CN105926780B - 双圆钢管混凝土柱的梁柱节点及施工方法 - Google Patents

双圆钢管混凝土柱的梁柱节点及施工方法 Download PDF

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Abstract

一种双圆钢管混凝土柱的梁柱节点及施工方法，梁柱节点由内钢管、外钢管、连接梁段、内连接件、高强螺栓和混凝土组成；内钢管的轴线与外钢管的轴线重合，内钢管上端伸出外钢管上端500mm；连接梁段焊接在外钢管上，连接梁段的翼缘板位于两圈高强螺栓之间；内连接件位于内钢管和外钢管之间，内连接件套在内钢管上，内连接件通过高强螺栓固定在外钢管上；内钢管和外钢管的内部都有混凝土。梁柱节点的施工中，先将内连接件通过高强螺栓固定在外钢管上，再将外钢管套到内钢管上，使内钢管穿过内连接件的内环钢管，最后浇筑混凝土。本发明的梁柱节点具有焊缝少、施工快捷、受力性能好等优点。

Description

双圆钢管混凝土柱的梁柱节点及施工方法
技术领域
本发明涉及双圆钢管混凝土柱与钢梁连接的梁柱节点技术领域。
背景技术
双圆钢管混凝土柱具有承载力高、塑性和韧性好、抗火性能好等优点。但是，双圆钢管混凝土柱包含两层圆钢管，施工空间较小，梁柱节点的处理较为困难。目前已有的梁柱节点存在施工速度慢、焊缝多、焊接残余应力大等缺点，因此需要一种双圆钢管混凝土柱的梁柱节点及相应的施工方法，达到梁柱节点受力性能好、施工方便等目标。
发明内容
为了克服双圆钢管混凝土柱的梁柱节点焊缝多、焊接残余应力大、施工速度慢等问题，本发明公开一种双圆钢管混凝土柱的梁柱节点及施工方法，该梁柱节点具有构造简单、施工快捷、受力性能好等优点，该施工方法能够解决施工空间较小条件下梁柱节点的施工问题。
本发明的双圆钢管混凝土柱的梁柱节点的技术方案是：由内钢管、外钢管、连接梁段、内连接件、高强螺栓和混凝土组成；内钢管和外钢管的截面都为圆形，内钢管的轴线与外钢管的轴线重合，内钢管下端与外钢管下端平齐，内钢管上端伸出外钢管上端500mm；连接梁段焊接在外钢管上，连接梁段的翼缘板位于两圈高强螺栓之间；内连接件位于内钢管和外钢管之间，内连接件套在内钢管上，内连接件通过高强螺栓固定在外钢管上，两圈高强螺栓固定一个内连接件；高强螺栓的中心线与外钢管的轴线垂直相交；内钢管和外钢管的内部都有混凝土。
外钢管的上端有四圈外钢管螺栓孔，每一圈外钢管螺栓孔距外钢管底部的高度相同，外钢管螺栓孔的中心线与外钢管的轴线垂直相交，每两圈外钢管螺栓孔用于固定一个内连接件。
连接梁段由两块翼缘板和一块腹板组成，翼缘板与腹板之间通过焊缝连接，翼缘板三边为圆弧形，一边为直边，与直边相对的圆弧边的直径等于外钢管的外径，直边长度等于被连接钢梁的翼缘板宽度，腹板上有腹板螺栓孔，以便与钢梁连接。根据梁柱节点连接钢梁数量的不同，连接梁段可以为两个、三个或四个。
内连接件由内环钢管、外环钢管和连接钢板组成，内环钢管和外环钢管的截面都为圆形，内环钢管的轴线与外环钢管的轴线重合，连接钢板一端焊接在内环钢管上，另一端焊接在外环钢管上。外环钢管上有两圈外环钢管螺栓孔，每一圈外环钢管螺栓孔距外环钢管底部的高度相同，外环钢管螺栓孔的中心线与外环钢管的轴线垂直相交，外环钢管螺栓孔的位置与外钢管螺栓孔的位置相对应，外钢管的内径与外环钢管的外径之差不大于0.5mm。内环钢管的内径与内钢管的外径之差不大于0.5mm。连接钢板水平放置，位于两圈外环钢管螺栓孔之间，连接钢板呈V字形，中心有连通孔，有利于振捣混凝土时气泡的排出。内连接件有两个，其位置分别与连接梁段的上翼缘板和下翼缘板相对应，分别传递连接梁段的上翼缘板和下翼缘板传来的内力。通过内连接件，增强了内钢管、外钢管和连接梁段之间的联系，使连接梁段传来的内力能够传递到内钢管和混凝土上，避免外钢管局部承受较大的拉力，发生局部过大变形和破坏。
