CN203878780U - 一种圆柱状穿筋式钢管混凝土柱与钢梁连接节点 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种圆柱状穿筋式钢管混凝土柱与钢梁连接节点，其包括圆柱形钢管混凝土柱、工字钢梁、穿筋式高强度螺栓和连接组件；上述连接组件包括套筒和竖向连接板；套筒呈内部为圆孔、外部为正多边形的柱形中空结构；套筒套装在所述钢管混凝土柱上，并通过所述穿筋式高强度螺栓固定连接；竖向连接板数量为若干，分别焊接在所述套筒的前后左右四个面上；竖向连接板分别与所述工字钢梁的上、下翼部和腹部通过高强度摩擦型螺栓固定连接。本实用新型结构简单、传力明确、施工焊接工作量小且操作简便，节点整体稳固性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种穿筋式钢管混凝土柱与钢梁连接节点，尤其涉及一种圆柱状穿筋式钢管混凝土柱与钢梁连接节点，属于结构工程领域。
背景技术
随着建筑行业的发展，钢-混凝土组合结构理论研究的日益完善，现阶段应用组合结构的工程越来越多。目前有代表性、且较为先进的技术主要有：
中国专利申请201320277316.6公开了一种矩形钢管混凝土柱与箱型钢梁穿筋式节点结构，其通过在箱型钢梁的端面预先通过焊接连接钢板，该连接钢板的宽度不大于矩形钢管混凝土柱的连接面宽度，而且连接钢板的四周伸出箱型钢梁端面以外，在连接钢板伸出部分的四周开设有若干孔，通过孔用穿筋式高强度螺栓将箱型钢梁固定在矩形钢管混凝土柱的设计位置上。
中国专利申请201320276190.0公开了一种矩形钢管混凝土柱与钢梁半刚性节点结构，其通过在矩形钢管混凝柱的工字钢的位置上，上下分别设置T型钢连接件，通过穿筋式高强度螺栓固定在矩形钢管混凝柱上，工字钢钢梁的端头放置在两个T型钢连接件之间，通过高强度摩擦性螺栓将工字钢钢梁的上下翼缘与上下两个T型钢连接件固定在一起。
中国专利申请201320642803.8公开了一种槽型钢连接型矩形钢管混凝柱与钢梁的穿筋式节点，其通过将槽型钢采用角焊缝方式直接焊接在矩形钢管混凝柱壁上，在槽型钢的腹板相应处预留孔道；钢梁的上下翼缘与槽型钢的上下翼缘通过高强度摩擦型螺栓连接或焊接方式连接；通过穿筋式高强度螺栓将矩形钢管混凝土柱与槽型钢连接成一体。
但上述各种节点中均或多或少地采用焊接形式进行固定连接。一方面，不可避免地存在因为焊接所致的应力，进而影响整个节点结构的整体使用安全性；另一方面，这种焊接连接形式必然造成后期的节点维修过程中，对于各焊接件的拆卸只能采用破坏性拆除方式进行拆除、更换处理，其拆卸和更换过程十分繁琐且十分不便。
最为关键的是，上述节点的适用范围局限于横截面为矩形或正方形的混凝土柱，无法适用于横截面为圆的圆柱状混凝土柱。
中国专利申请CN202577608U公开了一种双圆钢管混凝土柱与钢梁的连接节点，其采用下连接板、上连接板、加劲板、中间板、柱内层钢管和节点区外层钢管等多个钢构件形成传力钢框架，再浇筑混凝土形成连接节点。
这种结构形式的节点尽管可以用于横截面为圆的圆柱状混凝土柱，但其结构相对复杂，且焊接工作面较多，安装施工工作量大。
实用新型内容
本实用新型的目的是，提供一种结构简单、节点整体稳固性好，且焊接工作量小、焊接操作方便、特别适于横截面为圆的圆柱状混凝土柱的钢管混凝土柱与钢梁穿筋式节点。
本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是，一种圆柱状穿筋式钢管混凝土柱与钢梁连接节点，包括圆柱形钢管混凝土柱、工字钢梁、穿筋式高强度螺栓和连接组件；其特征在于，所述连接组件包括套筒和竖向连接板；
所述套筒呈内部为圆孔、外部为正多边形的柱形中空结构；
所述套筒套装在所述钢管混凝土柱上，并通过所述穿筋式高强度螺栓形成固定连接；
所述竖向连接板数量为若干，分别垂直焊接在所述套筒的前后左右四个面上；在套筒的每个面上均分别设置有一组共4块竖向连接板，每组竖向连接板分别围成一个与所述工字钢梁工字形截面形状相对应、供所述工字钢梁连接端插入的空腔；
所述工字钢梁的一端插入所述空腔内；
所述竖向连接板分别与所述工字钢梁的上、下翼部和腹部通过高强度摩擦型螺栓固定连接。
上述技术方案直接带来的技术效果是，采用内部为圆孔、外部为正多边形的柱形中空结构的套筒直接套装在圆柱状钢管混凝土柱上，并通过穿筋式高强度螺栓固定的方式，再在套筒前后左右四个面分别焊接有若干竖向连接板，后通过高强度摩擦型螺栓将工字钢梁的上、下翼部固定连接。这种结构形式不仅简单，而且传力明确、便于安装施工。
