CN204551759U - 用于钢梁、钢支撑与扁钢管混凝土柱连接的插板式节点 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于钢梁、钢支撑与扁钢管混凝土柱连接的插板式节点。牛腿一端连接在钢梁端面上，牛腿另一端与扁钢管混凝土柱矩形钢管的长边所在的侧面固定连接，支撑牛腿一端斜插地连接到牛腿一侧翼与矩形钢管长边所在侧面连接一侧的直角上，两翼分别与牛腿侧翼、扁钢管混凝土柱矩形钢管长边所在的侧面连接，牛腿和支撑牛腿均通过插板连接扁钢管混凝土柱；插板一端固定连接在牛腿和支撑牛腿的翼缘上，插板另一端穿过扁钢管混凝土柱的槽口固定连接。本实用新型可满足梁、柱、支撑刚接节点的传力需求，可广泛应用在刚性连接的钢梁、钢支撑或箱型支撑与扁钢管混凝土柱，传力明确、构造简单、加工方便快捷并且能容易灌注混凝土。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钢梁、支撑与柱的连接节点，尤其是涉及一种用于钢梁、钢支撑与扁钢管混凝土柱连接的插板式节点，可广泛应用于多高层钢结构中H型钢梁、支撑与扁钢管混凝土柱的刚接连接。
背景技术
多高层钢结构中，钢梁多为H型钢梁，钢柱多为矩形钢管混凝土柱，且设置有抗侧力支撑。钢梁、支撑与钢柱的刚接连接是提供结构整体刚度和抗震性能的最基本的措施。目前常用的刚性连接节点是在钢柱对应梁、支撑翼缘的位置设置横隔板，钢梁、支撑翼缘的内力通过横隔板传递给钢柱，这种连接方式能够提供所需的刚度和强度，从而形成刚接节点。横隔板有内隔板与贯通横隔板两种，分别对应于箱型柱和冷弯成型高频焊接矩形钢管柱两种构件。
为了方便钢管柱内混凝土的浇灌，隔板上需要设置灌浆孔和透气孔，灌浆孔的直径不宜小于150mm。另外，为了节点域内力传递需要，灌浆孔对隔板的削弱不能过大，这限制了钢柱的截面宽度不能过小，截面宽度一般不小于350~400mm。
在钢结构住宅中，过大的钢柱截面会在住宅的各个功能房间的四角出现凸柱阳角，影响室内建筑使用功能。建筑设计希望将结构构件的隐藏在墙体厚度内，比如剪力墙结构。这就要求住宅内采用的钢构件截面宽度控制在180mm至300mm之间。
国家目前在大力推广建筑工业化以及住宅产业化，钢结构是较好的绿色建筑产品，抗震性能极其优越。怎样将钢结构用于住宅体系，充分发挥钢结构产业化的特性，并满足住宅建筑的功能需求，是一项非常重要且迫切的工作。
因此提出了采用扁管柱的形式，将钢箱形柱的短边尺寸尽量做小，和混凝土剪力墙厚度等同，钢箱形柱的长边尺寸则尽量做大，形成扁管柱，以满足住宅对钢结构体系提出的要求。但是，扁管柱由于截面宽度较小，为了保证顺利浇灌内部混凝土，已无法容纳横隔板，因此与钢梁、支撑的连接无法采用横隔板的形式。
基于以上技术背景，目前的隔板连接节点要求钢柱截面不能过小，而建筑功能要求钢柱截面不能过大。
发明内容
为了克服现有隔板式梁、支撑与柱刚接节点与钢结构住宅较小钢柱截面的矛盾，配合扁钢管混凝土柱住宅结构体系的开发，本实用新型提出了一种用于钢梁、钢支撑与扁钢管混凝土柱连接的插板式节点，能满足梁柱刚接节点的传力需求，可应用于刚接连接H型钢梁、支撑与扁钢管混凝土柱，构造简单、传力明确、加工方便快捷和灌注混凝土容易。
