CN204850066U - 用于钢梁与小截面钢管混凝土柱连接的外连式连接节点结构 - Google Patents

Abstract

用于钢梁与小截面钢管混凝土柱连接的外连式连接节点结构，包括由两块平行的大壁板(1)、设置于两块大壁板之间的两块与大壁板垂直的小壁板(2)通过焊接构成的节点连接柱，垂直焊接于节点连接柱大壁板外表面或分别焊接于两块大壁板外表面的两块平行的梁翼缘侧连接板(11)；从外端插接于两块大壁板之间槽口内的第一H型牛腿(5)，插接于两块梁翼缘侧连接板之间的第二H型牛腿(12)；在由两块大壁板和两块小壁板围合的矩形节点域的上端或上下两端连接有成品钢管柱(3)，通过成品钢管柱向矩形节点域内浇筑混凝土(4)。本实用新型有效克服了隔板连接节点要求钢柱截面不能过小，而建筑功能又要求钢柱截面不能过大的矛盾。

Description

用于钢梁与小截面钢管混凝土柱连接的外连式连接节点结构

技术领域

本实用新型涉及一种钢梁与钢管混凝土柱的连接节点，尤其是涉及一种用于钢梁与墙等尺寸钢管混凝土柱整体式连接的节点，可广泛应用于密柱筒体结构体系的多高层钢结构中H型钢梁与墙等尺寸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，柱截面较小。钢梁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。目前常用的连接节点是在钢柱对应梁翼缘的位置设置横隔板，钢梁翼缘的内力通过隔板传递给钢柱，隔板与柱隔板所围的柱壁板形成节点域，提供一定的刚度和强度保证，从而形成刚接节点。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，提出了采用密柱网小截面钢管混凝土柱的形式，将钢箱形柱的尺寸尽量做小，和砌体填充墙厚度等同，以满足住宅对钢结构体系提出的要求。但是，小截面钢管混凝土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，而建筑功能又要求钢柱截面不能过大。

发明内容

为了克服隔板连接节点要求钢柱截面不能过小，而建筑功能又要求钢柱截面不能过大的矛盾，配合密柱小截面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与小截面钢管混凝土柱连接的整体式节点结构。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

用于钢梁与小截面钢管混凝土柱连接的外连式连接节点结构，包括由两块平行的大壁板、设置于两块大壁板之间的两块与大壁板垂直的小壁板通过焊接构成的节点连接柱，垂直焊接于一块大壁板外表面或分别焊接于两块大壁板外表面的两块平行的梁翼缘侧连接板；从外端插接于两块大壁板之间槽口内的第一H型牛腿，插接于两块梁翼缘侧连接板之间的第二H型牛腿；第一H型牛腿的翼缘板两侧与大壁板通过角焊缝焊接连接，第一H型牛腿内端与小壁板通过角焊缝焊接连接，外端与H型钢梁连接；第二H型牛腿的翼缘板两侧与梁翼缘侧连接板通过角焊缝焊接连接，第二H型牛腿内端与大壁板通过角焊缝焊接连接，外端与H型钢梁连接焊接连接；在由两块大壁板和两块小壁板围合的矩形节点域的上端或上下两端连接有成品钢管柱，通过成品钢管柱向矩形节点域内浇筑混凝土，矩形节点域及小截面钢管混凝土柱的轴线与第一H型牛腿及H型钢梁的轴线、第二H型牛腿及H型钢梁的的轴线对齐。

所述第一H型牛腿或第二H型牛腿与H型钢梁的连接结构是，第一H型牛腿或第二H型牛腿的外端面翼缘板通过对接焊缝与H型钢梁的翼缘板焊接连接，腹板通过连接板及高强螺栓与H型钢梁的腹板连接。

本实用新型的箱型节点构造加工简单，与普通的箱形柱比较，不用组装内隔板，不需要电渣焊，减少焊缝数量，降低了加工制作难度。本实用新型结构能保证连接节点和节点域的刚度和强度，防止大壁板和小壁板在受牛腿压翼缘传递的压力作用下产生局部鼓曲变形。

本实用新型有效克服了隔板连接节点要求钢柱截面不能过小，而建筑功能又要求钢柱截面不能过大的矛盾，可广泛应用于多高层钢结构中H型钢梁与小截面钢管混凝土柱的刚接连接，能满足梁柱刚接节点的传力需求，构造简单、传力明确、加工方便快捷、灌注混凝土容易。

