CN105839778B - 一种带侧板的预制梁柱节点一榀框架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带侧板的预制梁柱节点一榀框架，包括从左到右依次分布的多腔钢管混凝土组合柱，各多腔钢管混凝土组合柱平行分布，各多腔钢管混凝土组合柱的顶部齐平，各多腔钢管混凝土组合柱的底部齐平，相邻两根多腔钢管混凝土组合柱之间通过若干H型钢梁相连接，相邻两根多腔钢管混凝土组合柱之间的各H型钢梁平行分布。本发明的使用寿命长，可观性较好，并且结构简单，框架的刚度较强，施工方便。

Description

一种带侧板的预制梁柱节点一榀框架
技术领域
本发明涉及一种框架，具体涉及一种带侧板的预制梁柱节点一榀框架。
背景技术
目前我国《矩形钢管混凝土结构技术规程》(GECS159：2004)提供的用于钢管梁柱节点一榀框架主要由内隔板式、外环板式等形式的节点。但到目前为止，现有技术中钢管混凝土组合柱与钢梁节点连接存在以下不足：
1)内隔板式节点中的内隔板与梁的翼缘在同一水平面内时，节点满足刚性节点的要求，但这种节点当管柱边较长时才能使用。因为当边长较小时不仅焊接困难，而且将妨碍管内混凝土浇筑，另外梁翼缘与内隔板在柱壁同一处两侧熔透焊缝，焊缝的质量较差，钢材产生较大焊接残余应力，使得节点处的钢材容易产生分层或脆性破坏，进而降低框架的使用寿命。
2)影响建筑外观和使用。如外环板节点，该节点施工简单、传力明确，并不受钢管边长的限制，但需要足够大的水平环板保证节点的强度，用钢量比内隔板节点大。并应用于边角柱时，水平环板不仅妨碍墙板的安装，而且造成加强环突出建筑立面，使得室内外节点处有凸角，影响观感，需要靠装饰或吊顶来解决。
3)框架中节点力学性能和施工的简易性、经济性不能两全。在实际应用中，有些节点类型力学性能较好，框架的整体刚度也好，但材料用量大，施工复杂。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种带侧板的预制梁柱节点一榀框架，该框架的使用寿命长，可观性较好，并且结构简单，框架的刚度较强，施工方便。
为达到上述目的，本发明所述的带侧板的预制梁柱节点一榀框架包括从左到右依次分布的多腔钢管混凝土组合柱，各多腔钢管混凝土组合柱平行分布，各多腔钢管混凝土组合柱的顶部齐平，各多腔钢管混凝土组合柱的底部齐平，相邻两根多腔钢管混凝土组合柱之间通过若干H型钢梁相连接，相邻两根多腔钢管混凝土组合柱之间的各H型钢梁平行分布。
H型钢梁与多腔钢管混凝土组合柱之间通过固定件相连接。
所述固定件包括上盖板、下托板、第一连接角钢、第二连接角钢、第一侧板及第二侧板，上盖板固定于H型钢梁中上翼缘的上部，下托板固定于H型钢梁中下翼缘的下部，第一侧板一端的侧面固定于多腔钢管混凝土组合柱的正面，第二侧板一端的侧面固定于多腔钢管混凝土组合柱的背面，第一侧板正对第二侧板，H型钢梁的端部伸入到第一侧板另一端的侧面与第二侧板另一端的侧面之间，第一连接角钢及第二连接角钢固定于H型钢梁中腹板的两侧，第一螺栓穿过第一侧板及第一连接角钢将第一侧板与第一连接角钢相连接，第二螺栓穿过第二连接角钢及第二侧板将第二连接角钢与第二侧板相连接；
上盖板的宽度小于第一侧板与第二侧板之间的间距，下托板的宽度大于第一侧板与第二侧板之间的间距。
上盖板的两端与第一侧板及第二侧板之间、下托板的两端与第一侧板及第二侧板之间均通过角焊缝相连接。
第一侧板与H型钢梁的上翼缘之间、以及第二侧板与H型钢梁的下翼缘之间均焊接。
