CN220747220U - 一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点,包括钢管混凝土预制柱、至少一个型钢梁和至少一个连接件，连接件用于连接固定钢管混凝土预制柱和型钢梁；钢管混凝土预制柱包括柱钢管、第一锚栓、混凝土、柱上外伸型钢梁和垫板，柱钢管内填充有混凝土，柱钢管内至少有一组第一锚栓；连接件为加固部件；所述的加固部件为牛腿；钢管混凝土预制柱包括第二锚栓，牛腿通过第二锚栓固定在柱钢管的侧壁上。本实用新型提出了一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点，满足了“强柱弱梁”的设计要求、实现大跨度及高承载力的建筑功能并保证节点可靠，在实际施工时，具有截面尺寸小、抗震延性好、耐冲击和耐疲劳性好、施工方便的优点。

Description

一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点

技术领域

本实用新型属于钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁框架结构，尤其涉及一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点。

背景技术

钢管混凝土结构是指在钢管内浇筑混凝土而形成的一种组合结构。一方面，外部钢管对核心混凝土起套箍作用,使核心混凝土由单向受压变为三向受压,延缓了混凝土受压时的纵向开裂,从而提高了核心混凝土的抗压承载能力和抵抗变形能力；另一方面，核心混凝土的填充阻碍了薄壁钢管的局部屈曲。正因为钢管混凝土结构具有承载力高、截面尺寸小、抗震延性好、耐冲击和耐疲劳性好、施工方便等优点,故其在大型高层建筑、超高层建筑、重载结构及大跨度结构中得到应用。

目前，在实际工程中，主要以钢管混凝土结构作为受压构件，即多数情况下钢管混凝土结构作为受压柱，而结构体系中受弯构件可能采用钢筋混凝土梁或钢梁，形成钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁框架结构，即钢梁框架结构。但是，其施工方法主要以现浇混凝土为主，即先安装钢管，再在钢管内浇筑混凝土，这种施工方法制约着钢管混凝土结构在框架结构中的推广应用。节点的受力较之于整体构件更为复杂,在进行整体结构受力分析时，梁柱节点的设计对节点承载力、刚度、整体结构的稳定性及抗震性等方面都有直接影响。另外，实际应用中发现大量的脆性断裂发生在框架结构的梁柱连接节点处，导致了结构主要构件的还没有完全塑性变形而整体结构却因脆性破坏从而丧失了承载力，造成了不可忽视的生命财产损失。基于此，为了满足“强柱弱梁”的设计要求、实现大跨度及高承载力的建筑功能并保证节点可靠，本实用新型提出了一种预制钢管混凝土柱与型钢梁节点。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点，以解决上述背景技术中提出的在框架结构的梁柱连接节点处易发生大量的脆性断裂的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点，包括钢管混凝土预制柱、至少一个型钢梁和至少一个连接件，连接件用于连接固定钢管混凝土预制柱和型钢梁。

进一步，钢管混凝土预制柱包括柱钢管、第一锚栓、混凝土、柱上外伸型钢梁和垫板，柱钢管内填充有混凝土，柱钢管内至少有一组第一锚栓，每组第一锚栓分别从柱钢管的一侧壁面穿出。

进一步，柱上外伸型钢梁的中间板面设有第一螺孔，柱上外伸型钢梁上部侧面和下部侧面设有第二螺孔，两组螺孔的方向垂直。

进一步，型钢梁中间板面上设有与柱上外伸型钢梁相同的第一螺孔，型钢梁上部面和下部面设有与柱上外伸型钢梁上部侧面和下部侧面相同的第二螺孔。

进一步，所述的连接件为连接钢板，连接钢板为半工字型并嵌入贴合在型钢梁和柱上外伸型钢梁连接处的内壁中。

进一步，连接件为加固部件，加固部件用于支撑固定型钢梁。

进一步，所述的加固部件为牛腿。

进一步，钢管混凝土预制柱包括第二锚栓，牛腿通过第二锚栓固定在柱钢管的侧壁上。

与现有技术相比，本实用新型可产生的有益效果有：

本实用新型提出了一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点，通过不同的连接件将钢管混凝土预制柱和型钢梁连接固定，满足了“强柱弱梁”的设计要求、实现大跨度及高承载力的建筑功能并保证节点可靠，在实际施工时，具有截面尺寸小、抗震延性好、耐冲击和耐疲劳性好、施工方便的优点。

附图说明

图1本实用新型实施例1的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点的具有一个型钢梁时的主视图；

图2本实用新型实施例1的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点的具有一个型钢梁时的俯视图；

图3本实用新型实施例1的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点的具有两个型钢梁时的主视图；

图4本实用新型实施例1的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点的具有两个型钢梁时的俯视图；

图5本实用新型实施例1的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点的型钢梁处于连接状态时的剖面图；

