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
[0001] 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
[0002] 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
[0003]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。
[0004]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;闻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。
[0005]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。
[00^6]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。
[0007]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 ,接在外=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^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 0.5m^。内环钢管的内径与内钢管的外径之差不大于〇5mm。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。
[0008]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。
[0009]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、夕卜 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。
[0010] 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
[0011] 下面结合附图对本发明进一步说明。
[0012] 图1是本发明的梁柱节点的轴测图。
[0013] 图2是本发明的梁柱节点的俯视图。
[0014] 图3是本发明的梁柱节点的侧视图。
[0015] 图4是本发明的连接梁段的轴测图。
[0016] 图5是本发明的内连接件的轴测图。
[0017] 图6是本发明的连接钢板的轴测图。
[0018] 图7是本发明的梁柱节点的使用状态图。
[0019] 图8是本发明的梁柱节点的施工过程图。
[0020] 图9是本发明的梁柱节点多层施工时的施工过程图。
[0021] 图中:1一内钢管,2—外钢管,3—连接梁段,4一内连接件,5—高强螺栓,6一混凝 土,7—钢梁,21-外钢管螺栓孔,31—翼缘板,32—腹板,41 一内环钢管,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
[0022]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⑶、内连接件⑷、高强螺栓⑸和混凝土⑹组成;内钢管⑴和外钢管⑵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 翼缘板位于两圈尚强螺栓(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(¾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)。
[0023]如图4所示,连接梁段⑶由两块翼缘板(3丨)和―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)。
[0024]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) —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(似1)距外环钢管(4¾底部的高度相同。连接钢板(43)有 四块,中心有连通孔(431)。
[0025]如图6所示,连接钢板(43)呈V字形,中心有连通孔(431)。
[0026]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。
[0027]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⑵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⑷,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)。 [0028]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 炮 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,对齐目= 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 目 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。 S上,使内钢B努
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