所述多腔钢管混凝土组合柱的横截面为呈长方形状，并且长为8m，宽为2m。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的带侧板的预制梁柱节点一榀框架包括从左到右依次分布的多腔钢管混凝土组合柱，相邻两根多腔钢管混凝土组合柱之间通过若干H型钢梁相连接，多腔钢管混凝土组合柱可以在工厂中进行焊接，避免由于现场采用传统的熔透焊进行焊接，保证焊缝质量，从而提高框架的使用寿命。同时本发明以多腔钢管混凝土组合柱为主体，在制作时，通过控制固定件的尺寸，解决梁柱尺寸不一致问题，同时多腔钢管混凝土组合柱的力学性能较好，从而使本发明所述的带侧板梁柱节点一榀框架具有较好的刚度，另外，在施工时，只需将多腔钢管混凝土组合柱与H型钢梁连接即可，施工较为简单。
进一步，第一侧板及第二侧板固定于多腔钢管混凝土组合柱的正面及背面，从而有效的保证多腔钢管混凝土组合柱的完整性，便于多腔钢管混凝土组合柱的浇筑。
进一步，由于第一侧板及第二侧板仅与多腔钢管混凝土组合柱通过焊缝连接，多腔钢管混凝土组合柱内部没有焊缝，与传统连接节点相比，受力较为合理。
进一步，由于H型钢梁通过上盖板、下托板以及第一连接角钢及第二连接角钢将弯矩剪力传递给第一侧板及第二侧板，使得H型钢梁可以与多腔钢管混凝土组合柱分离，减少了H型钢梁的净跨，可以在一定程度上降低H型钢梁的高度，满足住宅用户对住宅功能的需求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中固定件的结构示意图。
其中，1为多腔钢管混凝土组合柱、2为H型钢梁、31为第一侧板、32为第二侧板、4为上盖板、5为下托板、6为第一连接角钢、7为第一螺栓。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1及图2，本发明所述的带侧板的预制梁柱节点一榀框架包括从左到右依次分布的多腔钢管混凝土组合柱1，各多腔钢管混凝土组合柱1平行分布，各多腔钢管混凝土组合柱1的顶部齐平，各多腔钢管混凝土组合柱1的底部齐平，相邻两根多腔钢管混凝土组合柱1之间通过若干H型钢梁2相连接，相邻两根多腔钢管混凝土组合柱1之间的各H型钢梁2平行分布；多腔钢管混凝土组合柱1的横截面为呈长方形状，并且长为8m，宽为2m。
需要说明的是，H型钢梁2与多腔钢管混凝土组合柱1之间通过固定件相连接；固定件包括上盖板4、下托板5、第一连接角钢6、第二连接角钢、第一侧板31及第二侧板32，上盖板4固定于H型钢梁2中上翼缘的上部，下托板5固定于H型钢梁2中下翼缘的下部，第一侧板31一端的侧面固定于多腔钢管混凝土组合柱1的正面，第二侧板32一端的侧面固定于多腔钢管混凝土组合柱1的背面，第一侧板31正对第二侧板32，H型钢梁2的端部伸入到第一侧板31另一端的侧面与第二侧板32另一端的侧面之间，第一连接角钢6及第二连接角钢固定于H型钢梁2中腹板的两侧，第一螺栓7穿过第一侧板31及第一连接角钢6将第一侧板31与第一连接角钢6相连接，第二螺栓穿过第二连接角钢及第二侧板32将第二连接角钢与第二侧板32相连接；上盖板4的宽度小于第一侧板31与第二侧板32之间的间距，下托板5的宽度大于第一侧板31与第二侧板32之间的间距；上盖板4的两端与第一侧板31及第二侧板32之间、下托板5的两端与第一侧板31及第二侧板32之间均通过角焊缝相连接；第一侧板31与H型钢梁2的上翼缘之间、以及第二侧板32与H型钢梁2的下翼缘之间均焊接。
本发明中H型钢梁2与多腔钢管混凝土组合柱1的装配过程为：
