CN109339249A - 钢管混凝土节点结构及其施工方法 - Google Patents

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张春雷
李成玉
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    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
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    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
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    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/30Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts being composed of two or more materials; Composite steel and concrete constructions

Abstract

本发明涉及建筑工程技术领域,提供了一种钢管混凝土节点结构及其施工方法。该钢管混凝土节点结构包括第一钢管,若干第二钢管,若干钢梁以及若干第一固定板;第一钢管竖直设置;第二钢管沿第一钢管的周向均匀布置,第二钢管的一端与第一钢管的管壁焊接,第二钢管的另一端与第一固定板焊接;第一固定板竖直设置,第一固定板的板面上设置有第一开口,且第一开口贯穿第一固定板,第二钢管靠近第一固定板的一端的管壁对应地设置有第二开口;钢梁的一端插置在第一开口及第二开口内,与第一固定板及第二钢管焊接。本发明提供的钢管混凝土节点结构,增大了各部分的接触面积,使得焊接点位增加,承重能力得到提高。

Description

钢管混凝土节点结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域,特别是涉及一种钢管混凝土节点结构及其施工方法。
背景技术
建筑物中常常需要使用钢管制造立柱,然后在立柱侧面垂直固定安装H型钢当做横梁,以此来支撑建筑物的重量。而钢管与H型钢的连接部位就叫做钢管混凝土柱与钢梁的连接节点,一种钢管混凝土柱与钢梁的连接方法直接决定两钢管骨架的承重能力。现有传统的钢管混凝土节点结构分为焊接连接和螺栓连接两种,而螺栓连接往往紧固程度不够,承重能力不佳。而现有的焊接方式钢管混凝土节点结构设计比较传统,施工起来非常麻烦,而且焊接点较少,其承重能力也很一般,无法提高建筑物的安全性。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种钢管混凝土节点结构及其施工方法,以解决现有技术或相关技术中对钢管混凝土柱与钢梁的连接节点采用螺栓连接时造成的强度低,承重效果差;以及现有的钢管混凝土柱与钢梁结构造成的焊接施工麻烦,焊接节点少,承重效果差的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提供一种钢管混凝土节点结构,包括第一钢管,若干第二钢管,若干钢梁以及若干第一固定板;第一钢管竖直设置;第二钢管沿第一钢管的周向均匀布置,第二钢管的一端与第一钢管的管壁焊接,第二钢管的另一端与第一固定板焊接;第一固定板竖直设置,第一固定板的板面上设置有第一开口,且第一开口贯穿第一固定板,第二钢管靠近第一固定板的一端的管壁对应地设置有第二开口;钢梁的一端插置在第一开口及第二开口内,与第一固定板及第二钢管焊接。
其中,该钢管混凝土节点结构还包括若干第二固定板;第二固定板平行设置在钢梁的两侧,第二固定板靠近第一钢管的一端与第一固定板焊接,第二固定板的板面与钢梁焊接。