本实用新型采用的技术方案是：
牛腿一端连接在钢梁端面上，牛腿另一端与扁钢管混凝土柱矩形钢管的长边所在的侧面固定连接，支撑牛腿一端斜插地连接到牛腿一侧翼与矩形钢管长边所在侧面连接一侧的直角上，支撑牛腿的两翼分别与牛腿侧翼、扁钢管混凝土柱矩形钢管长边所在的侧面连接，牛腿和支撑牛腿均通过两侧的插板连接到扁钢管混凝土柱上，支撑牛腿另一端连接到钢梁端面；钢梁和牛腿的轴线均与扁钢管混凝土柱矩形钢管的短边平行，插板一端固定连接在牛腿和支撑牛腿的翼缘上，插板另一端穿过扁钢管混凝土柱的槽口并与扁钢管混凝土柱固定连接。
所述的插板与牛腿的翼缘之间、插板与支撑牛腿的翼缘之间均焊接。
所述的两侧的插板为钢板。
所述的两侧的插板均为T型钢，T型钢的翼缘与扁钢管混凝土柱的矩形钢管贴紧焊接，T型钢的腹板穿过扁钢管混凝土柱后与牛腿侧边的翼缘贴紧焊接。
所述的两侧的插板为连接成一体的U型钢，U型钢的两肢穿过扁钢管混凝土柱后与牛腿侧边的的翼缘贴紧焊接，U型钢的中间部与扁钢管混凝土柱的矩形钢管贴紧焊接。
所述的牛腿同一侧的上、下翼缘连接有一块共同的插板或者各连接有一块插板。
所述的钢梁与牛腿的翼缘之间、钢梁与支撑牛腿的翼缘之间均焊接，所述钢梁与牛腿的腹板之间以及钢梁与支撑牛腿的腹板之间均通过连接板连接。
所述的连接板用高强螺栓分别固定连接到钢梁腹板与牛腿腹板、支撑牛腿腹板上。
所述的钢梁、牛腿均为H型钢梁，支撑牛腿可以是H型钢，也可以是方矩形钢管。
所述的扁钢管混凝土柱是由矩形钢管内部浇筑混凝土形成，矩形钢管的长边与短边比值为1～5。
本实用新型的有益效果体现在：
本实用新型可以为结构提供很好的抗侧力性能，为节点提供很好的连接刚度。
本实用新型的节点构造加工简单，由于都是矩形零部件，不用组装内隔板，不需要电渣焊，与传统的箱形柱相比，加工制作难度和成本大幅降低。
由于扁钢管混凝土内没有内隔板，插板是竖向设置的，所以混凝土的浇灌非常顺利，不受任何影响。
本实用新型节点可广泛应用于钢结构住宅、公寓等居住建筑中截面宽度较小的扁钢管钢管混凝土柱与钢梁的连接节点中。
附图说明
图1是本实用新型钢梁上下翼缘有一块共同的插板的立面图。
图2是本实用新型钢梁上下翼缘各有一块插板的立面图。
图3是本实用新型插板为钢板的平面图。
图4是本实用新型插板为T型钢的平面图。
图5是本实用新型插板为U型钢的平面图。
图中：1、扁钢管混凝土柱，2、焊缝，3、插板，4、钢梁，5、混凝土，6、T型钢，7、U型钢，8、连接板，9、对接焊缝，10、高强螺栓，11、牛腿，111、支撑牛腿。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1～图3所示，本实用新型包括：牛腿11一端连接在钢梁4端面上，牛腿11另一端与扁钢管混凝土柱1矩形钢管的长边所在的侧面通过两侧的插板3固定连接，支撑牛腿111一端斜插地连接到牛腿11一侧翼与矩形钢管长边所在侧面连接一侧的直角上，支撑牛腿111的两翼分别与牛腿11侧翼、扁钢管混凝土柱1矩形钢管长边所在的侧面连接，牛腿11和支撑牛腿111均通过两侧的插板3连接到扁钢管混凝土柱1上，支撑牛腿111另一端连接到钢梁4端面；钢梁4和牛腿11的轴线均与扁钢管混凝土柱1矩形钢管的短边平行，插板3一端固定连接在牛腿11和支撑牛腿111的翼缘上，插板3另一端穿过扁钢管混凝土柱1的槽口并与扁钢管混凝土柱1固定焊接，焊接的焊缝如图1～图5所示的焊缝2。
