第二斜板7和加强块8。第一梁连接板2和第二梁连接板3相互平行且上下布设在柱连接板1的同一侧，且第一梁连接板2和第二梁连接板3的一端面分别与柱连接板1固定连接。第一斜板6固定连接在柱连接板1和第一梁连接板2之间，第一加劲肋4位于第一斜板6下方，且第一加劲肋4固定连接在柱连接板1和第一梁连接板2之间。第二斜板7固定连接在柱连接板1和第二梁连接板3之间，第二加劲肋5位于第二斜板7上方，且第二加劲肋5固定连接在柱连接板1和第二梁连接板3之间，加强块8固定连接在第一梁连接板2和第二梁连接板3之间。

进一步，所述的加强块8为端部设有封板的槽钢，内部设有矩形加劲肋，加强块8的厚度大于或等于4mm。加强块8上设置封板（靠近方管柱一端）的目的是为了与方钢管柱连接；加强块内部所设置的矩形加劲肋和远离方管柱一端的封板作用是为了传递部分剪力，避免斜板下端及梁连接板端部位置形成薄弱区。

如图3和图4所示，上述的冷成型钢房屋梁与方钢管混凝土柱的连接节点的连接方法，包括以下过程：第一步：将各连接节点9与方钢管混凝土柱10和双拼U型梁11连接；第二步：在双拼U型梁11的顶部安装楼板12，将楼板12邻近连接节点9的角部切除；第三步：在楼板12切除的角部位置浇筑混凝土13，将楼板12与连接节点9连成整体。

在第一步中，连接一个连接节点9、方钢管混凝土柱10和双拼U型梁11的过程是：将柱连接板1通过预埋在方钢管混凝土柱10内的对拉螺栓与方钢管混凝土柱10的壁面固定连接，然后将加强块8上部和第一梁连接板2通过螺栓与双拼U型梁11的上翼缘固定连接，第一梁连接板2位于双拼U型梁11的上方；将加强块8下部和第二梁连接板3通过螺栓与双拼U型梁11的下翼缘及下层墙体顶导梁14的腹板固定连接，下层墙体顶导梁14位于双拼U型梁11的下方，第二梁连接板3位于下层墙体顶导梁14的下方，加强块12嵌至在双拼U型梁2中；最后，将加强块12通过预埋在方钢管混凝土柱1内的对拉螺栓与方钢管混凝土柱1连接。

在第一步中，如图6所示，当方钢管混凝土柱10和与方钢管混凝土柱10连接的两个双拼U型梁11均处于同一平面内时，将两个双拼U型梁11对称置于方钢管混凝土柱10两侧，在方钢管混凝土柱10和每个双拼U型梁11之间设置安装一个连接节点。如图5所示，当方钢管混凝土柱10和与方钢管混凝土柱10连接的两个双拼U型梁11不处于同一平面内时，将两个双拼U型梁11置于方钢管混凝土柱10相邻的两侧，在方钢管混凝土柱10和每个双拼U型梁11之间设置安装一个连接节点。

作为优选，为了增强结构的整体性，加强块8与梁连接板及双拼U型梁之间通过规格不小于M8的螺栓连接，与所述柱连接板1之间通过预埋于柱内的对拉螺栓连接。第一梁连接板和第二梁连接板的长度小于或等于400mm，第一梁连接板和第二梁连接板的宽度为双拼U型梁11的翼缘宽度，第一梁连接板和第二梁连接板间的距离为双拼U型梁11腹板高度与下层墙体顶导梁14的腹板厚度之和。加强块8的长度等于第一梁连接板的长度，加强块8的宽度为双拼U型梁11翼缘宽度减去腹板厚度后净值的一半，加强块8的高度为双拼U型梁11腹板高度扣除上下翼缘厚度后的净值。

本发明的连接节点中，加强块8连接双拼U型梁11、第一梁连接板2和第二梁连接板3，并通过柱连接板1与方钢管混凝土柱10连接成整体。柱连接板1与方钢管混凝土柱10之间通过螺栓连接，该螺栓为预埋于方钢管混凝土柱10内的对拉螺栓。加强块8与第一梁连接板2、第二梁连接板3和双拼U型梁11之间通过螺栓连接。双拼U型梁包括外框架梁、楼面梁和边梁，整体呈I型。

