CN207646892U - 中空型混凝土柱与钢梁的连接节点 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中空型混凝土柱与钢梁的连接节点，涉及建筑工程领域，旨在解决现有技术现场施工量较大，影响施工进度的问题，其技术方案要点是：一种中空型混凝土柱与钢梁的连接节点，包括中空型混凝土柱、工字钢梁以及连接中空型混凝土柱和工字钢梁的连接件，中空型混凝土柱包括外钢管、内钢管以及填充于内钢管与外钢管之间的混凝土层；连接件包括钢板以及两列螺栓，中空型混凝土柱开设有供各个螺栓穿过的通孔；工字钢梁包括工字钢以及腹板，腹板开设有腹板通孔，螺栓螺纹配合有螺母。本实用新型的一种中空型混凝土柱与钢梁的连接节点，通过避免施工现场进行焊接及浇筑，从而减少施工现场的施工量，进而达到加快施工进度的技术效果。

Description

中空型混凝土柱与钢梁的连接节点

技术领域

本实用新型涉及建筑工程领域，更具体地说，它涉及一种中空型混凝土柱与钢梁的连接节点。

背景技术

型钢混凝土作为一种复合材料在工程中应用十分广泛，它巧妙的发挥了组成材料各自的优点，具有良好的技术经济效果；受混凝土固有受力特性的影响，型钢混凝土应用于轴心受压或偏心受压构件尤其能发挥其优点，而应用于受弯构件时，它的优越性有所削弱，钢梁仍然是受弯构件的最佳选择；为充分发挥材料的性能，建造更加合理、经济的建筑结构，出现了采用型钢混凝土柱与钢梁的混合结构。

公告号为CN102121274A的中国专利公告的一种型钢混凝土柱-钢梁节点，其技术要点是：包括节点区钢梁、节点区混凝土柱、柱内型钢，在节点区型钢混凝土柱的外围围有钢管，钢管与节点区水平钢梁的腹板连接，并使钢管位于钢梁上下翼缘之间，即钢管高度与钢梁腹板相同，钢管在钢梁腹板相接处断开并在钢梁腹板两侧与腹板焊接；该方案在施工时，钢管与钢梁腹板采用连接焊缝进行焊接连接，完成钢管与钢梁腹板的固定后，再现场浇筑成型节点区混凝土。

上述方案在施工时需要在施工现场进行焊接及浇筑，存在现场施工量较大，影响施工进度的问题。

因此需要提出一种新的技术方案来解决上述问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种中空型混凝土柱与钢梁的连接节点，通过避免施工现场进行焊接及浇筑，从而减少施工现场的施工量，进而达到加快施工进度的技术效果。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种中空型混凝土柱与钢梁的连接节点，包括中空型混凝土柱、工字钢梁以及连接中空型混凝土柱和工字钢梁的连接件，所述中空型混凝土柱包括外钢管、穿设于外钢管内的内钢管以及填充于内钢管与外钢管之间的混凝土层，所述内钢管与外钢管均为矩形中空钢管；所述连接件包括与内钢管内壁贴合的钢板以及与钢板固定的两列螺栓，所述中空型混凝土柱于节点区开设有供各个螺栓穿过的通孔；所述工字钢梁包括工字钢以及固定于工字钢端部的腹板，所述腹板开设有供各个螺栓穿过的腹板通孔，所述螺栓螺纹配合有螺母。

通过采用上述技术方案，将内钢管穿设于外钢管内，取连接件对准各个螺栓与相应通孔，并由内而外将各个螺栓插入相应通孔，最后通过焊接的方式初步固定钢板与内钢管，此状态下钢板贴合于内钢管的内壁面，螺栓端部突出于外钢管的外壁面；在内钢管与外钢管之间注入混凝土，待混凝土凝固后形成混凝土层，从而完成中空型混凝土柱的制备，以及中空型混凝土柱与连接件的固定；在施工现场，将固定有连接件的中空型混凝土柱竖直固定于相应位置，对准各个腹板通孔与相应螺栓并插入，最后通过螺母完成螺栓与腹板的固定，此状态下工字钢梁水平固定于中空型混凝土柱的节点区，进而完成中空型混凝土柱与工字钢梁的节点连接；综上所述，在施工之前完成中空型混凝土柱的制备与连接件的固定，从而在施工现场仅需通过连接件连接工字钢梁与中空型混凝土柱，并通过螺母固定即可完成中空型混凝土柱与工字钢梁的节点连接，从而避免施工现场进行焊接及浇筑，进而达到加快施工进度的技术效果。

