CN113006292A - 一种钢管混凝土柱的节点 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢管混凝土柱的节点，包括竖直设置的上钢管柱和下钢管柱，在下钢管柱的侧壁上水平设置有U型钢梁，所述下钢管柱的侧壁上对应钢梁开设有一开槽，该开槽从下钢管柱的上端向下延伸，其两侧分别形成一连接端，所述钢梁的一端穿过所述开槽后伸入下钢管柱内，并与下钢管柱固定连接；在钢梁内竖向设有一连接板，并且该连接板与钢梁固定相连；所述上钢管柱的下端与上钢管柱的上端固定相连。本发明利用连接板对钢管柱和钢梁的节点从内部进行补强，使钢管柱与钢梁连接处的外观平整，采用标准化构件内套工艺，所采用的构件与钢管柱、钢梁可以在工厂内完成安装，生产工艺和安装工艺便捷，为装配式建筑发展方向提供了新的思路。

Description

一种钢管混凝土柱的节点
技术领域
本发明涉及装配式建筑结构技术领域，具体涉及一种钢管混凝土柱的节点。
背景技术
建筑工业化一直是我国倡导的发展方向，是发展装配式建筑的根本途径。进入新时代，随着建筑科技的进步与信息技术的快速发展，使得真正实现建筑工业化成为可能，装配式建筑就是采用新型工业化建造方式建造的建筑。装配式建筑根据其材料形态的不同，主要可分为三大类：装配式预制混凝土结构建筑、装配式钢结构建筑和装配式木结构建筑，目前我国正大力推进钢结构装配式住宅发展，在推广过程中也产生了不同的结构形式与新型节点。
现有技术中，在钢管柱与钢梁的连接节点处，通常采用在柱内外焊接隔板或环板，然后在施工现场，通过预焊在柱上短梁或钢牛腿与钢梁进行连接。而在与钢梁连接时，通常采用连接板加螺栓进行临时固定后进行焊接，当加工精度不足或施工误差较大时，螺栓很难顺利安装，这无疑增加了施工难度，并且这种施工方式会导致后续焊接操作难度大，由于对钢梁焊缝要求较高，人为操作技术对施工质量的影响较大。而且现有技术中普遍采用内隔板或外环板对节点进行补强，这两种方式也存在问题，如果采用内隔板不利于钢管柱内混凝土浇筑，但采用外环板则会影响钢柱平整度，制约了钢结构住宅产业的发展。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种钢管混凝土柱的节点，以解决现有技术钢管柱与钢梁节点处采用短梁或钢牛腿连接施工难度大、补强构件位于节点外侧影响外观、人为操作技术对施工质量影响较大的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种钢管混凝土柱的节点，包括竖直设置的上钢管柱和下钢管柱，在下钢管柱的侧壁上水平设置有U型钢梁，所述下钢管柱的侧壁上对应钢梁开设有一开槽，该开槽从下钢管柱的上端向下延伸，其两侧分别形成一连接端，所述钢梁的一端穿过所述开槽后伸入下钢管柱内，并与下钢管柱固定连接；在钢梁内竖向设有一连接板，并且该连接板与钢梁固定相连；所述上钢管柱的下端与上钢管柱的上端固定相连。
优选地，所述连接板的上端从钢梁内伸出并向上延伸形成衔接端。
优选地，在各钢梁的上方分别设有多根连接钢筋，所述连接钢筋的一端贯穿所述衔接端向下钢管柱另一侧方向延伸。
优选地，所述下钢管柱相邻两侧设置有钢梁或四周均设有钢梁时，所述连接钢筋为两组，且两组连接钢筋相互垂直并上下分布。
优选地，在所述钢梁内还沿其长度方向设有数根辅助钢筋，所述辅助钢筋的一端穿过连接板后，向下弯折并延伸至下钢管柱内。
优选地，还包括一加强环，该加强环位于下钢管柱内并位于钢梁的下方，其外壁与下钢管柱固定相连。
优选地，还包括一强化板，该强化板上开设有一开孔，所述强化板通过该开孔套设在钢梁伸入下钢管柱内的一端上，且强化板的两侧与开槽两侧的连接端固定相连。
优选地，还包括至少一个加强构件，所述加强构件包括一竖向设置的支撑板，以及位于该支撑板两端的端板，所述端板沿垂直于支撑板所在平面方向设置并与其固定相连，两端板相互背离的一侧分别与相对两侧设置的连接板固定相连。
优选地，所述钢管柱四周均设有钢梁时，两个加强构件相互交叉设置并固定相连。
