CN109322391A - 一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点 - Google Patents

Abstract

一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点，包括钢管混凝土柱和对称的分别连接在所述钢管混凝土柱两侧的H型钢梁，所述钢管混凝土柱的两侧是通过分别焊接在所述钢管混凝土柱两侧上的连接构件与两个所述H型钢梁固定连接，所述钢管混凝土柱上还通过焊接固定设置有套在所述钢管混凝土柱上且两侧分别与两个所述H型钢梁对接的外环板，所述钢管混凝土柱与连接构件之间还通过焊接角钢进行加强固定，所述的连接构件与所述的H型钢梁通过高强螺栓进行加强固定。本发明室内不会出现凸角，提高室内利用率和建筑美观。本发明的节点为柱贯通节点，能够保证节点刚度，传力明确、构造简单、施工制作方便，便于混凝土浇筑。

Description

一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点

技术领域

本发明涉及一种下肋上环梁柱节点。特别是涉及一种新型的下部改进型的避免底部露角的下肋上环梁柱节点。

背景技术

梁柱节点是钢管混凝土柱-钢梁框架结构或框架支撑结构体系中最为重要的部分之一。在借鉴例如1994年美国里氏6.7级北岭地震和1995年日本里氏7.2级阪神地震相关研究成果，以及我国《矩形钢管混凝土结构技术规程》CECS159：2004，有以下四种较为成熟的节点形式：内隔板节点、外隔板节点(外加强环板节点)、隔板贯通节点、外肋环板节点。内隔板节点刚度大，但由于需要在钢管柱壁两侧分别焊接梁翼缘与内隔板，使得钢管及隔板处变形和残余应力较大，在焊缝处易发生脆性破坏，影响节点安全。外环板节点属于柱贯通节点类型，构造简单、传力明确、施工方便，但由于外环板的特殊形式使得室内有凸角，影响建筑美观及室内利用率，用钢量较大。隔板贯通节点受力明确、构造简单且工厂预制率高，但是隔板贯通节点中柱子会在梁上下翼缘处截断两次。外肋环板节点，采用在与钢梁上下翼缘平齐位置的钢管柱壁上各焊接一块与柱等宽且厚度不小于钢梁翼缘的钢板，同时在钢梁翼缘两侧与柱壁连接处各设置一块竖向加劲肋的方法解决室内凸角问题，但由于竖向肋板的存在，导致下翼缘处会出现凸角。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种适用于大尺寸钢管混凝土柱的避免底部露角的上部采用外环板连接，下部采用改进型外肋环板连接的新型梁柱连接方式的避免底部露角的下肋上环梁柱节点。

本发明所采用的技术方案是：一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点，包括钢管混凝土柱和对称的分别连接在所述钢管混凝土柱两侧的H型钢梁，所述钢管混凝土柱的两侧是通过分别焊接在所述钢管混凝土柱两侧上的连接构件与两个所述H型钢梁固定连接，所述钢管混凝土柱上还通过焊接固定设置有套在所述钢管混凝土柱上且两侧分别与两个所述H型钢梁对接的外环板，所述钢管混凝土柱与连接构件之间还通过焊接角钢进行加强固定，所述的连接构件与所述的H型钢梁通过高强螺栓进行加强固定。

所述的角钢是等肢或不等肢角钢。

所述外环板包括有用于套在所述钢管混凝土柱上的矩形环本体，所述矩形环本体相对称的两侧边向外凸出的分别形成有一个外伸段，所述外伸段的宽度与所述H型钢梁的上翼缘宽度相等，并通过焊接与所述H型钢梁的上翼缘固定对接。

所述外伸段与矩形环本体之间采用能够防止应力集中的圆弧过渡结构。

所述连接构件为倒T型钢构件，一体连接构成所述连接构件的构件腹板和翼缘的一端通过焊接固定连接在所述钢管混凝土柱上，所述翼缘的另一端与所对应的H型钢梁的下翼缘通过焊接固定连接，所述构件腹板上在对应H型钢梁的部分开有若干个螺栓孔，所述件构件腹板通过所述的螺栓孔与所对应的H型钢梁处通过高强螺栓固定连接，所述翼缘的两侧分别通过焊接固定连接所述角钢的一个直角边，所述角钢的另一个直角边通过焊接固定连接所述钢管混凝土柱。

位于H型钢梁一侧的构件腹板在与翼缘的连接处形成有向内凹进的用于贯穿焊接工具的弧形缺口。

所述的H型钢梁在位于所述连接构件的一端，设置有与钢梁腹板一体形成的连接腹板，所述连接腹板上开有与连接构件的构件腹板上的螺栓孔相对应的连接螺栓孔，所述连接腹板通过连接螺栓孔和高强螺栓与所述连接构件的构件腹板固定连接，所述H型钢梁的上翼缘与所述外环板的外伸段通过焊接固定连接，所述H型钢梁的下翼缘与所述连接构件的翼缘通过焊接固定连接。