支撑牛腿111的轴线与牛腿11的轴线之间的夹角可以在35-55度之间。
实施例1：如图1和图3所示，优选地，两侧的插板3为钢板，且为同一块插板3，焊接在牛腿11、扁钢管混凝土柱1和支撑牛腿111上加固。
实施例2：如图2所示，两侧的插板3不是同一块插板3，分为上下翼缘的插板3，一块插板将牛腿11上翼缘、扁钢管混凝土柱1和支撑牛腿111加固连接，另一块插板将牛腿11下翼缘与扁钢管混凝土柱1加固连接。
实施例3：如图4所示，优选地，两侧的插板3均为T型钢6，使得插板与钢柱的整体性更好。T型钢6的翼缘与扁钢管混凝土柱1的矩形钢管贴紧焊接，T型钢6的腹板穿过扁钢管混凝土柱1后与牛腿11、支撑牛腿111侧边的翼缘贴紧焊接。
实施例4：如图5所示，优选地，两侧的插板3为连接成一体的U型钢7，使得插板与钢柱的整体性更好。U型钢7的两肢穿过扁钢管混凝土柱1后与牛腿11、支撑牛腿111侧边的翼缘贴紧焊接，U型钢7的中间部与扁钢管混凝土柱1的矩形钢管贴紧焊接。
优选地，钢梁4、支撑牛腿111与牛腿11的翼缘之间焊接，如图1～图5的对接焊缝9，钢梁4与牛腿11的腹板之间以及钢梁4与支撑牛腿111的腹板之间均通过连接板8连接，连接板8用于抗剪切力，连接板8用高强螺栓10分别固定连接到钢梁4腹板与牛腿11腹板上。连接板8通过高强螺栓或者螺栓与焊接结合的方式固定连接。
插板3与牛腿11的翼缘焊接，插板3与支撑牛腿111的翼缘焊接，如图1和图2所示的焊缝2。
钢梁4与牛腿11均为H型钢梁，支撑牛腿111可以是H型钢，也可以是方矩形钢管。扁钢管混凝土柱1是由矩形钢管内部浇筑混凝土5形成，矩形钢管的长边与短边比值为1～5。
本实用新型的工作原理如下：
本实用新型钢梁端部传递的弯矩表现为上下翼缘的轴力，因为扁钢管柱截面宽度较小，内部不能设置隔板，该轴力只能通过两侧插板传递。由于扁钢管混凝土柱截面长边尺寸大于钢梁宽度，两侧插板只能通过扁钢管混凝土柱的柱身开槽口插入并与扁钢管混凝土柱焊接。通过牛腿将钢梁的内力传递到插板，插板通过焊缝锚固在扁钢管混凝土柱上，将内力传递到扁钢管柱混凝土柱，为节点提供必需的刚度和强度。
钢梁端部传递的剪力通过钢梁腹板与牛腿腹板之间的连接板的高强度连接传递，进行抗剪。
插板如果采用钢板的形式，钢板端部需要与扁钢管混凝土柱的柱壁板焊接牢固，插板受力时，与扁钢管混凝土柱壁板以及内部混凝土共同受力，充分发挥混凝土的承压能力，节点性能优越。
支撑构件与梁柱的连接，在计算时虽然可以按铰接，但节点一般都按刚接构造。本实用新型的节点形式可以较好的保证支撑节点的传力，提供较好的节点性能。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (10)