本发明的双圆钢管混凝土柱的梁柱节点的施工方法是：加工内钢管和外钢管，在外钢管的上端钻四圈外钢管螺栓孔；加工翼缘板和腹板，在腹板上钻腹板螺栓孔，把翼缘板和腹板焊接成连接梁段，将连接梁段焊接到外钢管上；加工内环钢管、外环钢管和连接钢板，在外环钢管上钻两圈外环钢管螺栓孔，在连接钢板上开连通孔，把连接钢板弯折成V字形，将内环钢管、外环钢管和连接钢板焊接成内连接件，把内连接件放到外钢管内，对齐外环钢管螺栓孔和外钢管螺栓孔，用高强螺栓把内连接件固定在外钢管上；将外钢管套到内钢管上，使内钢管穿过内连接件的内环钢管；在内钢管和外钢管的内部都浇筑混凝土。
在多高层建筑的施工中，上一层梁柱节点的施工方法是：将内钢管焊接到下层的内钢管上；把翼缘板和腹板焊接成连接梁段，将连接梁段焊接到外钢管上，把内环钢管、外环钢管和连接钢板焊接成内连接件，将内连接件放到外钢管内，对齐外环钢管螺栓孔和外钢管螺栓孔，用高强螺栓把内连接件固定在外钢管上；把外钢管套到内钢管上，使内钢管穿过内连接件的内环钢管，将外钢管焊接到下层外钢管上；在内钢管和外钢管的内部都浇筑混凝土。
本发明的双圆钢管混凝土柱的梁柱节点能够增强内钢管、外钢管和连接梁段之间的联系，把连接梁段传来的内力传递到内钢管及混凝土上，避免外钢管发生局部过大变形和破坏；内钢管和外钢管在梁柱节点区不断开，保证了节点区的整体性，并且内钢管和外钢管在不同位置断开，避免形成薄弱部位；内连接件与外钢管采用螺栓连接，与内钢管采用承插连接，具有焊缝少、施工快捷等优点。所述施工方法解决了双层钢管内部不易施工的问题。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明的梁柱节点的轴测图。
图2是本发明的梁柱节点的俯视图。
图3是本发明的梁柱节点的侧视图。
图4是本发明的连接梁段的轴测图。
图5是本发明的内连接件的轴测图。
图6是本发明的连接钢板的轴测图。
图7是本发明的梁柱节点的使用状态图。
图8是本发明的梁柱节点的施工过程图。
图9是本发明的梁柱节点多层施工时的施工过程图。
图中：1—内钢管，2—外钢管，3—连接梁段，4—内连接件，5—高强螺栓，6—混凝土，7—钢梁，21-外钢管螺栓孔，31—翼缘板，32—腹板，41—内环钢管，42—外环钢管，43—连接钢板，321—腹板螺栓孔，421—外环钢管螺栓孔，431—连通孔。
具体实施方式
如图1-3所示，一种双圆钢管混凝土柱的梁柱节点，由内钢管（1）、外钢管（2）、连接梁段（3）、内连接件（4）、高强螺栓（5）和混凝土（6）组成；内钢管（1）和外钢管（2）的截面都为圆形，内钢管（1）的轴线与外钢管（2）的轴线重合，内钢管（1）下端与外钢管（2）下端平齐，内钢管（1）上端伸出外钢管（2）上端500mm；连接梁段（3）焊接在外钢管（2）上，连接梁段（3）的翼缘板位于两圈高强螺栓（5）之间；内连接件（4）位于内钢管（1）和外钢管（2）之间，内连接件（4）套在内钢管（1）上，内连接件（4）通过高强螺栓（5）固定在外钢管（2）上，每两圈高强螺栓（5）固定一个内连接件（4）；高强螺栓（5）的中心线与外钢管（2）的轴线垂直相交；内钢管（1）和外钢管（2）的内部都有混凝土（6）。
