CN112523367A - 一种钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化侧板节点 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化侧板节点，包括钢管混凝土竖向构件、钢梁以及连接组合件，所述连接组合件包括连接侧板和翼缘焊接板，所述翼缘焊接板与钢梁靠近钢管混凝土竖向构件的一端连接，所述连接侧板靠近钢梁的一端与钢梁上对应翼缘焊接板侧面贴合并连接，所述连接侧板靠近钢管混凝土竖向构件的一端与钢管混凝土竖向构件的末端侧壁贴合并连接。本发明在同时满足节点连接为刚性并且连接安全可靠的前提下，避免了节点现场焊接的工作，实现了节点现场全螺栓连接，解决了封闭截面中螺栓拧紧困难、施工繁琐等问题，显著提高施工效率，对环境的影响小，并且还具有良好的抗震性能，有利于完善钢结构装配式建筑技术。

Description

一种钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化侧板节点

技术领域

本发明属于建筑结构工程技术领域，特别涉及一种钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化侧板节点。

背景技术

在建筑中，按主体结构的材料分，常用的有混凝土结构和钢结构两种。钢管束组合结构剪力墙是将钢结构与混凝土结构有效的结合起来成为一种新型的抗侧力构件，充分发挥了混凝土剪力墙的建筑布局灵活、钢结构制作工业化程度高、施工速度快的优势，同时发挥了钢材轻质高强、混凝土刚度大的材料性能优势。

钢管束混凝土组合剪力墙结构体系中，梁墙节点连接是其中的关键问题。目前的梁墙节点连接通常采用焊接或螺栓连接，但是焊接节点抗震性能较差，且现场焊接导致施工周期长，质量难以保证；而采用高强螺栓连接虽然抗震性能较好，但对于封闭截面而言，则存在螺栓拧紧困难、施工繁琐等问题。故需要采用合理的连接构造措施，在保证良好抗震性能的同时解决施工方便和成本问题。

目前，钢管束组合结构剪力墙与梁的连接节点形式较少，例如，专利CN204212267U公开了一种端板式钢梁与钢管束组合结构剪力墙连接节点，其在钢管束组合结构剪力墙的左右两侧面分别焊接翼缘连接板，在钢管束组合结构剪力墙的末端单元的隔板外侧设置端板，端板上边和下边分别与钢管束组合结构剪力墙的末端单元的隔板焊接，中部与翼缘连接板焊接，钢梁与端板焊接，从而实现钢梁与钢管束组合结构剪力墙的连接；此外，专利CN205088792U公开了一种无边缘构件钢管束剪力墙肋板节点，该节点主要通过肋板分别与钢梁翼缘以及钢管束进行焊接，从而实现剪力墙与钢梁的连接。然而，上述现有钢管束组合剪力墙与钢梁连接节点的主要连接方式均为焊接，由于剪力墙的钢管束采用冷弯薄壁U型钢，其壁厚较薄，使得焊缝的焊脚尺寸受到一定限制，影响连接的极限承载力。此外，现有的连接节点存在的大量焊接工作使得节点施工速率方面存在不足，还存在整体抗震性能有待提高的问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种现场施工方便快捷，安装尺寸容差要求小，且整体抗震性能好的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化侧板节点。

本发明技术的技术方案是这样实现的：一种钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化侧板节点，其特征在于：包括钢管混凝土竖向构件、钢梁以及连接组合件，所述连接组合件的两端分别与钢管混凝土竖向构件和钢梁连接；

所述连接组合件包括连接侧板和翼缘焊接板，所述翼缘焊接板与钢梁靠近钢管混凝土竖向构件的一端连接，所述连接侧板靠近钢梁的一端与钢梁上对应翼缘焊接板侧面贴合并连接，所述连接侧板靠近钢管混凝土竖向构件的一端与钢管混凝土竖向构件的末端侧壁贴合并连接。

本发明所述的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化侧板节点，其所述翼缘焊接板包括一端垂直焊接到钢梁上下翼缘的两侧部分以及钢梁上下两侧面部分，在所述翼缘焊接板上设置有供高强螺栓穿过的若干焊接板螺栓孔，在所述连接侧板的对应端设置有若干与焊接板螺栓孔对应配合的侧板第一螺栓孔。

本发明所述的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化侧板节点，其在所述钢管混凝土竖向构件的末端侧壁设置有供单边螺栓穿过的若干钢管螺栓孔，在所述连接侧板的对应端设置有若干与钢管螺栓孔对应配合的侧板第二螺栓孔。