本实用新型进一步设置为：所述内钢管与外钢管两端之间分别设置有预支撑件。

通过采用上述技术方案，由预支撑件对内钢管与外钢管的相对位置进行限制，从而确保内钢管的中心线与外钢管的中心线相互共线，一方面为后续注入混凝土提供便利，另一方面确保各个螺栓凸出于外钢管的长度一致。

本实用新型进一步设置为：所述预支撑件包括与内钢管外壁固定的内圈以及与外钢管内壁间隙配合的外圈，所述内圈与外圈之间设置有多个支撑板。

通过采用上述技术方案，当内钢管插入外钢管内时，预支撑件填充于两者之间，并通过焊接的方式固定预支撑件与外钢管，从而实现由预支撑件对内钢管与外钢管的相对位置进行限制的技术要求；同时由于预支撑件通过支撑板支撑内圈与外圈，因此并不影响混凝土注入内钢管与外钢管之间。

本实用新型进一步设置为：所述外钢管外壁面于节点区固定设置有两个U形定位板，两个所述U形定位板呈上下设置，且开口相对。

通过采用上述技术方案，在连接工字钢梁与中空型混凝土柱时，将工字钢梁的端部插入两个U形定位板之间，此状态下各个螺栓穿过相应的腹板通孔；综上所述，通过两个U形定位板对工字钢梁的安装位置进行定位，从而达到便于对准各个螺栓与相应腹板通孔的技术效果。

本实用新型进一步设置为：所述U形定位板与外钢管之间设置有加强筋。

通过采用上述技术方案，通过加强筋提高U形定位板与外钢管的连接强度，从而使得U形定位板不仅具备定位工字钢梁安装位置的技术效果，还具备支撑工字钢梁的能力，进而提高工字钢梁与中空型混凝土柱的连接强度。

本实用新型进一步设置为：所述钢板贯穿开设有与螺栓螺纹配合的沉头孔。

通过采用上述技术方案，在制备连接件时，将各个螺栓拧入相应沉头孔内，从而通过沉头孔与螺栓的螺纹自锁功能完成钢板与螺栓的初步固定，同时由于螺栓的顶帽处于沉头孔内，因此可以对准螺栓顶帽与沉头孔内壁进行焊接，一方面提高焊接效果，另一方面避免焊接液凸出钢板表面，导致钢板无法紧密贴合内钢管的问题发生。

本实用新型进一步设置为：所述腹板上下两端分别延伸有翼板，所述翼板开设有供相应螺栓穿过翼板通孔。

通过采用上述技术方案，增设翼板与更多的螺栓进行固定，从而提高工字钢梁与中空型混凝土柱的连接强度。

本实用新型进一步设置为：所述翼板与工字钢之间设置加强筋。

通过采用上述技术方案，由加强筋提高翼板与工字钢的连接强度，进而提高翼板对于工字钢梁与中空型混凝土柱的加固效果。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过避免在施工现场进行浇筑和焊接，从而减少现场施工量，进而达到加快施工进度的技术效果；通过设置预支撑件，限制内钢管与外钢管的相对位置，为两者之间注入混凝土提供便利；通过两个U形定位板对工字钢梁的安装位置进行定位，从而为对准各个螺栓与相应腹板通孔提供便利；通过加强筋提高U形定位板与外钢管的连接强度，使得U形定位板具备支撑工字钢梁的技术效果；通过增设翼板提高工字钢梁与中空型混凝土柱的连接强度。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型浇筑混凝土层前中空型混凝土柱的结构示意图，主要表示外钢管与内钢管的配合关系；