相对于现有技术在圆柱形混凝土柱上预埋或者直接焊接外伸端板、再将工字钢梁对接定位焊接的连接形式，一是避免了将重量大的工字钢梁采用吊装设备吊起再精准找点这一十分困难的操作过程，以及工字钢梁焊接位置的偏差问题；二是，连接组件与圆柱状混凝土柱之间的连接更加稳固和牢靠；三是，降低了安装难度，且便于日后工字钢梁的拆卸和更换等维修处理。
作为优选，上述竖向连接板的宽度大于或等于所述工字钢梁的翼部宽度。
该优选技术方案直接带来的技术效果是，保证了竖向连接板与工字钢梁上下翼部之间预留出一定距离的调整范围，使得二者通过螺栓连接的操作更加灵活和便利。
进一步优选，上述正多边形为正四边形或正八边形。
该优选技术方案直接带来的技术效果是，具体边数主要根据现场工字钢梁连接具体情况进行选择，正四边形或正八边形可以保证前后左右四个面均成对称形式布置。
进一步优选，上述穿筋式高强螺栓的尾部均采用双螺母紧固。
该优选技术方案直接带来的技术效果是，穿筋式高强度螺栓两端分别采用双螺母紧固，有利于预防因震动等原因所致螺母的松动或滑脱。
综上所述，本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：
1、结构简单、焊接工作量小且焊接操作方便。
2、钢梁翼缘与正多边形套筒具有很可靠的传力路径，因而节点具有较好的延性和较强的耗散能量的能力。
3、正多边形套筒可以满足钢管混凝土柱与不同方向的钢梁连接；通过改变正多边形套筒外围边数满足钢管混凝土柱与不同方向的钢梁连接，通过改变正多边形套筒内围截面形式满足不同截面形式的钢管混凝土柱与钢梁的连接。
附图说明
图1为本实用新型节点的立体结构示意图
图2为本实用新型节点的正立面结构示意图
图3为本实用新型节点的俯视结构示意图(其中，工字钢钢梁呈横置状态)。
具体实施方式
现结合附图对本实用新型进行详细说明。
如图1、图3所示，本实用新型的圆柱状穿筋式钢管混凝土柱与钢梁连接的节点，包括圆柱形钢管混凝土柱1、工字钢梁2、穿筋式高强度螺栓4和连接组件；上述连接组件包括正多边形套筒3和竖向连接板5。正多边形套筒3呈内部为圆孔、外部为正多边形的柱形中空结构；
上述套筒3套装在钢管混凝土柱1上，并通过穿筋式高强度螺栓4固定连接；竖向连接板5数量为若干，分别垂直焊接在套筒3的前后左右四个面上；在套筒3的每个面上均分别设置有4块竖向连接板5，每组竖向连接板5分别围成一个与工字钢梁2的工字形截面形状相对应、供工字钢梁2连接端插入的空腔；
工字钢梁的一端插入上述空腔内；
如图2所示，竖向连接板5分别与工字钢梁2的上、下翼部和腹部通过高强度摩擦型螺栓6固定连接。
竖向连接板的宽度大于或等于所述工字钢梁的翼部宽度。
如图1、图3所示，上述正多边形既可以为正四边形，也可以为正八边形。实际使用过程中，基于本实用新型的技术思想，正多边形的具体边数主要根据现场工字钢梁连接具体情况进行选择，正四边形或正八边形可以保证前后左右四个面均成对称形式布置。
为预防因震动等原因所致螺母的松动或滑脱，上述穿筋式高强螺栓的尾部均采用双螺母紧固。
需要说明的是，基于本实用新型的技术思想，上述套筒还可以制成内部与混凝土柱形状相匹配的任何形状、外部为正多边形的柱形中空结构。
Claims (4)
1.一种圆柱状穿筋式钢管混凝土柱与钢梁连接节点，包括圆柱形钢管混凝土柱、工字钢梁、穿筋式高强度螺栓和连接组件；其特征在于，所述连接组件包括套筒和竖向连接板；
所述套筒呈内部为圆孔、外部为正多边形的柱形中空结构；
所述套筒套装在所述钢管混凝土柱上，并通过所述穿筋式高强度螺栓形成固定连接；
所述竖向连接板数量为若干，分别垂直焊接在所述套筒的前后左右四个面上；在套筒的每个面上均分别设置有一组共4块竖向连接板，每组竖向连接板分别围成一个与所述工字钢梁工字形截面形状相对应、供所述工字钢梁连接端插入的空腔；
所述工字钢梁的一端插入所述空腔内；
所述竖向连接板分别与所述工字钢梁的上、下翼部和腹部通过高强度摩擦型螺栓固定连接。
2.根据权利要求1所述的圆柱状穿筋式钢管混凝土柱与钢梁连接的节点，其特征在于，所述竖向连接板的宽度大于或等于所述工字钢梁的翼部宽度。
3.根据权利要求1-2任一所述的圆柱状穿筋式钢管混凝土柱与钢梁连接的节点，其特征在于，所述正多边形为正四边形或正八边形。
4.根据权利要求1-2任一所述的圆柱状穿筋式钢管混凝土柱与钢梁连接的节点，其特征在于，所述穿筋式高强螺栓的尾部均采用双螺母紧固。
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