本发明所述的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化侧板节点，其在所述钢梁靠近钢管混凝土竖向构件的一端设置有加劲肋，所述加劲肋垂直焊接到钢梁的侧面。

本发明所述的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化侧板节点，其所述钢梁为H型钢梁。

本发明所述的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化侧板节点，其所述钢管混凝土竖向构件为所述钢管束组合结构构件，包括竖向设置的左翼缘和右翼缘，所述左翼缘和右翼缘之间间隔地设置有多块隔板，所述钢管束组合结构构件由左翼缘、右翼缘和隔板分隔成多个相对独立的单元，所述单元具有空腔，在所述空腔内浇筑混凝土。

本发明所述的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化侧板节点，其所述钢管混凝土竖向构件为钢管混凝土柱，包括竖向设置的带腔体的钢管，在所述腔体内浇筑混凝土。

本发明提出了将钢梁荷载作用位置由墙体端面转移至墙体两侧的思路，避免了墙体端面的过度变形，连接刚度不受常见的螺栓节点中柔性柱面变形的影响，使得节点强度和刚度增强，在地震力等外力作用下，能够有效传递弯矩或剪力，保证建筑安全，并使得所述钢梁与钢管束组合结构剪力墙装配化端板节点实现快速刚性连接。

本发明通过工厂预制完成翼缘焊接板、加劲肋与钢梁的焊接，施工现场直接采用高强螺栓、单边螺栓将钢管束组合结构构件与H型钢梁进行连接，实现真正的装配化施工，解决了封闭截面中螺栓拧紧困难、施工繁琐等问题，无现场焊接工作量，能显著提高施工效率，对环境的影响小。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是本发明中钢梁的结构示意图。

图3是本发明中钢梁与翼缘焊接板的连接示意图。

图4是本发明实施例1的安装示意图。

图5是本发明实施例2的结构示意图。

图中标记：2为钢梁，3为连接侧板，4为翼缘焊接板，5为加劲肋，6为高强螺栓，7为单边螺栓，11为钢管束组合结构构件，12为钢管混凝土柱，101为钢管螺栓孔，301为侧板第一螺栓孔，302为侧板第二螺栓孔，401为焊接板螺栓孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。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；实施例中的附图用以对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1：

如图1至4所示，一种钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化侧板节点，包括钢管混凝土竖向构件、钢梁2以及连接组合件，所述钢管混凝土竖向构件为钢管束组合结构构件11，所述连接组合件的两端分别与钢管束组合结构构件11和钢梁2连接。

具体地，所述钢管束组合结构构件11包括竖向设置的左翼缘和右翼缘，所述左翼缘和右翼缘之间间隔地设置有多块隔板，所述钢管束组合结构构件11由左翼缘、右翼缘和隔板分隔成多个相对独立的单元，所述单元具有空腔，在所述空腔内浇筑混凝土，所述混凝土可以是普通混凝土、高强混凝土、轻骨料混凝土或自密实混凝土。

在本实施例中，所述连接组合件包括连接侧板3和翼缘焊接板4，所述翼缘焊接板4与钢梁2靠近钢管束组合结构构件11的一端连接，具体地，所述翼缘焊接板4包括一端垂直焊接到钢梁2上下翼缘的两侧部分以及钢梁2上下两侧面部分，在所述翼缘焊接板4上设置有供高强螺栓6穿过的若干焊接板螺栓孔401，在所述连接侧板3的对应端设置有若干与焊接板螺栓孔401对应配合的侧板第一螺栓孔301，所述连接侧板3靠近钢梁2的一端与钢梁2上对应翼缘焊接板4侧面贴合，若干高强螺栓安装到焊接板螺栓孔与侧板第一螺栓孔内，用于将连接侧板与钢梁连接在一起。

其中，在所述钢管束组合结构构件11的末端单元侧壁设置有供单边螺栓7穿过的若干钢管螺栓孔101，在所述连接侧板3的对应端设置有若干与钢管螺栓孔101对应配合的侧板第二螺栓孔302，所述连接侧板3靠近钢管束组合结构构件11的一端与钢管束组合结构构件11的末端单元侧壁贴合，若干单边螺栓安装到钢管螺栓孔与侧板第二螺栓孔内，用于将连接侧板与钢管束组合结构构件连接在一起。

