CN105604194A - 一种贯通角钢式方钢管混凝土柱与h型钢梁连接节点 - Google Patents

一种贯通角钢式方钢管混凝土柱与h型钢梁连接节点 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种贯通角钢式矩形钢管混凝土柱与H型钢梁连接节点，用于连接方钢管混凝土柱(1)与两个H型钢梁(2)，其特征在于，在方钢管混凝土柱(1)上开设有贯穿柱壁的孔洞，四条贯穿角钢(3)穿过孔洞并夹持在两个H型钢梁(2)腹板的上端和下端；在H型钢梁(2)的翼缘与柱壁外侧相交的位置均布置有固定角钢(4)；在固定角钢(4)、H型钢梁(2)翼缘与贯通角铁(3)之间，H型钢梁(2)腹板与夹持在腹板端部两侧的贯通角铁(3)之间均通过高强螺栓相连；固定角钢还与方钢管混凝土柱(1)的柱壁相连接。本发明的节点制作时无需截断柱子，有效的避免削弱柱子；制作施工方便，可明显缩短工期，实现装配式生产。

Description

一种贯通角钢式方钢管混凝土柱与H型钢梁连接节点
技术领域
本发明属于建筑结构工程技术领域，特别涉及一种贯通角钢式方钢管混凝土柱与H型钢梁连接节点。
背景技术
方钢管混凝土柱充分发挥了钢管和混凝土两种材料的长处，钢管的存在可以有效地约束核心混凝土，使混凝土处于三向受压状态，提高了混凝土的抗压强度；钢管内部的混凝土又可以有效地防止钢管发生局部屈曲，二者共同工作能充分发挥钢材受拉性能高和混凝土受压性能好的优点，从而大大地提高了承载能力。具有外形美观、节点形式简单、稳定性好、承载力高、抗震性能和耐火性能好、施工方便等优点。近年来，国内以方钢管混凝土柱与钢梁形成的框架结构体系在住宅、办公楼、工业厂房等多层钢结构工程中逐渐得到应用与发展，并取得了良好的经济效益和社会效益。
目前，我国的《矩形钢管混凝土结构技术规程》(CECS159：2004)推荐的矩形钢管混凝土柱与钢梁连接形式包括四种：带短梁内隔板式连接、外伸内隔板式连接、外隔板式连接和内隔板式连接。但这些节点尚存在以下问题：
(1)带短梁内隔板式连接由于需要在矩形钢管内焊接内隔板，柱外焊接短钢梁，然后钢梁再与短钢梁采用双夹板拼接，施工复杂，且焊接工作量较大。
(2)外伸内隔板式连接，即隔板贯通节点。通过采用两块贯穿矩形钢管壁的隔板，钢管与柱壁焊接，钢梁翼缘与隔板焊接，钢梁腹板与连接件采用高强螺栓连接。隔板贯通节点构造简单、施工方便，但是在同一层柱内需要将矩形钢管截断多次截断进行隔板焊接，对于柱身有一定的削弱，由此也造成施工量和造价成本势必增加。
(3)外隔板式连接，即外环板节点。此节点由于自身的构造措施，节点需要足够大的水平环板以保证节点的强度，用钢量较大。此外，较大尺寸的外环板的设置使得室内角部有凸角出现，外隔板节点用于边柱时隔板宽度大于墙体,影响观感和家居布置，给建筑设计带来了不必要的麻烦。
(4)内隔板节点由于需要在矩形钢管内进行隔板焊接，对矩形钢管的尺寸有一定的要求，因为当截面尺寸较小时不仅焊接困难，而且影响管内混凝土的浇筑，因此仅适用于钢管截面尺寸较大的节点。另外，梁翼缘与内隔板在柱壁同一处两侧施加熔透焊缝，钢材经历两次热加工，产生较大的焊接残余应力，使得节点处的钢材容易产生分层或脆性破坏。影响节点安全。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的不足，提供一种贯通角钢式矩形钢管混凝土柱与H型钢梁连接节点，该节点克服了隔板贯通式节点与外隔板节点用于边柱时隔板宽度大于墙体影响美观的缺点；并且制作时无需截断柱子，有效的避免削弱柱子；制作施工方便，可明显缩短工期，实现装配式生产。同时设置在梁上下翼缘的角钢可承担绝大部分剪力，大大提高了节点的抗剪能力。