CN214195771U - 一种中空夹层钢管混凝土框架节点 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种中空夹层钢管混凝土框架节点，包括：中空夹层钢管混凝土柱、钢梁、穿心螺栓；所述中空夹层钢管混凝土柱包括同心方形内钢管柱和方形外钢管柱；所述方形内钢管柱和方形外钢管柱之间形成钢管柱中空夹层，所述钢管柱中空夹层中浇筑有混凝土；所述钢梁包括有钢梁底座，所述钢梁通过钢梁底座和穿心螺栓对称固定在所述中空夹层钢管混凝土柱的两侧；所述穿心螺栓依次穿过钢梁底座、方形外钢管柱一侧面、方形内钢管柱、方形外钢管柱另一侧面。本实用新型采用了贯穿方形内钢管柱的穿心螺栓连接，具有较高的整体性与抗震性，使中空夹层钢管混凝土框架节点具有更强变形和耗能能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑技术领域，具体为一种中空夹层钢管混凝土框架节点。
背景技术
目前钢管混凝土框架结构常采用外环板、内环板或外伸内隔板等三种形式的梁柱节点。此类框架梁柱节点存在大量的现场焊接工作，节点偏于刚性易脆性破坏，震后不易修复，很难实现结构的快速装配，不符合未来装配式结构的发展要求。与此同时，现有的中空夹层钢管混凝土柱在实际的应用中也存在着一些不足，如方形中空夹层钢管混凝土柱存在内、外钢管对混凝土的约束效果不足的缺陷，内层钢管尤甚；地震过程中钢管混凝土柱钢管局部屈曲问题等。因此研发具有更强变形和耗能能力的螺栓连接的装配式框架梁柱节点得到了越来越多的关注。
发明内容
为了解决现有技术的缺点和不足，本项目提出了一种自重轻、承载力高、滞回性能好、施工方便的一种中空夹层钢管混凝土框架节点。本实用新型既解决了钢管约束效果不足的问题，又可大大减少现场焊接，加快施工进度。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种中空夹层钢管混凝土框架节点，其特征在于，包括：中空夹层钢管混凝土、钢梁、穿心螺栓；所述中空夹层钢管混凝土包括同心方形内钢管柱和方形外钢管柱；所述方形内钢管柱和方形外钢管柱之间形成钢管柱中空夹层，所述钢管柱中空夹层中浇筑有混凝土；所述钢梁包括有钢梁底座，所述钢梁通过钢梁底座和穿心螺栓对称固定在所述中空夹层钢管混凝土的两侧；所述穿心螺栓依次穿过钢梁底座、方形外钢管柱一侧面、方形内钢管柱、方形外钢管柱另一侧面。
进一步的，所述钢管柱中空夹层内设置有双向对拉箍筋、定位纵筋，所述双向对拉箍筋沿所述方形内钢管柱和方形外钢管柱高度方向均匀布置；所述定位纵筋竖直设置在所述钢管柱中空夹层内，并同所述双向对拉箍筋连接制作成钢筋笼。
进一步的，所述双向对拉箍筋包括矩形筋和设置在矩形筋四条边上的匚形筋，所述匚形筋的两个端点与所述矩形筋对应边上的两端点连接。
进一步的，所述匚形筋与所述矩形筋对应边之间设置有拉筋。
进一步的，两个相邻的匚形筋形成的夹角处设置有所述定位纵筋。
进一步的，所述方形外钢管柱的左右两块直钢板内壁上焊接有弯钩，所述弯钩与所述双向对拉箍筋焊接连接，所述弯钩开口朝向下套设在所述双向对拉箍筋上。双向对拉箍筋采用焊接与弯钩套设相结合的工法，将钢筋笼同方形内钢管柱和方形外钢管柱表面进行有效连接。弯钩，由普通钢筋制作而成，将普通直钢筋弯折成三段长度为20mm的槽型弯钩。
进一步的，钢梁为工字形或H形，钢梁上翼缘焊接圆柱头栓钉，圆柱头栓钉作为抗剪连接件。
