CN105569191A - 一种外包钢混凝土组合梁-钢管柱连接节点 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种外包钢混凝土组合梁-钢管柱节点及其制作方法。该节点包括钢管柱、上下贯通式隔板、侧向连接板等；上、下贯通式隔板横向贯穿设置在钢管柱上；上贯通式隔板端面的两端焊接负弯矩钢筋，下贯通式隔板和侧向连接板在柱侧形成U形装置，U形装置根据梁柱截面尺寸可做成等截面或变截面形式；外包钢梁直接放置于U形装置内并与之通过高强螺栓连接。本发明的有益效果是：U形整体装置的焊接工作可在工厂完成，外包钢梁底板与侧板均通过高强螺栓与装置连接，大大减少了现场焊接工作量，便于施工与实现装配化；负弯矩钢筋直接焊接在上侧贯通式隔板上，可以减少在钢管侧壁上开孔而造成的对钢管承载力的削弱，传力明确。

Description

一种外包钢混凝土组合梁-钢管柱连接节点
技术领域
本发明涉及建筑结构技术领域，更具体地说涉及一种针对建筑产业化生产的新型外包钢混凝土组合梁-钢管柱连接节点。
背景技术
现有的应用于建筑结构领域的外包钢混凝土组合梁-钢管柱节点主要有以下几种形式：(1)外加强环式节点：在组合梁底板对应位置处的钢管柱外侧设置加强环板，组合梁底板与之搭接焊，组合梁侧板与钢管壁直接焊接，针对组合梁内负弯矩钢筋的处理具体有两种构造形式，一种通过在钢管柱壁上开孔，组合梁内负弯矩钢筋从孔内穿过并贯通节点区；另一种构造形式则将负弯矩钢筋在节点区断开，通过在钢管柱壁负弯矩钢筋位置处焊接上外加强环板，负弯矩钢筋与之焊接实现传力。(2)“扁担”型节点：在组合梁底板对应位置处的钢管柱外侧设置外加强环板，组合梁底板与之搭接焊，组合梁侧板与钢管壁直接焊接，并通过在节点域设置“扁担”型的钢板来抵抗负弯矩，此钢板一侧焊接在U形钢梁外伸翼缘，另一侧与钢管柱壁焊接；(3)钢筋套筒型节点：在钢管柱壁沿组合梁长度方向的相对两端分别焊接若干套筒，用以连接负弯矩区端部钢筋，部分负弯矩钢筋可同时通过钢管柱壁上的孔贯通节点区，当全部负弯矩钢筋通过套筒连接时，钢管内壁对应位置处设置内隔板作为加劲板。
其中外加强式节点由于需要在钢管柱壁外侧焊接加强环，会在室内产生明显的凸角，影响美观，钢梁底板与加强环板的搭接焊及侧板与钢管柱壁的焊缝连接，增加了现场焊接的工作量且焊缝质量不宜保证，不利于实现产业化生产。当取消上加强环板，采用钢筋贯通式外加强环板式节点时，由于钢管柱壁开孔对钢管柱存在一定的削弱，需要采取相应的补强措施，不仅增大了施工难度还会造成用钢量的增加。“扁担”型节点具有较高的承载力，传力也较为明确，但是节点形式在浇筑节点区域混凝土时存在隐患,如不妥善处理,则施工质量难以保证。同时，在往复荷载作用下，负弯矩区钢板易与混凝土板产生较大的相对滑移，且耗能性能较差。而钢筋套筒型内隔板式节点，当负弯矩钢筋全部通过钢筋套筒与柱壁连接时，可以防止由于开孔而对钢管柱壁的削弱，但套筒的设置一定程度上增加了施工难度和造价。
发明内容
针对上述外包钢混凝土组合梁与钢管柱连接节点存在的柱壁开孔容易削弱钢管柱截面，外加强环板影响美观，钢梁与柱壁及连接板焊接使得现场焊接工作量大质量不宜保证等问题，提出了一种新型的构造简单、传力明确、施工方便，便于工业化生产的新型外包钢混凝土组合梁-钢管柱的节点。
为了实现上述技术目的，本发明采取如下技术方案：一种外包钢混凝土组合梁-钢管柱连接节点，包括有上、下贯通式隔板、钢管柱和侧向连接板，所述上、下贯通式隔板横向贯穿设置在钢管柱上，所述上贯通式隔板上连接负弯矩钢筋，所述下贯通式隔板和侧向连接板在钢管柱两侧形成U形整体装置，所述外包钢梁放置于U形整体装置内，所述上、下贯通式隔板,上都设置有浇筑孔和透气孔。
进一步地，所述钢管柱与组合梁外包钢梁截面等宽，所述下贯通式隔板和侧向连接板在钢管柱两侧形成等截面U形整体装置。
进一步地，所述钢管柱截面宽度与组合梁外包钢梁截面宽度之差大于或等于50mm，所述下贯通式隔板和侧向连接板在钢管柱两侧形成变截面U形整体装置。
进一步地，所述组合梁外包钢梁的截面为上翼缘内翻的C形或上翼缘外翻的帽形。
进一步地，所述组合梁外包钢梁的底板和侧腹板与U形整体装置的底板和侧板之间通过高强螺栓连接。
进一步地，所述上贯通式隔板上与负弯矩钢筋焊接连接。
进一步地，所述钢管柱为钢管混凝土柱或空钢管柱。
进一步地，所述组合梁的外包钢梁和钢管柱的材质为普通钢板或花纹钢板。
本发明的技术特点和效果为：