其中,第一开口及第二开口均为竖直开设的矩形开口,第一开口的高度等于第一固定板的高度,第二开口的高度等于第二钢管的高度,且第二开口与第一开口处于同一直线上。
其中,钢梁包括上层板,下层板以及竖直设置在上层板与下层板之间的连接板;上层板的底面与第一固定板的顶端连接,下层板的顶面与第一固定板的底端连接;连接板依次插置在第一开口及第二开口内。
其中,第二开口的深度占第二钢管的总长度的1/3-1/2,且第一开口的宽度及第二开口的宽度均大于连接板的宽度。
其中,上层板及下层板为平板或曲面板。
其中,第一固定板为矩形板或圆形板或多边形板。
其中,第一钢管的截面为圆形或矩形。
其中,第二钢管的截面为圆形或矩形。
一种上述钢管混凝土节点结构的施工方法,包括:S10,在第一固定板的板面上开设第一开口,在第二钢管的一端开设第二开口;S20,安装第一钢管,并填充混凝土;S30,将第二钢管沿第一钢管的周向均匀布置,将第二钢管的另一端焊接到第一钢管的管壁;S40,将第一固定板焊接到第二钢管的一端的端部;S50,将钢梁插置在第一开口及第二开口内,并对各个接缝进行焊接。
(三)有益效果
本发明提供的钢管混凝土节点结构及其施工方法,通过在第一固定板上开设第一开口,在第二钢管上开设第二开口,增大了钢梁与第一固定板及第二钢管的接触面积,使得焊接点增加;一方面第一固定板可以对钢梁起到支撑固定作用,另一方面也使得该钢管混凝土节点结构的承重能力得到提高。
附图说明
图1为本发明提供的钢管混凝土节点结构的一个实施例的主视图;
图2为本发明提供的钢管混凝土节点结构的一个实施例的左视图;
图3为本发明提供的钢管混凝土节点结构的一个实施例的俯视图;
图中,1-第一钢管;2-钢梁;3-第二钢管;4-第一固定板;5-凹槽;6-第二固定板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1与图2所示,本发明提供了本发明提供一种钢管混凝土节点结构,包括第一钢管1,若干第二钢管3,若干钢梁2以及若干第一固定板4;第一钢管1竖直设置;第二钢管3沿第一钢管1的周向均匀布置,第二钢管3的一端与第一钢管1的管壁焊接,第二钢管3的另一端与第一固定板4焊接;第一固定板4竖直设置,第一固定板4的板面上设置有第一开口,且第一开口贯穿第一固定板4,第二钢管3靠近第一固定板4的一端的管壁对应地设置有第二开口;钢梁2的一端插置在第一开口及第二开口内,与第一固定板4及第二钢管3焊接。
具体地,第一钢管1及第二钢管3的横截面形状可以根据实际需要进行设置,例如,第一钢管1及第二钢管3的横截面形状可以为矩形也可以圆形,甚至还可以为多边形;例如,当第一钢管1的横截面形状为圆形时,对应地,第二钢管3的横截面形状也设置为圆形,如此设置,可以方便第一钢管1与第二钢管3地连接;例如,可以在第二钢管3靠近第一钢管1的端口设置凹槽5,当第一钢管1为圆形钢管时,凹槽5的凹陷面也可以设置成曲面,凹槽5与第一钢管1的连接处设置的弧线应当同第一钢管1的侧壁形状相匹配,这样使得连接处贴合的更加紧密,焊接之后有利于提高连接处的强度。例如,第一固定板4可以为矩形板或圆形板,当第一固定板4为矩形板时,第一矩形板的尺寸可以根据实际情况来选取;例如,第一固定板4的高度大于第二钢管3的直径,这样的话可以使得钢梁2能与第一固定板4的顶部及底部更好地接触;例如,第一开口及第二开口的形状可以为矩形,对应地,钢梁2的横截面形状可以为“工”字型,如此设置,可以使得钢梁2能与第一固定板4及第二钢管3更好的接触,第一开口及第二开口与钢梁2可以为间隙配合,这样将两者之间的缝隙焊接之后,有利于提高整体结构的强度。例如,第二钢管3可以为两根,那么这两根第二钢管3左右对称的设置在第一钢管1的两侧壁。