本实用新型的混凝土框架节点在制作时，对于钢-混凝土组合梁，首先在工字形、H形等钢梁上翼缘焊接圆柱头栓钉等抗剪连接件，之后再钢梁端部采用熔透焊或对接焊等将钢梁底座与钢梁焊接。混凝土浇筑前，先在方形内钢管柱和方形外钢管柱开好的穿心螺栓孔内布设PVC套管，然后再浇筑混凝土，这样后期在进行螺栓装配时方便快捷。最后采用高强度穿心螺栓将中空夹层钢管混凝土柱与钢梁连接，整体建筑体系连接完成后浇筑混凝土楼板。
本实用新型所述中空夹层钢管混凝土框架节点采用了贯穿方形内钢管柱的穿心螺栓连接，其地震荷载作用下的破坏顺序一般为：首先钢梁底座发生塑性变形消耗地震能量；其次混凝土框架节点核心区附近的钢梁才会发生翼缘的局部屈曲变形；进而钢梁上的楼板混凝土开裂。由于中空夹层钢管混凝土柱内配置了双向对拉箍筋且穿心螺栓为高强贯通型，故而在限制钢管变形的同时保证了“强节点弱构件”与“强柱弱梁”的设计理念，因而具有较高的整体性与抗震性，使中空夹层钢管混凝土框架节点具有更强变形和耗能能力。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例1的中空夹层钢管混凝土框架节点的立体结构示意。
图2为图1中的双向对拉箍筋与定位纵筋连接的立体结构示意图。
图3为图1中的中空夹层钢管混凝土柱横截面结构示意图。
图4为图1中的中空夹层钢管混凝土框架节点的剖面结构示意图。
图5为图1中的双向对拉箍筋结构示意图。
图6a为图3中的直钢板与弯钩连接结构主视图。
图6b为图3中的直钢板与弯钩连接结构侧视图。
图7、图3中的弯钩与双向对拉箍筋连接的立体结构示意图。
附图标记说明：
1-中空夹层钢管混凝土柱、2-钢梁、3-穿心螺栓、4-混凝土、5-双向对拉箍筋、6-定位纵筋、11-方形内钢管柱、12-方形外钢管柱、21-钢梁底座、22- 圆柱头栓钉、23-钢筋桁架楼承板、51-矩形筋、52-匚形筋、53-拉筋、121-直钢板、122-弯钩。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
如图1-4，一种中空夹层钢管混凝土框架节点，包括：中空夹层钢管混凝土柱1、钢梁2、穿心螺栓3；所述中空夹层钢管混凝土柱1包括同心方形内钢管柱11和方形外钢管柱12；所述方形内钢管柱11和方形外钢管柱12之间形成钢管柱中空夹层，所述钢管柱中空夹层中浇筑有混凝土4；所述钢梁2包括钢梁底座21，所述钢梁2通过所述钢梁底座21和穿心螺栓3对称固定在所述中空夹层钢管混凝土柱的两侧；所述穿心螺栓3依次穿过钢梁底座21、方形外钢管柱12一侧面、方形内钢管柱11、方形外钢管柱12另一侧面，所述方形外钢管柱12一侧面和方形外钢管柱12另一侧面是相对的两个侧面。
进一步的，所述钢管柱中空夹层内设置有双向对拉箍筋5、定位纵筋6，所述双向对拉箍筋5沿所述方形内钢管柱11和方形外钢管柱12高度方向均匀布置；所述定位纵筋6竖直设置在所述钢管柱中空夹层内，并同所述双向对拉箍筋5连接制作成钢筋笼。进一步的，所述钢梁2为工字形或H形，钢梁2上翼缘焊接圆柱头栓钉22，圆柱头栓钉22作为抗剪连接件。进一步的，所述钢梁2 是设置有钢筋桁架楼承板。
进一步的，如图5，所述双向对拉箍筋5包括矩形筋51和设置在矩形筋四条边上的匚形筋52，所述匚形筋52的两个端点与所述矩形筋51对应边上的两端点连接。
进一步的，所述匚形筋52与所述矩形筋51对应边之间设置有拉筋53。进一步的，定位纵筋6设置在两个相邻的匚形筋52形成的夹角处。