图3为本实用新型连接件的结构示意图；

图4为本实用新型工字钢梁的结构示意图；

图5为图1的A部放大示意图，主要表示中空型混凝土柱与工字钢梁的配合关系。

附图说明：1、中空型混凝土柱；11、外钢管；12、内钢管；13、混凝土层；14、预支撑件；15、内圈；16、外圈；17、支撑板；18、U形定位板；19、加强筋；2、工字钢梁；21、工字钢；22、腹板；23、腹板通孔；24、螺母；25、翼板；26、翼板通孔；27、通槽；3、连接件；31、钢板；32、螺栓；33、通孔；34、沉头孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

中空型混凝土柱与钢梁的连接节点，如图1所示，包括中空型混凝土柱1、工字钢梁2以及连接中空型混凝土柱1和工字钢梁2的连接件3（标示于图3），中空型混凝土柱1包括外钢管11、穿设于外钢管11内的内钢管12以及填充于内钢管12与外钢管11之间的混凝土层13，内钢管12与外钢管11均为矩形中空钢管；在内钢管12与外钢管11之间填充混凝土形成混凝土层13，从而中空型混凝土柱1整体呈中空的三层结构，中空结构的好处在于降低中空型混凝土柱1的震动传导能力，进而提高本实用新型的抗震性，通过三层结构组成中空型混凝土柱1，从而利用钢管与混凝土各自所具备的优点，进而确保中空型混凝土柱1的结构强度。

如图2、图3所示，连接件3包括与内钢管12内壁贴合的钢板31以及与钢板31焊接固定的两列螺栓32，中空型混凝土柱1于节点区开设有供各个螺栓32穿过的通孔33；完成内钢管12与外钢管11的穿设后，将连接件3放入内钢管12内，对准各个螺栓32与相应通孔33并由内而外插入，此状态下钢板31贴合于内钢管12的内壁面，并通过焊接的方式初步固定钢板31与内钢管12，最后在在内钢管12与外钢管11之间填充混凝土形成混凝土层13（标示于图1），此状态下各个螺栓32与混凝土层13（标示于图1）埋设固定，并延伸出外钢管11的外壁面。

如图4、图5所示，工字钢梁2包括工字钢21以及焊接固定于工字钢21端部的腹板22，腹板22开设有供各个螺栓32穿过的腹板通孔23，螺栓32螺纹配合有螺母24。

以上为在相应工厂生产制备的施工所需预制件，在实际施工中，如图2、图3、图4所示，首先将固定有连接件3的中空型混凝土柱1竖直设立于相应位置，通过吊车吊起工字钢梁2并将其端部对准中空型混凝土柱1的节点区，即对准各个螺栓32与相应腹板通孔23并插入，此状态下螺栓32突出于腹板22，最后螺母24拧紧于各个螺栓32上，从而完成中空型混凝土柱1与工字钢梁2的节点连接；综上所述，通过预制固定有连接件3的中空型混凝土柱1和工字钢梁2，从而在施工现场仅需连接固定两者即可，避免在施工现场进行焊接和浇筑步骤，有效提高了现场施工效率。

在生产中空型混凝土柱1时需要在内钢管12与外钢管11之间注入混凝土，为避免因内钢管12与外钢管11缺乏限制，导致注入混凝土不便的问题发生，如图1、图2所示，内钢管12与外钢管11两端之间分别设置有预支撑件14，预支撑件14包括与内钢管12套接并焊接加固的内圈15以及与外钢管11外壁间隙套接的外圈16，内圈15与外圈16之间设置有多个支撑板17，支撑板17两端分别与内圈15、外圈16焊接固定；当内钢管12插入外钢管11内时，预支撑件14填充于内钢管12与外钢管11之间，再通过焊接的方式固定外圈16与外钢管11，从而内钢管12与外钢管11由预支撑件14进行连接，进而限制内钢管12与外钢管11的相对位置，为后续注入混凝土形成混凝土层提供便利。

在连接中空型混凝土柱1与工字钢梁2时，需要令各个螺栓32穿过相应腹板通孔23，但是由于腹板通孔23与螺栓32体积较小，存在不易对准的问题，为此如图4、 图5所示，外钢管11外壁面于节点区焊接固定有两个U形定位板18，两个U形定位板18呈上下设置，且开口相对；在连接中空型混凝土柱1与工字钢梁2时，仅需将工字钢梁2的端部对准两个U形定位板18之间并插入，即可令各个螺栓32穿过相应腹板通孔23，进而达到为对准螺栓32和腹板通孔23提供便利的技术效果。