优选地，所述上钢管柱的下端对应所述开槽的位置处还设有一固定端，所述固定端伸入该开槽内，并与所述开槽配合相连。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明利用连接板对钢管柱和钢梁的节点从内部进行补强，还对上钢管柱和下钢管柱的连接处进行加固，使钢管柱与钢梁连接处的外观平整；在钢管柱内部设置辅助钢筋和加强环，通过加强环对钢管柱的内部进行进一步的加强，辅助钢筋对钢管柱内的混凝土起到锚固作用，进一步提升节点内部的稳定性；在钢管柱与钢梁的连接处设置强化板，从钢管柱内部对钢管柱和钢梁连接处进行补强，使钢管柱与钢梁连接处的外观平整，不需要进行多余的装饰施工，同时，对节点的补强效果更好，节点的安全性更高。
2、本发明通过加强构件对节点的内部做了进一步的补强，提升了节点的稳定性和安全性，使钢梁传力更加可靠，同时，本发明所述节点现场安装便捷，不需要进行临时固定，可将钢梁直接放置在钢管柱上进行焊接施工，降低了焊接操作难度，节省建造施工成本，具有工业化生产快速施工的优势，相比传统连接形式，不影响混凝土浇筑。
3、本发明采用标准化构件内套工艺，所采用的构件与钢管柱、钢梁可以在工厂内完成安装，生产工艺和安装工艺便捷，为装配式建筑发展方向提供了新的思路。
附图说明
图1为本发明一种钢管混凝土柱的节点的结构示意图。
图2为本发明另一种实施方式的结构示意图。
图3为钢梁、辅助钢筋和加强环的结构示意图。
图4为本发明另一种实施方式的结构示意图。
图5为加强构件的结构示意图。
图中：上钢管柱1、下钢管柱2、钢梁3、开槽4、连接端5、连接板6、连接钢筋7、辅助钢筋8、加强环9、强化板10、支撑板11、端板12、支撑构件13。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
一种钢管混凝土柱的节点，包括竖直设置的上钢管柱1和下钢管柱2，在下钢管柱的侧壁上水平设置有U型钢梁3，所述下钢管柱的侧壁上对应钢梁的位置处开设有一开槽4，该开槽从下钢管柱的上端向下延伸，其两侧分别形成一连接端5，所述钢梁的一端穿过所述开槽后伸入下钢管柱内，并与下钢管柱固定连接；在钢梁内竖向设有一连接板6，并且该连接板与钢梁固定相连，其中，连接板与下钢管柱的对应侧壁位于同一平面，连接板与钢梁的内壁固定相连。所述上钢管柱的下端与上钢管柱的上端固定相连。
在具体实施时，参见图1，所述连接板的下端伸入钢梁内并与钢梁固定相连，连接板的上端从钢梁内伸出并向上延伸形成衔接端。在各钢梁的上方分别设有多根连接钢筋7，所述连接钢筋的一端贯穿所述衔接端向下钢管柱另一侧方向延伸。连接钢筋的设置要针对钢梁的数量以及位置来进行调整，当下钢管柱相对两侧均有钢梁时，可共用同一组连接钢筋，该组连接钢筋的两端分别穿过相对两侧连接板上的衔接端后，向下钢管柱的相对两侧方向延伸；当下钢管柱上单侧设置钢梁时，连接钢筋的组数根据钢梁的数量进行调整，如只有一侧设置钢梁时，则使用一组连接钢筋，该组连接钢筋的一端穿过钢梁内连接板的衔接端，另一端则穿过与这个钢梁相对的下钢管柱的侧壁。当所述钢管柱相邻两侧设置有钢梁或四周均设有钢梁时，所述连接钢筋为两组，且两组连接钢筋相互垂直并上下分布，使连接钢筋位于钢管柱内的部分不会发生干涉。在所述钢梁内还沿其长度方向设有数根辅助钢筋8，所述辅助钢筋的一端穿过连接板后，向下弯折并延伸至下钢管柱内，使钢管柱内的混凝土能更好的拉住钢筋，也使传力更加明确。
在一种实施方式中，参见图1，还包括一加强环9，该加强环位于下钢管柱内并位于钢梁的下方，其外壁与下钢管柱固定相连，其中，加强环的外侧壁与钢管柱的内侧壁固定相连，对钢管柱壁起到拉结作用，加强环的形状不局限于八边形结构，加强环对钢管柱从内部起到补强作用。辅助钢筋可伸入加强环内，对钢管柱内的混凝土进行锚固。
在另一种实施方式中，参见图2和图3，还包括一强化板10，该强化板上开设有一开孔，所述强化板通过该开孔套设在钢梁伸入下钢管柱内的一端上，且强化板的两侧与开槽两侧的连接端固定相连，通过强化板对钢梁伸入钢管柱内的部分与钢管柱的连接处进行补强，同时连接板的衔接端与强化板的上侧固定相连，对强化板也起到一定的限位作用。