下贯通式隔板与侧向连接板在柱侧形成整体U形装置，现场施工时外包钢梁直接放置其内并用于梁柱的连接，整体焊接工作可在工厂完成，外包钢梁底板与侧板均通过高强螺栓与侧向连接板或隔板连接，大大减少了现场焊接工作量，便于施工与实现装配化；负弯矩钢筋直接焊接在上侧贯通式隔板上，可以减少在钢管侧壁上开孔而造成的对钢管承载力的削弱，且可根据需要在隔板上下两侧焊接双排钢筋；在对应负弯矩钢筋与外包钢梁底板相应连接位置设置贯通式隔板，解决了外加强环外伸导致室内部有较明显的凸角而影响房屋使用的问题，同时用于梁柱的连接与力的传递，传力明确，混凝土浇筑方便。
附图说明
图1为本发明实施例1的示意图。
图2为本发明实施例2的示意图。
图3为本发明的剖视图。
图4为图3的A-A剖面图。
图5为图3的B-B剖面图。
图6为上侧贯通隔板的结构示意图。
图7为图1的下侧贯通隔板的结构示意图。
图8为图2的下侧贯通隔板的结构示意图。
图9为浇筑混凝土之后节点的结构示意图。
图中：1为上贯通式隔板，2为下贯通式隔板，3为钢管柱，4为侧向连接板，5为外包钢梁，6为负弯矩钢筋，7为高强螺栓，8为拉条，9为组合梁，10为浇注孔，11为透气孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
请参照图1-9，本发明提供一种外包钢混凝土组合梁-钢管柱节点，包括有上、下贯通式隔板1、2、钢管柱3和侧向连接板4，上、下贯通式隔板1、2横向贯穿设置在钢管柱3上，上贯通式隔板1用于连接负弯矩钢筋6，下贯通式隔板2与侧向连接板4在柱侧形成U形装置，外包钢梁5直接放置于U形装置内，上、下贯通式隔板1、2上都设置有浇筑孔10和透气孔11。
上、下贯通式隔板1、2与钢管柱3的柱壁之间通过焊接连接；其中上侧隔板1位于板顶负弯矩钢筋6处，用以支承并焊接负弯矩钢筋6，下侧贯通式隔板2位于与外包钢梁5底板位置对应处，侧向连接板4的一端与钢管柱3外壁之间通过焊接连接，另一端与下侧贯通式隔板2焊接成U形整体装置，用以现场施工时支撑并连接外包钢梁5；上、下贯通式隔板1、2形状根据梁柱连接方向与梁柱截面尺寸确定，在连接梁的方向外伸一定距离用以连接，在其余方向宽度仅满足构造要求即可。
组合梁的外包钢梁5为上翼缘内翻的C形或上翼缘外翻的帽形，直接置于U形整体装置内，外包钢梁5的底板和侧腹板与U形整体装置的底板2和侧板4之间通过高强螺栓7连接。
上、下贯通式隔板1,2与钢管柱3的柱壁之间焊接连接，侧向连接板4的侧向与所述钢管柱3外壁之间焊接连接，侧向连接板4与下贯通式隔板2焊接连接。
钢管柱3为钢管混凝土柱或空钢管柱。
浇筑混凝土之后节点的结构示意图为图9。
实施例2
或者钢管柱3的截面宽度大于组合梁外包钢梁5截面宽度的50mm及其以上时，所述下贯通式隔板2和侧向连接板4在柱侧形成变截面U形整体装置，其余结构同实施例1。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种外包钢混凝土组合梁-钢管柱连接节点，其特征在于：包括有上、下贯通式隔板(1,2)、钢管柱(3)和侧向连接板(4)，所述上、下贯通式隔板(1,2)横向贯穿设置在钢管柱(3)上，所述上贯通式隔板(1)上连接负弯矩钢筋(6)，所述下贯通式隔板(2)和侧向连接板(4)在钢管柱(3)两侧形成U形整体装置(12)，所述外包钢梁(5)放置于U形整体装置(12)内，所述上、下贯通式隔板(1,2)上都设置有浇筑孔(10)和透气孔(11)。
2.根据权利要求1所述的一种外包钢混凝土组合梁-钢管柱节点，其特征在于：所述钢管柱(3)与组合梁外包钢梁(5)截面等宽，所述下贯通式隔板(2)和侧向连接板(4)在钢管柱(3)两侧形成等截面U形整体装置(12)。
3.根据权利要求1所述的一种外包钢混凝土组合梁-钢管柱节点，其特征在于：所述钢管柱(3)截面宽度与组合梁外包钢梁(5)截面宽度之差大于或等于50mm，所述下贯通式隔板(2)和侧向连接板(4)在钢管柱(3)两侧形成变截面U形整体装置(13)。
4.根据权利要求1所述的一种外包钢混凝土组合梁-钢管柱节点，其特征在于：所述组合梁外包钢梁(5)的截面为上翼缘内翻的C形或上翼缘外翻的帽形。
5.根据权利要求1或4所述的一种外包钢混凝土组合梁-钢管柱节点，其特征在于：所述组合梁外包钢梁(5)的底板和侧腹板与U形整体装置的底板(2)和侧板(4)之间通过高强螺栓(7)连接。
6.根据权利要求1所述的一种外包钢混凝土组合梁-钢管柱节点，其特征在于：所述上贯通式隔板(1)上与负弯矩钢筋(6)焊接连接。
7.根据权利要求1所述的一种外包钢混凝土组合梁-钢管柱节点，其特征在于：所述钢管柱(3)为钢管混凝土柱或空钢管柱。
8.根据权利要求1所述的一种外包钢混凝土组合梁-钢管柱节点，其特征在于：所述组合梁的外包钢梁和钢管柱的材质为普通钢板或花纹钢板。
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