本发明提供的钢管混凝土节点结构,通过在第一固定板4上开设第一开口,在第二钢管3上开设第二开口,增大了钢梁2与第一固定板4及第二钢管3的接触面积,使得焊接点增加;一方面第一固定板4可以对钢梁2起到支撑固定作用,另一方面也使得该钢管混凝土节点结构的承重能力得到提高。
如图3所示,进一步地,该钢管混凝土节点结构还包括若干第二固定板6;第二固定板6平行设置在钢梁2的两侧,第二固定板6靠近第一钢管1的一端与第一固定板4焊接,第二固定板6的板面与钢梁2焊接。具体地,第二固定板6的形状可以矩形板,也可以为扇形板,甚至可以为多边形板,选取时可以根据实际施工需要进行设置;第二固定板6的尺寸可以根据实际需求进行设置;例如,当钢梁2的横截面为“工”字形时,第二固定板6可以设置成矩形板,两块矩形的第二固定板6垂直于第一固定板4的板面,焊接在第一固定板4上,钢梁2插入第一开口及第二开口之后,将第二固定板6的板面与钢梁2的接触处焊接,使得第二固定板6可以对钢梁2起到固定支撑的作用。
进一步地,第一开口及第二开口均为竖直开设的矩形开口,第一开口的高度等于第一固定板4的高度,第二开口的高度等于第二钢管3的高度,且第二开口与第一开口处于同一直线上。进一步地,钢梁2包括上层板,下层板以及竖直设置在上层板与下层板之间的连接板;上层板的底面与第一固定板4的顶端连接,下层板的顶面与第一固定板4的底端连接;连接板插置在第一开口及第二开口内。具体地,例如,当上层板与下层板均为平板时,此时钢梁2呈“工”字形,例如,第一固定板4为矩形板,钢梁2的连接板依次插入第一开口、第二开口之后,将上层板的底面与第一固定板4的顶部平面焊接,同理,将下层板的顶面与第一固定板4的底部平面焊接,最后再将连接板与第一开口及第二开口进行焊接。如此设置,使得钢梁2与第一固定板4及第二钢管3的接触面积增大,相应的焊接点位也增多,提高了该钢管混凝土节点结构整体的强度。
进一步地,第二开口的深度占第二钢管3的总长度的1/3-1/2,且第一开口的宽度及第二开口的宽度均大于连接板的宽度。具体地,第二开口的深度在第二钢管3的总长度中的占比可以根据实际施工情况设计;第一开口的宽度及第二开口的宽度均大于连接板的宽度,可以使得在安装过程中更加顺利,并且安装之后对连接板与第一开口及第二开口之间的缝隙进行焊接之后,有利于固定钢梁2,提高钢梁2的承重能力的效果。
进一步地,钢梁2包括上层板,下层板以及竖直设置在上层板与下层板之间的连接板。具体地,例如,上层板与下层板的形状可以相同,也可以不同;上层板与下层板可以为平板,也可以为曲面板,实际的选取设置可以根据实际施工需要考虑;例如,当第一固定板4为圆形板时,上层板与下层板对应地可以选取为曲面板;当第一固定板4为矩形板时,上层板与下层板对应地可以选取为平板;如此设置,可以使得第一固定板4与钢梁2的接触面积尽可能的增大,加强承重能力。连接板则竖直设置在上层板与下层板之间,连接方式可以为焊接,也可以采用铸造技术一体成型,连接板用于插置在第一开口及第二开口内,以增加钢梁2与第一固定板4及第二钢管3的接触面积,加强承重能力。
例如,连接板为两个及两个以上时,各个连接板平行设置;对应地,第一开口及第二开口也为多个;相邻的第一开口平行设置,且第一开口的数目与连接板的数目相等;相邻的第二开口平行设置,且第二开口的数目与连接板的数目相等;且相邻两个第一开口之间的间隔与相邻两个连接板之间的间隔相等,且相邻两个第二开口之间的间隔与相邻两个连接板之间的间隔相等。例如,当每个第一固定板4上设置两个第一开口时,每个第二钢管3上设置两个第二开口时,对应地,钢梁2上的连接板也对应地设置为两个,且第一开口及第二开口的宽度要稍微大于连接板的宽度,以使得连接板与第一开口及第二开口呈间隙配合;如此设置,一方面有利于施工安装,方便操作;另一方面在对缝隙进行焊接之后,有利于提高整体的强度。