传统的冷成型钢房屋中，梁与柱之间多为螺钉连接，对应的梁柱截面形式主要为C型或U型型钢构件，且螺钉连接对整体结构抗震性能不利。而本发明中采用的对拉螺栓可有效提高方钢管混凝土柱两侧构件的连接性能，进而增强了结构的整体性。同时，加强块8连接下层墙体顶导梁14，进一步提高了上下层墙体的连续性。

本发明的连接节点便于多层冷成型钢房屋结构体系的推广应用。该节点具有便于制造、施工简便且结构整体性好等优点，同时可以传递弯矩，提高结构的抗震性能。

Claims (5)

1.一种冷成型钢房屋梁与方钢管混凝土柱的连接节点，其特征在于，该连接节点包括柱连接板(1)、第一梁连接板(2)、第二梁连接板(3)、第一加劲肋(4)、第二加劲肋(5)、第一斜板(6)、第二斜板(7)和加强块(8)，第一梁连接板(2)和第二梁连接板(3)相互平行且上下布设在柱连接板(1)的同一侧，且第一梁连接板(2)和第二梁连接板(3)的一端面分别与柱连接板(1)固定连接，第一斜板(6)固定连接在柱连接板(1)和第一梁连接板(2)之间，第一加劲肋(4)位于第一斜板(6)下方，且第一加劲肋(4)固定连接在柱连接板(1)和第一梁连接板(2)之间，第二斜板(7)固定连接在柱连接板(1)和第二梁连接板(3)之间，第二加劲肋(5)位于第二斜板(7)上方，且第二加劲肋(5)固定连接在柱连接板(1)和第二梁连接板(3)之间，加强块(8)固定连接在第一梁连接板(2)和第二梁连接板(3)之间；

所述的加强块(8)为端部设有封板的槽钢，内部设有矩形加劲肋，加强块(8)的厚度大于或等于4mm。

2.一种利用权利要求1所述的冷成型钢房屋梁与方钢管混凝土柱的连接节点的连接方法，其特征在于，该方法包括以下过程：第一步：将各连接节点(9)与方钢管混凝土柱(10)和双拼U型梁(11)连接；第二步：在双拼U型梁(11)的顶部安装楼板(12)，将楼板(12)邻近连接节点(9)的角部切除；第三步：在楼板(12)切除的角部位置浇筑混凝土(13)，将楼板(12)与连接节点(9)连成整体。

3.按照权利要求2所述的冷成型钢房屋梁与方钢管混凝土柱的连接节点的连接方法，其特征在于，所述的第一步中，连接一个连接节点(9)、方钢管混凝土柱(10)和双拼U型梁(11)的过程是：将柱连接板(1)通过预埋在方钢管混凝土柱(10)内的对拉螺栓与方钢管混凝土柱(10)的壁面固定连接，然后将加强块(8)上部和第一梁连接板(2)通过螺栓与双拼U型梁(11)的上翼缘固定连接，第一梁连接板(2)位于双拼U型梁(11)的上方；将加强块(8)下部和第二梁连接板(3)通过螺栓与双拼U型梁(11)的下翼缘及下层墙体顶导梁(14)的腹板固定连接，下层墙体顶导梁(14)位于双拼U型梁(11)的下方，第二梁连接板(3)位于下层墙体顶导梁(14)的下方，加强块(12)嵌至在双拼U型梁(2)中；最后，将加强块(12)通过预埋在方钢管混凝土柱(1)内的对拉螺栓与方钢管混凝土柱(1)连接。

4.按照权利要求2所述的冷成型钢房屋梁与方钢管混凝土柱的连接节点构件的连接方法，其特征在于，所述的第一步中，当方钢管混凝土柱(10)和与方钢管混凝土柱(10)连接的两个双拼U型梁(11)均处于同一平面内时，将两个双拼U型梁(11)对称置于方钢管混凝土柱(10)两侧，在方钢管混凝土柱(10)和每个双拼U型梁(11)之间设置安装一个连接节点。

5.按照权利要求2所述的冷成型钢房屋梁与方钢管混凝土柱的连接节点构件的连接方法，其特征在于，所述的第一步中，当方钢管混凝土柱(10)和与方钢管混凝土柱(10)连接的两个双拼U型梁(11)不处于同一平面内时，将两个双拼U型梁(11)置于方钢管混凝土柱(10)相邻的两侧，在方钢管混凝土柱(10)和每个双拼U型梁(11)之间设置安装一个连接节点。