CN202139694U - 一种复式钢管混凝土柱与钢梁连接节点 - Google Patents

一种复式钢管混凝土柱与钢梁连接节点 Download PDF

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张玉芬
聂建国
周天华
魏雪英
张冬芳
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清华大学
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Abstract

本实用新型涉及一种复式钢管混凝土柱与钢梁连接节点,属于建筑结构工程技术领域。由复式钢管混凝土柱、钢梁及传力构件组成。传力构件包括锚固腹板、水平端板、竖向连接板及竖向肋板;钢梁分别横向和纵向布置在复式钢管混凝土柱的四周;在内、外钢管间焊接锚固腹板,埋于混凝土中,锚固腹板与钢梁的上下翼缘相对应;横向钢梁的上下翼缘及腹板分别和与水平端板连接,腹板同时与焊接在柱侧的连接板固定连接,水平端板与柱侧连接;在柱与纵向钢梁之间对应于横向钢梁上下翼缘处,平贴于柱侧焊接有竖向肋板,伸出柱侧的竖向肋板与水平端板固接;纵向钢梁与竖向肋板及柱侧固接。本实用新型节点构造简单,加工安装方便,传力明确可靠,可适应了工业化生产需求。

Description

一种复式钢管混凝土柱与钢梁连接节点

技术领域

[0001] 本实用新型属于建筑结构工程技术领域,特别涉及一种复式钢管混凝土柱与钢梁的连接节点结构设计。

背景技术

[0002] 复式钢管混凝土柱是在传统钢管混凝土结构上发展起来的一种新型组合柱,具有承载力高、延性好以及耐火性能优越等特点,且具有很高的防倒塌能力,可以在强地震区的结构中应用,具有广阔的应用前景。推广应用复式钢管混凝土柱的关键难点之一是解决其与梁板结构的连接问题,而其与钢梁的连接目前还是空白。最常用的传统钢管混凝土柱与钢梁连接节点由于连接方式各异,节点的性能差异很大,主要的节点形式有外环板式和内隔板式,外环板式节点因室内角部凸角缺陷,使用起来有一定限制,而内隔板式节点无法应用于复式钢管混凝土,因内隔板影响柱内混凝土浇灌。本实用新型提出新型的复式钢管混凝土柱与钢梁连接节点,可为复式钢管混凝土结构的工程应用奠定基础。

实用新型内容

[0003] 本实用新型目的是针对现有技术存在的不足,利用现有传统钢管混凝土柱与钢梁连接节点的技术特点,提供一种复式钢管混凝土柱与钢梁连接节点。本实用新型整体性强、 力学性能优越,同时设计简单、制造方便且造价低。

[0004] 本实用新型的一种复式钢管混凝土柱与钢梁连接节点,其特征在于,由复式钢管混凝土柱、钢梁及传力构件组成,所述的复式钢管混凝土柱包括外钢管1、内钢管2及内部灌注的混凝土 3 ;所述的钢梁4包括上下翼缘和腹板;所述的传力构件包括锚固腹板5、水平端板6、竖向连接板7及竖向肋板8 ;在内、外钢管间焊接竖向的锚固腹板5,并埋于混凝土 3中,该锚固腹板5分别与钢梁4的上下翼缘相对应;横向布置的钢梁的上下翼缘及腹板分别和与柱等宽的水平端板6焊接,该腹板同时与焊接在复式钢管混凝土柱侧的竖向连接板7通过螺栓9连接,水平端板6与复式钢管混凝土柱侧连接;在复式钢管混凝土柱与纵向钢梁之间对应于横向钢梁上下翼缘处,平贴于复式钢管混凝土柱侧焊接有竖向肋板8,伸出柱侧的竖向肋板8与水平端板6固定连接;纵向钢梁与竖向肋板8及复式钢管混凝土柱侧固定连接;所述的锚固腹板5分别与上下竖向肋板8在同一水平位置。

[0005] 所述的复式钢管混凝土柱为方套圆、方套方、或矩形套矩形的截面形式。所述的钢梁为工字钢梁或箱形钢梁。所述的混凝土是普通混凝土、高强混凝土或自密实混凝土。 所述的纵向钢梁与复式钢管混凝土柱铰接时,在柱侧焊接竖向连接板与钢梁腹板用螺栓连接。所述的纵向钢梁与复式钢管混凝土柱刚接时,将钢梁翼缘直接焊在竖向肋板上,钢梁腹板与柱侧连接。所述的纵向钢梁与复式钢管混凝土柱刚接时,所述的竖向肋板换成T型钢, T型钢腹板与纵向钢梁翼缘焊接,同时钢梁腹板与柱侧连接。

[0006] 有益效果:

[0007] 1、本实用新型特别适用于建筑结构中角柱和边柱情况,不仅克服了外环板节点墙板安装问题,而且避免了室内角部有凸角现象。

[0008] 2、本实用新型可保证复式钢管混凝土柱连续贯通,达到强柱弱梁、节点更强的目的。节点构造简单,加工安装方便,传力明确可靠,可适应了工业化生产需求,特别是随着冷弯薄壁钢管大型生产线的投产和住宅钢结构的发展,本实用新型的优势将得到更好发挥。

附图说明

[0009] 图1为本实用新型的复式钢管混凝土柱截面图;

[0010] 图2为复式钢管混凝土钢梁节点平面截面示意图;

[0011] 图3为图2中节点的I-I剖面示意图;