1. 一种用于钢梁、钢支撑与扁钢管混凝土柱连接的插板式节点，其特征在于：牛腿（11）一端连接在钢梁（4）端面上，牛腿（11）另一端与扁钢管混凝土柱（1）矩形钢管的长边所在的侧面固定连接，支撑牛腿（111）一端斜插地连接到牛腿（11）一侧翼与矩形钢管长边所在侧面连接一侧的直角上，支撑牛腿（111）的两翼分别与牛腿（11）侧翼、扁钢管混凝土柱（1）矩形钢管长边所在的侧面连接，牛腿（11）和支撑牛腿（111）均通过两侧的插板（3）连接到扁钢管混凝土柱（1）上，支撑牛腿（111）另一端连接到钢梁（4）端面；钢梁（4）和牛腿（11）的轴线均与扁钢管混凝土柱（1）矩形钢管的短边平行，插板（3）一端固定连接在牛腿（11）和支撑牛腿（111）的翼缘上，插板（3）另一端穿过扁钢管混凝土柱（1）的槽口并与扁钢管混凝土柱（1）固定连接。
2. 根据权利要求1所述的一种用于钢梁、钢支撑与扁钢管混凝土柱连接的插板式节点，其特征在于：所述的插板（3）与牛腿（11）的翼缘之间、插板（3）与支撑牛腿（111）的翼缘之间均焊接。
3. 根据权利要求1所述的一种用于钢梁、钢支撑与扁钢管混凝土柱连接的插板式节点，其特征在于：所述的两侧的插板（3）为钢板。
4. 根据权利要求1所述的一种用于钢梁、钢支撑与扁钢管混凝土柱连接的插板式节点，其特征在于：所述的两侧的插板（3）均为T型钢，T型钢的翼缘与扁钢管混凝土柱（1）的矩形钢管贴紧焊接，T型钢的腹板穿过扁钢管混凝土柱（1）后与牛腿（11）侧边的翼缘贴紧焊接。
5. 根据权利要求1所述的一种用于钢梁、钢支撑与扁钢管混凝土柱连接的插板式节点，其特征在于：所述的两侧的插板（3）为连接成一体的U型钢，U型钢的两肢穿过扁钢管混凝土柱（1）后与牛腿（11）侧边的的翼缘贴紧焊接，U型钢的中间部与扁钢管混凝土柱（1）的矩形钢管贴紧焊接。
6. 根据权利要求1～5任一所述的一种用于钢梁、钢支撑与扁钢管混凝土柱连接的插板式节点，其特征在于：所述的牛腿（11）同一侧的上、下翼缘连接有一块共同的插板（3）或者各连接有一块插板（3）。
7. 根据权利要求1～5任一所述的一种用于钢梁、钢支撑与扁钢管混凝土柱连接的插板式节点，其特征在于：所述的钢梁（4）与牛腿（11）的翼缘之间、钢梁（4）与支撑牛腿（111）的翼缘之间均焊接，所述钢梁（4）与牛腿（11）的腹板之间以及钢梁（4）与支撑牛腿（111）的腹板之间均通过连接板（8）连接。
8. 根据权利要求7所述的一种用于钢梁、钢支撑与扁钢管混凝土柱连接的插板式节点，其特征在于：所述的连接板（8）用高强螺栓（10）分别固定连接到钢梁（4）腹板与牛腿（11）腹板、支撑牛腿（111）腹板上。
9. 根据权利要求1～5或8任一所述的一种用于钢梁、钢支撑与扁钢管混凝土柱连接的插板式节点，其特征在于：所述的钢梁（4）、牛腿（11）均为H型钢梁，支撑牛腿（111）是H型钢或者方矩形钢管。
10. 根据权利要求1～5或8任一所述的一种用于钢梁、钢支撑与扁钢管混凝土柱连接的插板式节点，其特征在于：所述的扁钢管混凝土柱（1）是由矩形钢管内部浇筑混凝土（5）形成，矩形钢管的长边与短边比值为1～5。
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|---|---|---|---|---|
| CN105822019A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-08-03 | 西安建筑科技大学 | 一种带外伸盖板梁支撑双侧板节点 |
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