附图说明

图1是本实用新型的平面结构示意图；

图2、图3、图4是本实用新型三种实施例的立面结构示意图。

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2所示的用于钢梁与小截面混凝土柱连接的外连式连接节点结构，包括由两块平行的大壁板1、设置于两块大壁板之间的两块与大壁板垂直的小壁板2通过对接焊缝8焊接构成的节点连接柱，垂直焊接于一块大壁板1外表面或分别焊接于两块大壁板1外表面的两块平行的梁翼缘侧连接板11；从外端插接于两块大壁板1之间槽口内的第一H型牛腿5，插接于两块梁翼缘侧连接板11之间的第二H型牛腿12；第一H型牛腿5的翼缘板两侧与大壁板1通过角焊缝7焊接连接，第一H型牛腿5内端与小壁板2通过角焊缝7焊接连接，外端与H型钢梁6连接；第二H型牛腿12的翼缘板两侧与梁翼缘侧连接板11通过角焊缝7焊接连接，第二H型牛腿12内端与大壁板1通过角焊缝7焊接连接，外端与H型钢梁6连接焊接连接；在由两块大壁板1和两块小壁板2围合的矩形节点域的上端或上下两端连接有成品钢管柱3，通过成品钢管柱3向矩形节点域内浇筑成混凝土柱4，矩形节点域及小截面混凝土柱的轴线与第一H型牛腿5及H型钢梁6的轴线、第二H型牛腿12及的轴线对齐。第一H型牛腿5与H型钢梁6的连接结构是，第一H型牛腿5的翼缘板外端面通过对接焊缝8与H型钢梁6的翼缘板焊接连接，腹板通过连接板9及高强螺栓10与H型钢梁6的腹板连接。第二H型牛腿12与H型钢梁6的连接结构是，第二H型牛腿12的翼缘板外端面通过对接焊缝8与H型钢梁6的翼缘板焊接连接，腹板通过连接板9及高强螺栓10与H型钢梁6的腹板连接。

本实用新型结构可以根据实际设计方案进行简化。对于没有H型钢梁6连接的方向，可如图3所示，减除相应方向的第二H型牛腿12。对于没有H型钢梁6连接的方向，可如图4所示减除相应方向的第一H型牛腿，缩短大壁板1至连接柱的柱壁即小壁板处。

本实用新型中，H型钢梁6端部传递的弯矩表现为上下翼缘的轴力，该轴力通过对接焊缝8传递至节点连接柱大壁板及小壁板上。H型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，再由H型牛腿传递至翼缘板上进行抗剪。这种结构保证了节点的直接传力以及节点域的刚度和强度。

本实用新型所述的小截面钢管混凝土柱4是通过成品方形钢管3浇筑混凝土形成，成品方形钢管的外轮廓截面尺寸不大于200X200。

本实用新型可广泛应用于钢结构住宅、公寓等居住建筑中截面尺寸较小的钢管混凝土柱与钢梁的连接节点中。

采用本实用新型结构，混凝土柱内没有横向隔板，混凝土的浇灌顺利，不受任何影响。

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 (2)

1.用于钢梁与小截面钢管混凝土柱连接的外连式连接节点结构，其特征在于，包括由两块平行的大壁板(1)、设置于两块大壁板之间的两块与大壁板垂直的小壁板(2)通过焊接构成的节点连接柱，垂直焊接于节点连接柱大壁板(1)外表面或分别焊接于两块大壁板外表面的两块平行的梁翼缘侧连接板(11)；从外端插接于两块大壁板之间槽口内的第一H型牛腿(5)，插接于两块梁翼缘侧连接板(11)之间的第二H型牛腿(12)；第一H型牛腿(5)的翼缘板两侧与大壁板(1)通过角焊缝(7)焊接连接，第一H型牛腿(5)内端与小壁板(2)通过角焊缝(7)焊接连接，外端与H型钢梁(6)连接；第二H型牛腿(12)的翼缘板两侧与梁翼缘侧连接板(11)通过角焊缝(7)焊接连接，第二H型牛腿(12)内端与大壁板通过角焊缝(7)焊接连接，外端与H型钢梁(6)连接焊接连接；在由两块大壁板和两块小壁板围合的矩形节点域的上端或上下两端连接有成品钢管柱(3)，通过成品钢管柱(3)向矩形节点域内浇筑混凝土(4)，矩形节点域及小截面混凝土柱的轴线与第一H型牛腿(5)及H型钢梁(6)的轴线、第二H型牛腿(12)及H型钢梁(6)的轴线对齐。

2.根据权利要求1所述的用于钢梁与小截面钢管混凝土柱连接的外连式连接节点结构，其特征在于，所述第一H型牛腿(5)或第二H型牛腿(12)与H型钢梁(6)的连接结构是，第一H型牛腿或第二H型牛腿的翼缘板外端面通过对接焊缝(8)与H型钢梁的翼缘板焊接连接，腹板通过连接板(9)及高强螺栓(10)与H型钢梁的腹板连接。