本发明还提供一种钢管混凝土节点结构的施工方法,包括:S10,在第一固定板4的板面上开设第一开口,在第二钢管3的一端开设第二开口;S20,安装第一钢管1,并填充混凝土;S30,将第二钢管3沿第一钢管1的周向均匀布置,将第二钢管3的另一端焊接到第一钢管1的管壁;S40,将第一固定板4焊接到第二钢管3的一端的端部;S50,将钢梁2插置在第一开口及第二开口内,并对各个接缝进行焊接。
具体地,例如,可以在对第二钢管3及第一固定板4安装之前,先将第一开口及第二开口开设出来,之后再对各部分进行组装;将第二钢管3沿第一钢管1的周向均匀布置,例如,当有两个第二钢管3时,两个第二钢管3位于同一直线上,间隔180°设置;将第二钢管3远离第一固定板4的一端焊接在第一钢管1上,例如,可以在第二钢管3与第一钢管1的连接端开设凹槽5,方便焊接;之后再将第一固定板4焊接在第二钢管3的另一端,其中要注意将第一固定板4上的第一开口与第二钢管3上的第二开口相对齐;之后将钢梁2插入到第一开口及第二开口内,对接缝处以及连接处进行焊接加固。
由以上实施例可以看出,本发明提供的钢管混凝土节点结构焊接的面积大,非常牢固,承重能力强;本发明提供的钢管混凝土节点结构的施工方法可以分段施工安装,操作起来比较简单。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢管混凝土节点结构,其特征在于,包括第一钢管,若干第二钢管,若干钢梁以及若干第一固定板;
所述第一钢管竖直设置;
所述第二钢管沿所述第一钢管的周向均匀布置,所述第二钢管的一端与所述第一钢管的管壁焊接,所述第二钢管的另一端与所述第一固定板焊接;
所述第一固定板竖直设置,所述第一固定板的板面上设置有第一开口,且所述第一开口贯穿所述第一固定板,所述第二钢管靠近所述第一固定板的一端的管壁对应地设置有第二开口;
所述钢梁的一端插置在所述第一开口及所述第二开口内,与所述第一固定板及所述第二钢管焊接。
2.根据权利要求1所述的钢管混凝土节点结构,其特征在于,还包括若干第二固定板;
所述第二固定板平行设置在所述钢梁的两侧,所述第二固定板靠近所述第一钢管的一端与所述第一固定板焊接,所述第二固定板的板面与所述钢梁焊接。
3.根据权利要求1所述的钢管混凝土节点结构,其特征在于,所述第一开口及所述第二开口均为竖直开设的矩形开口,所述第一开口的高度等于所述第一固定板的高度,所述第二开口的高度等于所述第二钢管的高度,且所述第二开口与所述第一开口处于同一直线上。
4.根据权利要求3所述的钢管混凝土节点结构,其特征在于,所述钢梁包括上层板,下层板以及竖直设置在所述上层板与所述下层板之间的连接板;
所述上层板的底面与所述第一固定板的顶端连接,所述下层板的顶面与所述第一固定板的底端连接;
所述连接板依次插置在所述第一开口及所述第二开口内。
5.根据权利要求4所述的钢管混凝土节点结构,其特征在于,所述第二开口的深度占所述第二钢管的总长度的1/3-1/2,且所述第一开口的宽度及所述第二开口的宽度均大于所述连接板的宽度。
6.根据权利要求4所述的钢管混凝土节点结构,其特征在于,所述上层板及所述下层板为平板或曲面板。
7.根据权利要求1所述的钢管混凝土节点结构,其特征在于,所述第一固定板为矩形板或圆形板或多边形板。
8.根据权利要求1所述的钢管混凝土节点结构,其特征在于,所述第一钢管的截面为圆形或矩形。
9.根据权利要求1所述的钢管混凝土节点结构,其特征在于,所述第二钢管的截面为圆形或矩形。
10.一种权利要求1-9任一项所述的钢管混凝土节点结构的施工方法,其特征在于,包括:
S10,在第一固定板的板面上开设第一开口,在第二钢管的一端开设第二开口;
S20,安装第一钢管,并填充混凝土;
S30,将第二钢管沿第一钢管的周向均匀布置,将第二钢管的另一端焊接到第一钢管的管壁;
S40,将第一固定板焊接到第二钢管的一端的端部;
S50,将钢梁插置在第一开口及第二开口内,并对各个接缝进行焊接。
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