预先在第一侧板31及第二侧板32开设定位孔，再将第一侧板31及第二侧板32焊接在多腔钢管混凝土组合柱1正面及背面，得到预制好的多腔钢管混凝土组合柱1；2)在第一连接角钢6及第二连接角钢上开设孔洞，再将上盖板4设置在H型钢梁2的上翼缘上，下托板5设置在H型钢梁2的下翼缘上，将第一连接角钢6及第二连接角钢设置在H型钢梁2的腹板两侧，得到预制好的H型钢梁2；3)将预制好的多腔钢管混凝土组合柱1和H型钢梁2运输到现场，将混凝土浇筑于多腔钢管混凝土组合柱1内，再将预制好的H型钢梁2从下向上吊装到节点区域，使得下托板5与第一侧板31及第二侧板32紧密结合，将第一连接角钢6与第一侧板31通过第一螺栓7相连接，将第二角钢与第二侧板32通过第二螺栓相连接，然后再采用角焊缝分别将第一侧板31及第二侧板32与上盖板4连接，采用角焊缝第一侧板31及第二侧板32与下托板5连接，将第一连接角钢6、第二连接角钢与第一侧板31及第二侧板32通过角焊缝连接，完成装配。
本发明可以在工厂预制将第一侧板31及第二侧板32焊接于多腔钢管混凝土组合柱1两侧；同时可以在工厂内先预先焊接H型钢梁2、上盖板4、下托板5、第一连接角钢6和第二连接角钢，然后再在工厂内将上盖板4按照设计尺寸焊接于H型钢梁2的上翼缘上，将下托板5焊接在H型钢梁2的下翼缘，将第一连接角钢6及第二连接角钢焊接在H型钢梁2的腹板处，节省了现场制作的不便，提高了效率。现场安装时，将H型钢梁2自下而上吊装到相应位置，再将第一连接角钢6、第二连接角钢、第一侧板31及第二侧板32通过第一螺栓7及第二螺栓连接。
本发明中H型钢梁2与多腔钢管混凝土组合柱1之间隔离，改变了传统固定件的传力路径，消除了三轴应力集中，不仅能使塑性铰由节点处外移到H型钢梁2上，而且消除了传统柱翼缘撕裂破坏和转动能力对多腔钢管混凝土组合柱1中薄弱板区依赖的缺陷，满足“强柱弱梁，强节点弱构件”的设计原则。

Claims (2)

1.一种带侧板的预制梁柱节点一榀框架，其特征在于，包括从左到右依次分布的多腔钢管混凝土组合柱(1)，各多腔钢管混凝土组合柱(1)平行分布，各多腔钢管混凝土组合柱(1)的顶部齐平，各多腔钢管混凝土组合柱(1)的底部齐平，相邻两根多腔钢管混凝土组合柱(1)之间通过若干H型钢梁(2)相连接，相邻两根多腔钢管混凝土组合柱(1)之间的各H型钢梁(2)平行分布；
H型钢梁(2)与多腔钢管混凝土组合柱(1)之间通过固定件相连接；
所述固定件包括上盖板(4)、下托板(5)、第一连接角钢(6)、第二连接角钢、第一侧板(31)及第二侧板(32)，上盖板(4)固定于H型钢梁(2)中上翼缘的上部，下托板(5)固定于H型钢梁(2)中下翼缘的下部，第一侧板(31)一端的侧面固定于多腔钢管混凝土组合柱(1)的正面，第二侧板(32)一端的侧面固定于多腔钢管混凝土组合柱(1)的背面，第一侧板(31)正对第二侧板(32)，H型钢梁(2)的端部伸入到第一侧板(31)另一端的侧面与第二侧板(32)另一端的侧面之间，第一连接角钢(6)及第二连接角钢固定于H型钢梁(2)中腹板的两侧，第一螺栓(7)穿过第一侧板(31)及第一连接角钢(6)将第一侧板(31)与第一连接角钢(6)相连接，第二螺栓穿过第二连接角钢及第二侧板(32)将第二连接角钢与第二侧板(32)相连接；
上盖板(4)的宽度小于第一侧板(31)与第二侧板(32)之间的间距，下托板(5)的宽度大于第一侧板(31)与第二侧板(32)之间的间距；
上盖板(4)的两端与第一侧板(31)及第二侧板(32)之间、下托板(5)的两端与第一侧板(31)及第二侧板(32)之间均通过角焊缝相连接；
第一侧板(31)与H型钢梁(2)的上翼缘之间、以及第二侧板(32)与H型钢梁(2)的下翼缘之间均焊接。
2.根据权利要求1所述的带侧板的预制梁柱节点一榀框架，其特征在于，所述多腔钢管混凝土组合柱(1)的横截面为呈长方形状，并且长为8m，宽为2m。
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