在另一种实施方式中，参见图4和图5，还包括至少一个加强构件，所述加强构件包括一竖向设置的支撑板11，以及位于该支撑板两端的端板12，所述端板沿垂直于支撑板所在平面方向设置并与其固定相连，两端板相互背离的一侧分别与相对两侧设置的连接板固定相连。该加强构件在下钢管柱内对连接板和钢梁起到加固作用，使梁专利更加可靠。其中，当下钢管柱相对两侧均设有钢梁时，在下钢管柱内设有一个加强构件；当所述下钢管柱四周均设有钢梁时，下钢管柱内设有两个加强构件，两个加强构件的支撑板上分别开设有相互配合的卡槽，两个支撑板通过所述卡槽卡合相连，使两个加强构件相互交叉设置并固定相连。在实际施工时，在支撑板与端板的连接处还设有至少一个支撑构件13，该支撑构件的两端分别与支撑板和端板相邻的一侧固定相连，还可以通过螺栓将端板与连接板固定相连，这样可以对加强构件起到进一步的加强作用，使节点内部更加牢固。所述上钢管柱的下端对应所述开槽的位置处还设有一固定端，所述固定端伸入该开槽内，并与所述开槽配合相连。该实施方式是对图2实施方式的加强，该实施方式加工工艺简单，所述构件可以在施工现场进行施工安装，大大节省建造施工成本，具有工业化生产快速施工的优势，相比传统连接形式，不影响混凝土浇筑。
在实际施工过程中，加强环和强化板可以择一使用，也可以一起配合使用。在上述这些组合实施方式中，各个构件都设置在钢管柱内，对节点从内部进行补强，并通过连接钢筋和辅助钢筋使节点的传力更加明确，增强了节点的安全性，使节点更加稳固。在制作节点时，先在工厂内对下钢管柱进行开槽，并在钢梁上焊接连接板，同时在连接钢筋和辅助钢筋对应的位置处开孔。在施工现场，将钢梁与上下钢管柱和各个构件拼装组合，并焊接固定，施工完成后，节点的外表面非常平整，不需要进行额外的装修修饰。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种钢管混凝土柱的节点，包括竖直设置的上钢管柱（1）和下钢管柱（2），在下钢管柱的侧壁上水平设置有U型钢梁（3），其特征在于，所述下钢管柱的侧壁上对应钢梁开设有一开槽（4），该开槽从下钢管柱的上端向下延伸，其两侧分别形成一连接端（5），所述钢梁的一端穿过所述开槽后伸入下钢管柱内，并与下钢管柱固定连接；在钢梁内竖向设有一连接板（6），并且该连接板与钢梁固定相连；所述上钢管柱的下端与上钢管柱的上端固定相连。
2.根据权利要求1所述钢管混凝土柱的节点，其特征在于，所述连接板的上端从钢梁内伸出并向上延伸形成衔接端。
3.根据权利要求2所述钢管混凝土柱的节点，其特征在于，在各钢梁的上方分别设有多根连接钢筋（7），所述连接钢筋的一端贯穿所述衔接端向下钢管柱另一侧方向延伸。
4.根据权利要求3所述钢管混凝土柱的节点，其特征在于，所述下钢管柱相邻两侧设置有钢梁或四周均设有钢梁时，所述连接钢筋为两组，且两组连接钢筋相互垂直并上下分布。
5.根据权利要求1所述钢管混凝土柱的节点，其特征在于，在所述钢梁内还沿其长度方向设有数根辅助钢筋（8），所述辅助钢筋的一端穿过连接板后，向下弯折并延伸至下钢管柱内。
6.根据权利要求5所述钢管混凝土柱的节点，其特征在于，还包括一加强环（9），该加强环位于下钢管柱内并位于钢梁的下方，其外壁与下钢管柱固定相连。
7.根据权利要求5所述钢管混凝土柱的节点，其特征在于，还包括一强化板（10），该强化板上开设有一开孔，所述强化板通过该开孔套设在钢梁伸入下钢管柱内的一端上，且强化板的两侧与开槽两侧的连接端固定相连。
8.根据权利要求1所述钢管混凝土柱的节点，其特征在于，还包括至少一个加强构件，所述加强构件包括一竖向设置的支撑板（11），以及位于该支撑板两端的端板（12），该端板沿垂直于支撑板所在平面方向设置并与其固定相连，两端板相互背离的一侧分别与相对两侧设置的连接板固定相连。
9.根据权利要求8所述钢管混凝土柱的节点，其特征在于，所述下钢管柱四周均设有钢梁时，两个加强构件相互交叉设置并固定相连。
10.根据权利要求1所述钢管混凝土柱的节点，其特征在于，所述上钢管柱的下端对应所述开槽的位置处还设有一固定端，所述固定端伸入该开槽内，并与所述开槽配合相连。
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