所述的焊接是采用全熔透坡口焊。

所述钢管混凝土柱与外环板为工厂焊接；所述连接构件与钢管混凝土柱为工厂焊接；角钢分别与钢管混凝土柱和连接构件为工厂焊接。

所述H型钢梁的上翼缘与外环板的外伸段为现场焊接；所述H型钢梁的下翼缘与连接构件的翼缘为现场焊接。

本发明的一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点，节点下部采用改进型外肋环板连接形式，对原本的竖向肋板进行改进，使得室内不会出现凸角，提高室内利用率和建筑美观。节点上部采用外环板连接形式，虽外环板面积较大，但可以全部隐藏于楼板中，不影响使用。本发明的节点为柱贯通节点，能够保证节点刚度，传力明确、构造简单、施工制作方便，便于混凝土浇筑。本发明专利能达到的有利效果是：

1、节点为柱贯通型节点，与隔板贯通节点和内隔板节点相比，柱内部不存在隔板，便于混凝土浇筑，使得施工制作较为方便。

2、节点下部为改进型外肋环板连接形式，将传统外肋环板节点的竖向肋板改为角钢，两边分别与柱壁、梁下翼缘焊接，避免了室内凸角，提高室内利用率，保证了建筑美观。

3、节点上部为外环板连接形式，可以完全浇筑于混凝土楼板中，使得外环板藏于楼板中，不会出现传统的外环板节点因外环板面积较大而占用室内空间的情况。

附图说明

图1是本发明一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点的整体结构示意图；

图2是本发明一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点的俯视图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是本发明中外环板的结构示意图；

图5是本发明中连接构件的结构示意图；

图6是本发明中H型钢梁的结构示意图；

图7是本发明中角钢的结构示意图。

图中

1：钢管混凝土柱 2：H型钢梁

2-1：上翼缘 2-2：钢梁腹板

2-3：下翼缘 2-4：连接腹板

2-5：连接螺栓孔 3：外环板

3-1：矩形环本体 3-2：外伸段

3-3：圆弧过渡结构 4：连接构件

4-1：腹板 4-2：翼缘

4-3：弧形缺口 4-4：螺栓孔

5：角钢 6：高强螺栓

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点做出详细说明。

本发明的一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点，上部分为外环板连接形式，下部分为改进型外肋环板连接形式，由钢管混凝土柱1、H型钢梁2、外环板3、连接构件4、角钢5、高强螺栓6共同构成。所述上部分外环板3边长宽于钢管混凝土柱1本身，存在外伸段，应与H型钢梁2上翼缘等宽并与外环板主体部分采用圆弧过渡，与梁翼缘连接，采用全熔透坡口焊。所述下部分改进型外肋环板连接中，无需水平环板，采用等肢或不等肢角钢5代替原竖向肋板，与钢管柱壁1和连接构件4分别焊接，在H型钢梁2两端分别布置一个连接角钢5。

如图1、图2、图3所示，本发明的一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点，包括钢管混凝土柱1和对称的分别连接在所述钢管混凝土柱1两侧的H型钢梁2，所述钢管混凝土柱1的两侧是通过分别焊接在所述钢管混凝土柱1两侧上的连接构件4与两个所述H型钢梁2固定连接，所述钢管混凝土柱1上还通过焊接固定设置有套在所述钢管混凝土柱1上且两侧分别与两个所述H型钢梁2对接的外环板3，所述钢管混凝土柱1与连接构件4之间还通过焊接角钢5进行加强固定，所述的角钢5是等肢或不等肢角钢，代替传统外肋环板节点中的竖向肋板，能够避免室内露角。所述的连接构件4与所述的H型钢梁2通过高强螺栓6进行加强固定。

如图4所示，所述外环板3包括有用于套在所述钢管混凝土柱1上的矩形环本体3-1，所述矩形环本体3-1相对称的两侧边向外凸出的分别形成有一个外伸段3-2，所述外伸段3-2的宽度与所述H型钢梁2的上翼缘2-1宽度相等，并通过焊接与所述H型钢梁2的上翼缘2-1固定对接。所述外伸段3-2与矩形环本体3-1之间采用能够防止应力集中的圆弧过渡结构3-3。

如图5所示，所述连接构件4为倒T型钢构件，一体连接构成所述连接构件4的构件腹板4-1和翼缘4-2的一端通过焊接固定连接在所述钢管混凝土柱1上，所述翼缘4-2的另一端与所对应的H型钢梁2的下翼缘2-3通过焊接固定连接，所述构件腹板4-1上在对应H型钢梁2的部分开有若干个螺栓孔4-4，所述件构件腹板4-1通过所述的螺栓孔4-4与所对应的H型钢梁2处通过高强螺栓6固定连接，所述翼缘4-2的两侧分别通过焊接固定连接所述角钢5的一个直角边，所述角钢5的另一个直角边通过焊接固定连接所述钢管混凝土柱1。

位于H型钢梁2一侧的构件腹板4-1在与翼缘4-2的连接处形成有向内凹进的用于贯穿焊接工具的弧形缺口4-3。

如图6所示，所述的H型钢梁2在位于所述连接构件4的一端，设置有与钢梁腹板2-2一体形成的连接腹板2-4，所述连接腹板2-4上开有与连接构件4的构件腹板4-1上的螺栓孔4-4相对应的连接螺栓孔2-5，所述连接腹板2-4通过连接螺栓孔2-5和高强螺栓6与所述连接构件4的构件腹板4-1固定连接，所述H型钢梁2的上翼缘2-1与所述外环板3的外伸段3-2通过焊接固定连接，所述H型钢梁2的下翼缘2-3与所述连接构件4的翼缘4-2通过焊接固定连接。