如图4所示，连接梁段（3）由两块翼缘板（31）和一块腹板（32）组成，翼缘板（31）与腹板（32）之间通过焊缝连接，翼缘板（31）三边为圆弧形，一边为直边，腹板（32）上有腹板螺栓孔（321）。
如图5所示，内连接件（4）由内环钢管（41）、外环钢管（42）和连接钢板（43）组成，内环钢管（41）和外环钢管（42）的截面都为圆形，内环钢管（41）的轴线与外环钢管（42）的轴线重合，连接钢板（43）一端焊接在内环钢管（41）上，另一端焊接在外环钢管（42）上，连接钢板（43）水平放置，位于两圈外环钢管螺栓孔（421）之间。外环钢管（42）上有两圈外环钢管螺栓孔（421），每一圈外环钢管螺栓孔（421）距外环钢管（42）底部的高度相同。连接钢板（43）有四块，中心有连通孔（431）。
如图6所示，连接钢板（43）呈V字形，中心有连通孔（431）。
如图7所示，双圆钢管混凝土柱的梁柱节点通过连接梁段（3）与钢梁（7）连接，形成框架结构，翼缘板通过焊缝连接，腹板通过高强螺栓连接。
图8所示为本发明的双圆钢管混凝土柱的梁柱节点的施工过程图，整个施工过程分为a、b、c、d、e五个步骤，具体的施工过程为：步骤a，加工内钢管（1）和外钢管（2），在外钢管（2）的上端钻四圈外钢管螺栓孔（21）；步骤b，加工翼缘板（31）和腹板（32），在腹板（32）上钻腹板螺栓孔（321），把翼缘板（31）和腹板（32）焊接成连接梁段（3），将连接梁段（3）焊接到外钢管（2）上；步骤c，加工内环钢管（41）、外环钢管（42）和连接钢板（43），在外环钢管（42）上钻两圈外环钢管螺栓孔（421），在连接钢板（43）上开连通孔（431），把连接钢板（43）弯折成V字形，将内环钢管（41）、外环钢管（42）和连接钢板（43）焊接成内连接件（4），把内连接件（4）放到外钢管（2）内，对齐外环钢管螺栓孔（421）和外钢管螺栓孔（21），用高强螺栓（5）把内连接件（4）固定在外钢管（2）上；步骤d，将外钢管（2）套到内钢管（1）上，使内钢管（1）穿过内连接件（4）的内环钢管（41）；步骤e，在内钢管（1）和外钢管（2）的内部都浇筑混凝土（6）。
图9所示为本发明的梁柱节点多层施工时的施工过程图，整个施工过程分为a、b、c、d四个步骤，具体的施工过程为：步骤a，将内钢管（1）焊接到下层的内钢管（1）上；步骤b，将连接梁段（3）焊接到外钢管（2）上，把内连接件（4）放到外钢管（2）内，用高强螺栓（5）把内连接件（4）固定在外钢管（2）上；步骤c，把外钢管（2）套到内钢管（1）上，使内钢管（1）穿过内连接件（4）的内环钢管（41），将外钢管（2）焊接到下层的外钢管（2）上；步骤d，在内钢管（1）和外钢管（2）的内部都浇筑混凝土（6）。

Claims (1)

1.一种双圆钢管混凝土柱的梁柱节点的施工方法，内钢管、外钢管、连接梁段、内连接件、高强螺栓和混凝土组成梁柱节点，其特征是：加工内钢管和外钢管，在外钢管的上端钻四圈外钢管螺栓孔；加工翼缘板和腹板，在腹板上钻腹板螺栓孔，把翼缘板和腹板焊接成连接梁段，将连接梁段焊接到外钢管上；加工内环钢管、外环钢管和连接钢板，在外环钢管上钻两圈外环钢管螺栓孔，在连接钢板上开连通孔，把连接钢板弯折成V字形，将内环钢管、外环钢管和连接钢板焊接成内连接件，把内连接件放到外钢管内，对齐外环钢管螺栓孔和外钢管螺栓孔，用高强螺栓把内连接件固定在外钢管上；将外钢管套到内钢管上，使内钢管穿过内连接件的内环钢管；在内钢管和外钢管的内部都浇筑混凝土。
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