图6本实用新型实施例1的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点的具有一个型钢梁时的预制钢管混凝土柱节段图；

图7本实用新型实施例1的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点的型钢梁节段图；

图8本实用新型实施例1的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点的型钢梁节段图；

图9本实用新型实施例1的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点的具有两个型钢梁时的预制钢管混凝土柱节段图；

图10本实用新型实施例1的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点的型钢梁示意图；

图11本实用新型实施例2的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点的具有一个型钢梁时的主视图；

图12本实用新型实施例2的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点的具有一个型钢梁时的俯视图；

图13本实用新型实施例2的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点的具有两个型钢梁时的主视图；

图14本实用新型实施例2的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点的具有两个型钢梁时的俯视图；

图15a本实用新型实施例2的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点的具有一个型钢梁时的连接横截面图；

图15b本实用新型实施例2的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点的型钢梁连接的横截面图；

图15c本实用新型实施例2的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点的具有两个型钢梁时的横截面图；

图16本实用新型实施例2的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点的具有一个型钢梁时的预制钢管混凝土柱节段图；

图17本实用新型实施例2的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点的型钢梁节段图；

图18本实用新型实施例2的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点的型钢梁节段图；

图19本实用新型实施例2的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点的具有两个型钢梁时的预制钢管混凝土柱节段图；

结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下：

1-钢管混凝土预制柱；2-柱上外伸型钢梁；3-型钢梁；4-垫板；5-连接钢板；7-柱钢管；8-混凝土；10-第一锚栓；11-锚栓孔；12-第一螺孔；13-第二螺孔；14-第二锚栓；15-牛腿。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图来对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明。

实施例1

如图1-9所示，本实用新型提供一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点，该连接节点基于钢板螺栓连接，包括钢管混凝土预制柱1、型钢梁3和连接件，钢管混凝土预制柱1竖向布置，作为建筑物的承力柱；本实施例中，如图10所示，型钢梁3为工字钢，型钢梁3水平布置，且在和钢管混凝土预制柱1连接后作为承力梁。另外型钢梁3的形状、尺寸可根据实际需要进行变换。

钢管混凝土预制柱1包括柱钢管7、混凝土8、垫板4、第一锚栓10和柱上外伸型钢梁2，柱钢管7内填充有混凝土8，第一锚栓10埋入在柱钢管7内并从柱钢管7的一侧壁面穿出再穿过垫板4的锚栓孔11通过锚栓帽拧紧固定，柱上外伸型钢梁2与垫板4焊接固定，柱上外伸型钢梁2的中间板面设有第一螺孔12，柱上外伸型钢梁2上部侧面和下部侧面设有第二螺孔13，第二螺孔13的方向与第一螺孔12的方向垂直。型钢梁3中间板面上设有与柱上外伸型钢梁2相同的第一螺孔12，型钢梁3上部面和下部面设有与柱上外伸型钢梁2上部侧面和下部侧面相同的第二螺孔13。如图4所示，还可以在柱钢管7内埋入多组第一锚栓10，每组第一锚栓10分别从柱钢管7的侧壁面穿出再分别与垫板4通过锚栓固定连接。

连接件为连接钢板5，连接钢板5为半工字型并嵌入贴合在型钢梁3和柱上外伸型钢梁2连接处的内壁中，连接钢板5中间板面上设有与柱上外伸型钢梁2和型钢梁3上分别对应的第一螺孔12，连接钢板5上下两个面上设有与柱上外伸型钢梁2上部侧面和下部侧面、型钢梁3上部面和下部面相吻合的第二螺孔13，连接钢板5的第一螺孔12与柱上外伸型钢梁2相吻合的第一螺孔12通过螺栓固定；连接钢板5的第一螺孔12与型钢梁3上相吻合的第一螺孔12通过螺栓固定；连接钢板5上下两个面上的第二螺孔13和与柱上外伸型钢梁2上部侧面和下部侧面的第二螺孔13通过螺栓连接；连接钢板5上下两个面上的第二螺孔13和型钢梁3的上部面和下部面的第二螺孔13通过螺栓连接，由此，柱上外伸型钢梁2和型钢梁3通过连接板固定在一起。

另外，当钢管混凝土预制柱1的横截面为正方形时，为了使垫板4和柱钢管7的接触面更多，连接得更牢固，垫板4与柱钢管7接触的面为平面；当钢管混凝土预制柱1的横截面为圆弧面时，垫板4与柱钢管7接触的面为与圆弧面相吻合的弧形面。综上，垫板4与柱钢管7接触的面可随着钢管混凝土预制柱1的横截面的变化而变化。