本发明的实施例中所述的焊接是采用全熔透坡口焊。

本发明的一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点，所述钢管混凝土柱1与外环板3为工厂焊接；所述连接构件4与钢管混凝土柱1为工厂焊接；角钢5分别与钢管混凝土柱1和连接构件4为工厂焊接。所述H型钢梁2的上翼缘2-1与外环板3的外伸段3-2为现场焊接；所述H型钢梁2的下翼缘2-3与连接构件4的翼缘4-2为现场焊接。

尽管上面结合附图对本发明的一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点的优选实施例进行了描述，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专利的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出许多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点，包括钢管混凝土柱(1)和对称的分别连接在所述钢管混凝土柱(1)两侧的H型钢梁(2)，其特征在于，所述钢管混凝土柱(1)的两侧是通过分别焊接在所述钢管混凝土柱(1)两侧上的连接构件(4)与两个所述H型钢梁(2)固定连接，所述钢管混凝土柱(1)上还通过焊接固定设置有套在所述钢管混凝土柱(1)上且两侧分别与两个所述H型钢梁(2)对接的外环板(3)，所述钢管混凝土柱(1)与连接构件(4)之间还通过焊接角钢(5)进行加强固定，所述的连接构件(4)与所述的H型钢梁(2)通过高强螺栓(6)进行加强固定。

2.根据权利要求1所述的一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点，其特征在于，所述的角钢(5)是等肢或不等肢角钢。

3.根据权利要求1所述的一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点，其特征在于，所述外环板(3)包括有用于套在所述钢管混凝土柱(1)上的矩形环本体(3-1)，所述矩形环本体(3-1)相对称的两侧边向外凸出的分别形成有一个外伸段(3-2)，所述外伸段(3-2)的宽度与所述H型钢梁(2)的上翼缘(2-1)宽度相等，并通过焊接与所述H型钢梁(2)的上翼缘(2-1)固定对接。

4.根据权利要求3所述的一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点，其特征在于，所述外伸段(3-2)与矩形环本体(3-1)之间采用能够防止应力集中的圆弧过渡结构(3-3)。

5.根据权利要求1所述的一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点，其特征在于，所述连接构件(4)为倒T型钢构件，一体连接构成所述连接构件(4)的构件腹板(4-1)和翼缘(4-2)的一端通过焊接固定连接在所述钢管混凝土柱(1)上，所述翼缘(4-2)的另一端与所对应的H型钢梁(2)的下翼缘(2-3)通过焊接固定连接，所述构件腹板(4-1)上在对应H型钢梁(2)的部分开有若干个螺栓孔(4-4)，所述件构件腹板(4-1)通过所述的螺栓孔(4-4)与所对应的H型钢梁(2)处通过高强螺栓(6)固定连接，所述翼缘(4-2)的两侧分别通过焊接固定连接所述角钢(5)的一个直角边，所述角钢(5)的另一个直角边通过焊接固定连接所述钢管混凝土柱(1)。

6.根据权利要求5所述的一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点，其特征在于，位于H型钢梁(2)一侧的构件腹板(4-1)在与翼缘(4-2)的连接处形成有向内凹进的用于贯穿焊接工具的弧形缺口(4-3)。

7.根据权利要求1所述的一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点，其特征在于，所述的H型钢梁(2)在位于所述连接构件(4)的一端，设置有与钢梁腹板(2-2)一体形成的连接腹板(2-4)，所述连接腹板(2-4)上开有与连接构件(4)的构件腹板(4-1)上的螺栓孔(4-4)相对应的连接螺栓孔(2-5)，所述连接腹板(2-4)通过连接螺栓孔(2-5)和高强螺栓(6)与所述连接构件(4)的构件腹板(4-1)固定连接，所述H型钢梁(2)的上翼缘(2-1)与所述外环板(3)的外伸段(3-2)通过焊接固定连接，所述H型钢梁(2)的下翼缘(2-3)与所述连接构件(4)的翼缘(4-2)通过焊接固定连接。

8.根据权利要求1或3或5或7所述的一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点，其特征在于，所述的焊接是采用全熔透坡口焊。

9.根据权利要求1所述的一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点，其特征在于，所述钢管混凝土柱(1)与外环板(3)为工厂焊接；所述连接构件(4)与钢管混凝土柱(1)为工厂焊接；角钢(5)分别与钢管混凝土柱(1)和连接构件(4)为工厂焊接。

10.根据权利要求7所述的一种避免底部露角的下肋上环梁柱节点，其特征在于，所述H型钢梁(2)的上翼缘(2-1)与外环板(3)的外伸段(3-2)为现场焊接；所述H型钢梁(2)的下翼缘(2-3)与连接构件(4)的翼缘(4-2)为现场焊接。