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种贯通角钢式矩形钢管混凝土柱与H型钢梁连接节点，用于连接方钢管混凝土柱(1)与两个H型钢梁(2)，其特征在于，在方钢管混凝土柱(1)上开设有贯穿柱壁的孔洞，四条贯穿角钢(3)穿过孔洞并夹持在两个H型钢梁(2)腹板的上端和下端；在H型钢梁(2)的翼缘与柱壁外侧相交的位置均布置有固定角钢(4)；在固定角钢(4)、H型钢梁(2)翼缘与贯通角铁(3)之间，H型钢梁(2)腹板与夹持在腹板端部两侧的贯通角铁(3)之间均通过高强螺栓相连；固定角钢还与方钢管混凝土柱(1)的柱壁相连接。
本发明具有的优点和积极效果是：
(一)制作时无需截断柱子，保证柱子的完整性，有效避免削弱柱子；
(二)解决了内隔板节点在柱内多次焊接而造成矩形钢管焊接残余应力大、节点应力集中现象明显的技术难题，避免了焊接残余应力导致的脆性破坏。施工方便，可明显缩短工期，实现装配式生产；
(三)克服了外隔板节点用于边角柱时隔板宽度大于墙体影响美观的缺点；
(四)构造简单，传力明确，加工方便，缩短了工期，用钢量大大减少，在各个环节降低了造价。
综上所述，本发明钢梁上下翼缘与贯通角钢采用高强螺栓连接，现场安装就位快，可明显缩短工期，促进装配化进程。构造简单，传力明确，加工方便，用钢量大大减少，在各个环节降低了造价。
附图说明
图1为本发明示意图；
图2为图1的1-1剖面示意图；
图3为图1的2-2剖面示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。
如图所示的贯通角钢式节点，包括1为方钢管混凝土柱、2为H型钢梁、3为贯通角钢、4为固定角钢、5为高强螺栓、6膨胀螺栓。
所述H型钢梁1包括形成在一起的上翼缘、腹板和下翼缘。
所述方钢管混凝土柱1包括矩形钢管和内填混凝土。
所述贯通角钢3穿过钢管混凝土柱1与柱两侧H型钢梁2采用高强螺栓连接。
所述固定角钢4采用膨胀螺栓与钢管混凝土柱连接并用高强螺栓连接于梁翼缘上。
本实施例的施工方法：
(一)使用前预先在工厂在H型钢梁和角钢上预留螺栓孔，以及在钢管柱壁上预留角钢贯通孔和膨胀螺栓孔。
(二)现场拼装时，梁吊装就位后将贯通角钢3穿过钢管混凝土柱，与H型钢梁上预留孔洞对位并用高强螺栓锁紧。
(三)浇筑钢管内混凝土
(四)待混凝土达到一定强度后将角钢用膨胀螺栓与钢管混凝土柱连接并用高强螺栓连接于梁翼缘上
综上所述，本发明是一种贯通角钢式矩形钢管混凝土柱与H型钢梁连接节点，其节点各部分可在工厂中预制，现场拼装。解决了内隔板节点在柱内多次焊接而造成矩形钢管焊接残余应力大、节点应力集中现象明显的技术难题，避免了焊接残余应力导致的脆性破坏该节点。克服了隔板贯通式节点与外隔板节点用于边柱时隔板宽度大于墙体影响美观的缺点；并且制作时无需截断柱子，有效的避免削弱柱子；制作施工方便，可明显缩短工期，实现装配式生产。
尽管上面结合附图对本发明的实施进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种贯通角钢式矩形钢管混凝土柱与H型钢梁连接节点，用于连接方钢管混凝土柱(1)与两个H型钢梁(2)。其特征在于，在方钢管混凝土柱(1)上开设有贯穿柱壁的孔洞，四条贯穿角钢(3)穿过孔洞并夹持在两个H型钢梁(2)腹板的上端和下端；在H型钢梁(2)的翼缘与柱壁外侧相交的位置均布置有固定角钢(4)；在固定角钢(4)、H型钢梁(2)翼缘与贯通角铁(3)之间，H型钢梁(2)腹板与夹持在腹板端部两侧的贯通角铁(3)之间均通过高强螺栓相连；固定角钢还与方钢管混凝土柱(1)的柱壁相连接。
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