为提高U形定位板18的功能性，如图5所示，U形定位板18与外钢管11之间设置有加强筋19，加强筋19可以为直角三角板，其两个直角边分别与U形定位板18、外钢管11焊接固定，从而通过加强筋19提高外钢管11与U形定位板18的连接强度，使得U形定位板18还具备支撑工字钢梁2的能力。

本实用新型中螺栓32通过如下方式与钢板31固定，如图3所示，钢板31贯穿开设有与螺栓32螺纹配合的沉头孔34，在连接螺栓32与钢板31时，将各个螺栓32拧入相应沉头孔34内，从而通过沉头孔34与螺栓32的螺纹自锁功能完成钢板31与螺栓32的初步固定，同时由于螺栓32的顶帽处于沉头孔34内，因此可以对准螺栓32顶帽与沉头孔34内壁进行焊接，一方面提高焊接效果，另一方面避免焊接液溢至钢板31与内钢管12的贴合面，导致钢板31无法紧密贴合内钢管12的问题发生。

为提高中空型混凝土柱1与工字钢梁2的连接强度，如图4、图5所示，腹板22上下两端分别延伸有翼板25，翼板25开设有供相应螺栓32穿过翼板通孔26，螺栓32穿过翼板通孔26后，取螺母24拧紧于该螺栓32上，从而通过增设中空型混凝土柱1与工字钢梁2的连接结构，有效提高两者的连接强度；需要说明的是，U形定位板18贯穿开设有供翼板25穿过的通槽27；同时翼板25与工字钢21之间焊接固定有加强筋19，从而通过加强筋19提高翼板25与工字钢梁2的连接强度，进而确保翼板25的加固效果。

具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种中空型混凝土柱与钢梁的连接节点，包括中空型混凝土柱（1）、工字钢梁（2）以及连接中空型混凝土柱（1）和工字钢梁（2）的连接件（3），其特征在于：

所述中空型混凝土柱（1）包括外钢管（11）、穿设于外钢管（11）内的内钢管（12）以及填充于内钢管（12）与外钢管（11）之间的混凝土层（13），所述内钢管（12）与外钢管（11）均为矩形中空钢管；

所述连接件（3）包括与内钢管（12）内壁贴合的钢板（31）以及与钢板（31）固定的两列螺栓（32），所述中空型混凝土柱（1）于节点区开设有供各个螺栓（32）穿过的通孔（33）；

所述工字钢梁（2）包括工字钢（21）以及固定于工字钢（21）端部的腹板（22），所述腹板（22）开设有供各个螺栓（32）穿过的腹板通孔（23），所述螺栓（32）螺纹配合有螺母（24）。

2.根据权利要求1所述的中空型混凝土柱与钢梁的连接节点，其特征在于：所述内钢管（12）与外钢管（11）两端之间分别设置有预支撑件（14）。

3.根据权利要求2所述的中空型混凝土柱与钢梁的连接节点，其特征在于：所述预支撑件（14）包括与内钢管（12）外壁固定的内圈（15）以及与外钢管（11）内壁间隙配合的外圈（16），所述内圈（15）与外圈（16）之间设置有多个支撑板（17）。

4.根据权利要求1所述的中空型混凝土柱与钢梁的连接节点，其特征在于：所述外钢管（11）外壁面于节点区固定设置有两个U形定位板（18），两个所述U形定位板（18）呈上下设置，且开口相对。

5.根据权利要求4所述的中空型混凝土柱与钢梁的连接节点，其特征在于：所述U形定位板（18）与外钢管（11）之间设置有加强筋（19）。

6.根据权利要求1所述的中空型混凝土柱与钢梁的连接节点，其特征在于：所述钢板（31）贯穿开设有与螺栓（32）螺纹配合的沉头孔（34）。

7.根据权利要求1所述的中空型混凝土柱与钢梁的连接节点，其特征在于：所述腹板（22）上下两端分别延伸有翼板（25），所述翼板（25）开设有供相应螺栓（32）穿过翼板通孔（26）。

8.根据权利要求7所述的中空型混凝土柱与钢梁的连接节点，其特征在于：所述翼板（25）与工字钢（21）之间设置加强筋（19）。