本实用新型实施例1的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点施工方法，步骤如下：

(1)制作钢管混凝土预制柱1：按设计要求切割柱钢管7，在柱钢管7内预埋第一锚栓10，通过第一锚栓10与外伸梁2相连，同时在外伸梁2上钻螺栓孔12和螺栓孔13，在柱钢管7内浇筑混凝土8，形成钢管混凝土预制柱1。

(2)制作型钢梁3：按设计要求切割型钢梁3，在型钢梁3上钻螺栓孔12和螺栓孔13，完成型钢梁3制作。

(3)钢管混凝土预制柱1与型钢梁3的安装：将钢管混凝土预制柱1上的螺栓孔12和螺栓孔13、型钢梁3上的螺栓孔12和螺栓孔13和接钢板5上的螺栓孔12和螺栓孔13对齐，将螺栓穿过螺栓孔12和螺栓孔13，拧紧螺栓后完成装配连接。

实施例2

如图11-19所示，同实施例1，不同点是连接件为加固部件，所述的加固部件为牛腿15，该连接节点基于牛腿连接，牛腿15通过埋入在钢管混凝土预制柱1的第二锚栓14固定，第二锚栓14的一端穿过牛腿15，并通过螺帽拧紧，牛腿15与柱钢管7的接触面边缘焊接固定，牛腿15的上部壁面与型钢梁3的底面接触，牛腿15进一步支撑加固型钢梁3与钢管混凝土预制柱1的连接，对型钢梁3起到支撑的作用，垫板4与柱钢管7通过第一锚栓10固定连接。

另外，牛腿15的数量可根据型钢梁3的数量减少或者增加，第二锚栓14也可以根据牛腿的尺寸选择不同的长度。

本实用新型实施例2的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点施工方法，步骤如下：

(1)预制牛腿15：在牛腿15内部钻与第二锚栓14相对应的锚栓孔，完成牛腿15的制作。

(2)制作钢管混凝土预制柱1：在柱钢管7内预埋第二锚栓14，并用第二锚栓14安装预制好的牛腿15，牛腿15与柱钢管7的接触面边缘焊接固定，柱钢管7内浇筑混凝土8，形成钢管混凝土预制柱1。

(3)制作型钢梁3：按设计要求切割型钢梁3，在型钢梁3上焊接垫板4，在垫板4上钻与第一锚栓10相对应的锚栓孔11，完成型钢梁3制作。

(4)将钢管混凝土预制柱1与型钢梁3连接：将钢管混凝土预制柱1的预埋第一锚栓10穿入到焊接有型钢梁3的垫板4上的锚栓孔11中，拧紧第一锚栓10，完成装配连接。

Claims (4)

1.一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点，其特征在于，包括钢管混凝土预制柱(1)、至少一个型钢梁(3)和至少一个连接件，连接件用于连接固定钢管混凝土预制柱(1)和型钢梁(3)；

钢管混凝土预制柱(1)包括柱钢管(7)、第一锚栓(10)、混凝土(8)、柱上外伸型钢梁(2)和垫板(4)，柱钢管(7)内填充有混凝土(8)，柱钢管(7)内至少有一组第一锚栓(10)，每组第一锚栓(10)分别从柱钢管(7)的一侧壁面穿出；

连接件为加固部件，加固部件用于支撑固定型钢梁(3)；所述的加固部件为牛腿(15)；钢管混凝土预制柱(1)包括第二锚栓(14)，牛腿(15)通过第二锚栓(14)固定在柱钢管(7)的侧壁上。

2.根据权利要求1所述的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点，其特征在于，柱上外伸型钢梁(2)的中间板面设有第一螺孔(12)，柱上外伸型钢梁(2)上部侧面和下部侧面设有第二螺孔(13)，第二螺孔(13)的方向与第一螺孔(12)的方向垂直。

3.根据权利要求1所述的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点，其特征在于，型钢梁(3)中间板面上设有与柱上外伸型钢梁(2)相同的第一螺孔(12)，型钢梁(3)上部面和下部面设有与柱上外伸型钢梁(2)上部侧面和下部侧面相同的第二螺孔(13)。

4.根据权利要求1所述的一种预制钢管混凝土柱与型钢梁的连接节点，其特征在于，所述的连接件为连接钢板(5)，连接钢板(5)为半工字型并嵌入贴合在型钢梁(3)和柱上外伸型钢梁(2)连接处的内壁中。