为了进一步提高钢梁连接部的强度，在所述钢梁2靠近钢管束组合结构构件11的一端设置有加劲肋5，所述加劲肋5垂直焊接到钢梁2的侧面，所述钢梁2为H型钢梁。

本发明在施工时，包括以下步骤：

1、在工厂生产出所述钢管束组合结构构件、H型钢梁、连接侧板、翼缘焊接板、加劲肋、高强螺栓以及单边螺栓。

2、在工厂将翼缘焊接板、加劲肋焊接到钢梁上，并在翼缘焊接板上开设若干焊接板螺栓孔。

3、在工厂中完成钢管束组合结构构件末端单元侧壁上若干钢管螺栓孔的开设，并在连接侧板靠近钢管束组合结构构件的一端开设若干侧板第一螺栓孔，在靠近钢梁的一端开设若干侧板第二螺栓孔。

4、在施工现场，将所述连接端板两端分别与翼缘焊接板和钢管束组合结构构件末端单元的侧壁贴合，确保若干侧板第一螺栓孔与若干焊接板螺栓孔以及若干侧板第二螺栓孔与若干钢管螺栓孔对齐，再将若干高强螺栓安装到侧板第一螺栓孔和焊接板螺栓孔内，将若干单边螺栓安装到侧板第二螺栓孔和钢管螺栓孔内，完成钢管束组合结构构件与钢梁的连接。

本发明与传统的钢管束组合结构剪力墙钢梁节点相比，在同时满足节点连接为刚性并且连接安全可靠的前提下，避免了节点现场焊接的工作，实现了节点现场全螺栓连接，解决了封闭截面中螺栓拧紧困难、施工繁琐等问题，显著提高施工效率，对环境的影响小，并且还具有良好的抗震性能，有利于完善钢结构装配式建筑技术。

实施例2：

实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：如图5所示，所述钢管混凝土竖向构件为钢管混凝土柱12，包括竖向设置的带腔体的钢管，在所述腔体内浇筑混凝土。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化侧板节点，其特征在于：包括钢管混凝土竖向构件、钢梁(2)以及连接组合件，所述连接组合件的两端分别与钢管混凝土竖向构件和钢梁(2)连接；

所述连接组合件包括连接侧板(3)和翼缘焊接板(4)，所述翼缘焊接板(4)与钢梁(2)靠近钢管混凝土竖向构件的一端连接，所述连接侧板(3)靠近钢梁(2)的一端与钢梁(2)上对应翼缘焊接板(4)侧面贴合并连接，所述连接侧板(3)靠近钢管混凝土竖向构件的一端与钢管混凝土竖向构件的末端侧壁贴合并连接。

2.根据权利要求1所述的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化侧板节点，其特征在于：所述翼缘焊接板(4)包括一端垂直焊接到钢梁(2)上下翼缘的两侧部分以及钢梁(2)上下两侧面部分，在所述翼缘焊接板(4)上设置有供高强螺栓(6)穿过的若干焊接板螺栓孔(401)，在所述连接侧板(3)的对应端设置有若干与焊接板螺栓孔(401)对应配合的侧板第一螺栓孔(301)。

3.根据权利要求2所述的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化侧板节点，其特征在于：在所述钢管混凝土竖向构件的末端侧壁设置有供单边螺栓(7)穿过的若干钢管螺栓孔(101)，在所述连接侧板(3)的对应端设置有若干与钢管螺栓孔(101)对应配合的侧板第二螺栓孔(302)。

4.根据权利要求1所述的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化侧板节点，其特征在于：在所述钢梁(2)靠近钢管混凝土竖向构件的一端设置有加劲肋(5)，所述加劲肋(5)垂直焊接到钢梁(2)的侧面。

5.根据权利要求1所述的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化侧板节点，其特征在于：所述钢梁(2)为H型钢梁。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化侧板节点，其特征在于：所述钢管混凝土竖向构件为钢管束组合结构构件(11)，包括竖向设置的左翼缘和右翼缘，所述左翼缘和右翼缘之间间隔地设置有多块隔板，所述钢管束组合结构构件(11)由左翼缘、右翼缘和隔板分隔成多个相对独立的单元，所述单元具有空腔，在所述空腔内浇筑混凝土。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的钢梁与钢管混凝土竖向构件装配化侧板节点，其特征在于：所述钢管混凝土竖向构件为钢管混凝土柱(12)，包括竖向设置的带腔体的钢管，在所述腔体内浇筑混凝土。

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