进一步的，如图6a、6b、7，所述方形外钢管柱12的左右两块直钢板121 内壁上焊接有弯钩122，所述弯钩122与所述双向对拉箍筋5焊接连接，所述弯钩122开口朝向下套设在所述双向对拉箍筋5上。双向对拉箍筋5采用焊接与弯钩套设相结合的工法，将所述钢筋笼同方形内钢管柱11和方形外钢管柱 12表面进行有效连接。弯钩122，由普通钢筋制作而成，将普通直钢筋弯折成三段长度为20mm的槽型弯钩。
本实用新型的混凝土框架节点在制作时，对于钢-混凝土组合梁，首先在工字形、H形等钢梁上翼缘焊接圆柱头栓钉22等抗剪连接件，之后再钢梁2端部采用熔透焊或对接焊等将钢梁底座与钢梁焊接。混凝土浇筑前，先在方形内钢管柱11和方形外钢管柱12开好的穿心螺栓孔内布设PVC套管，然后再浇筑混凝土，这样后期在进行螺栓装配时方便快捷。最后采用高强度穿心螺栓将中空夹层钢管混凝土柱1与钢梁2连接，整体建筑体系连接完成后浇筑混凝土楼板。
本实用新型所述中空夹层钢管混凝土框架节点采用了贯穿方形内钢管柱的穿心螺栓连接，其地震荷载作用下的破坏顺序一般为：首先钢梁底座发生塑性变形消耗地震能量；其次混凝土框架节点核心区附近的钢梁才会发生翼缘的局部屈曲变形；进而钢梁上的楼板混凝土开裂。由于中空夹层钢管混凝土柱内配置了双向对拉箍筋且穿心螺栓为高强贯通型，故而在限制钢管变形的同时保证了“强节点弱构件”与“强柱弱梁”的设计理念，因而具有较高的整体性与抗震性，使中空夹层钢管混凝土框架节点具有更强变形和耗能能力。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种中空夹层钢管混凝土框架节点，其特征在于，包括：中空夹层钢管混凝土柱、钢梁、穿心螺栓；所述中空夹层钢管混凝土柱包括同心方形内钢管柱和方形外钢管柱；所述方形内钢管柱和方形外钢管柱之间形成钢管柱中空夹层，所述钢管柱中空夹层中浇筑有混凝土；所述钢梁包括有钢梁底座，所述钢梁通过钢梁底座和穿心螺栓对称固定在所述中空夹层钢管混凝土柱的两侧；所述穿心螺栓依次穿过钢梁底座、方形外钢管柱一侧面、方形内钢管柱、方形外钢管柱另一侧面。
2.根据权利要求1所述的中空夹层钢管混凝土框架节点，其特征在于，所述钢管柱中空夹层内设置有双向对拉箍筋、定位纵筋，所述双向对拉箍筋沿所述方形内钢管柱和方形外钢管柱高度方向均匀布置；所述定位纵筋竖直设置在所述钢管柱中空夹层内，并同所述双向对拉箍筋连接制作成钢筋笼。
3.根据权利要求2所述的中空夹层钢管混凝土框架节点，其特征在于，所述双向对拉箍筋包括矩形筋和设置在矩形筋四条边上的匚形筋，所述匚形筋的两个端点与所述矩形筋对应边上的两端点连接。
4.根据权利要求3所述的中空夹层钢管混凝土框架节点，其特征在于，所述匚形筋与所述矩形筋对应边之间设置有拉筋。
5.根据权利要求2所述的中空夹层钢管混凝土框架节点，其特征在于，两个相邻的匚形筋形成的夹角处设置有所述定位纵筋。
6.根据权利要求2所述的中空夹层钢管混凝土框架节点，其特征在于，所述方形外钢管柱的左右两块直钢板内壁上焊接有弯钩，所述弯钩与所述双向对拉箍筋焊接连接，所述弯钩开口朝向下套设在所述双向对拉箍筋上。
7.根据权利要求1所述的中空夹层钢管混凝土框架节点，其特征在于，钢梁为工字形或H形。
8.根据权利要求1所述的中空夹层钢管混凝土框架节点，其特征在于，钢梁上翼缘焊接圆柱头栓钉。
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