具体实施方式

[0012] 下面参照附图对本实用新型进行详细说明。

[0013] 本实用新型由复式钢管混凝土柱、钢梁及传力构件组成。复式钢管混凝土柱包括外钢管1、内钢管2及内部灌注的混凝土 3,如图1所示为方套圆复式钢管混凝土柱截面。钢梁4包括上下翼缘和腹板;传力构件包括锚固腹板5、水平端板6、竖向连接板7及竖向肋板 8。钢梁4分别横向和纵向布置在复式钢管混凝土柱的四周,在内、外钢管间焊接竖向的锚固腹板5,并埋于混凝土 3中,该锚固腹板5位置分别对应于纵横向钢梁的上下翼缘。横向布置的钢梁端设有与柱等宽的水平端板6,与横向布置的钢梁的上下翼缘及腹板连接在一起,该腹板同时与焊接在复式钢管混凝土柱侧的竖向连接板7通过螺栓9连接,水平端板6 与复式钢管混凝土柱侧连接;在复式钢管混凝土柱与纵向布置钢梁之间对应于横向钢梁上下翼缘处,平贴于复式钢管混凝土柱侧的上下焊接有竖向肋板8,伸出柱侧的竖向肋板8与水平端板6焊接;纵向钢梁与竖向肋板8及复式钢管混凝土柱侧固定连接;锚固腹板5分别与上下竖向肋板8在同一水平位置,共同承受钢梁翼缘传来的水平荷载。

[0014] 如图2-图3所示,节点连接处,在正对纵横向布置的钢梁4的上下翼缘位置,在复式钢管混凝土柱内外钢管间焊接竖向的锚固腹板5上下共八块,埋于混凝土 3中。横向钢梁端设与柱等宽的水平端板6,上下水平端板6与横向钢梁上下翼缘及腹板连接在一起,腹板同时与焊接在柱侧的竖向连接板7通过螺栓9连接。在复式钢管混凝土柱与纵向钢梁之间对应于横向钢梁上下翼缘处,焊接平贴于柱侧的竖向肋板8上下共四条,伸出柱侧的竖向肋板8与水平端板6焊接;锚固腹板5与竖向肋板8基本在节点同一水平位置,共同承受钢梁翼缘传来的水平荷载。纵向钢梁与上下竖向肋板及柱侧固定连接,若为铰接,可在柱侧焊接竖向连接板与钢梁腹板用螺栓连接以传递梁端剪力;若为刚接,既可直接将梁翼缘焊在竖向肋板上,也可将竖向肋板换成T型钢,T型钢腹板与纵向梁翼缘焊接,同时钢梁腹板与柱侧连接。本实用新型将外环板式节点的水平传力构件改为平贴与柱侧的竖向肋板,与钢梁端水平端板固定;同时节点处复式钢管混凝土柱内外钢管间焊接竖向的锚固腹板可共同承受梁翼缘传来的拉力。

[0015] 本实用新型的涉及的复式钢管混凝土柱可以采用为方套圆、方套方、或矩形套矩形的截面形式;内钢管和外钢管可以采用薄壁钢管;钢梁可为工字钢梁或箱形钢梁;混凝土可以是普通混凝土、高强混凝土或自密实混凝土。所述的实现复式钢管混凝土柱与钢梁节点刚接的传力构件包括锚固腹板、水平端板、竖向连接板及竖向肋板,它们共同作用形成的节点传力体系,可保证节点传力完全,达到刚性节点的目的,也能确保整体结构的稳定性。

Claims (7)

1. 一种复式钢管混凝土柱与钢梁连接节点,其特征在于,由复式钢管混凝土柱、钢梁及传力构件组成,所述的复式钢管混凝土柱包括外钢管(1)、内钢管(2)及内部灌注的混凝土 (3);所述的钢梁(4)包括上下翼缘和腹板;所述的传力构件包括锚固腹板(5)、水平端板 (6)、竖向连接板(7)及竖向肋板(8);在内、外钢管间焊接竖向的锚固腹板(5),并埋于混凝土(3)中,该锚固腹板(5)分别与钢梁(4)的上下翼缘相对应;横向布置的钢梁的上下翼缘及腹板分别和与柱等宽的水平端板(6)焊接,该腹板同时与焊接在复式钢管混凝土柱侧的竖向连接板(7)固定连接,水平端板(6)与复式钢管混凝土柱侧连接;在复式钢管混凝土柱与纵向布置的钢梁之间对应于横向钢梁上下翼缘处,平贴于复式钢管混凝土柱侧焊接有竖向肋板(8),伸出柱侧的竖向肋板⑶与水平端板(6)固接;纵向钢梁与竖向肋板⑶及复式钢管混凝土柱侧固定连接;所述的锚固腹板(¾分别与上下竖向肋板(8)在同一水平位置。
2.如权利要求1所述的复式钢管混凝土柱与钢梁连接节点,其特征在于,所述的复式钢管混凝土柱为方套圆、方套方、或矩形套矩形的截面形式。
3.如权利要求1所述的复式钢管混凝土柱与钢梁连接节点,其特征在于,所述的钢梁为工字钢梁或箱形钢梁。
4.如权利要求1所述的复式钢管混凝土柱与钢梁连接节点,其特征在于,所述的混凝土是普通混凝土、高强混凝土或自密实混凝土。
5.如权利要求1所述的复式钢管混凝土柱与钢梁连接节点,其特征在于,所述的纵向钢梁与复式钢管混凝土柱铰接时,在柱侧焊接竖向连接板与钢梁腹板用螺栓连接。
6.如权利要求1所述的复式钢管混凝土柱与钢梁连接节点,其特征在于,所述的纵向钢梁与复式钢管混凝土柱刚接时,钢梁翼缘直接焊在竖向肋板上,钢梁腹板与柱侧连接。
7.如权利要求6所述的复式钢管混凝土柱与钢梁连接节点,其特征在于,所述的竖向肋板换成T型钢,T型钢腹板与纵向钢梁翼缘焊接,同时钢梁腹板与柱侧连接。
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