一種鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點及建筑結構體系的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點，所述鋼梁與所述鋼管混凝土柱的鋼管在節點處連接，所述鋼管混凝土柱內在與鋼梁的上下翼緣相對應位置分別設置內環板，所述內環板與所述鋼管混凝土柱的鋼管內壁固定連接，所述內環板上沿所述鋼梁方向焊接多根鋼筋。本發明還公開了一種建筑結構體系，包括上述鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點。本發明通過在內環板上沿鋼梁方向焊接多根鋼筋，使鋼梁的傳力明確、整體性高且延性好，有利于提高連接質量，同樣增加了鋼管與混凝土的機械咬合力，有效解決了大直徑鋼管混凝土柱中鋼管與混凝土協同性差的問題。本發明建筑結構體系安全、穩定。
【專利說明】一種鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點及建筑結構體系
【技術領域】
[0001]本發明涉及結構工程【技術領域】，特別是涉及一種鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點及建筑結構體系。
【背景技術】
[0002]鋼管混凝土具有強度高，延性好、耐疲勞、抗沖擊、易施工等優越性而備受青睞，在高層建筑中應用越來越多。但大直徑鋼管混凝土柱的節點研究并不成熟，而且大直徑鋼管混凝土柱與梁的節點連接形式與構造直接影響到建筑結構的穩定性與安全性，同時也影響建筑結構用鋼量及經濟性。
[0003]目前，已有的節點形式主要為外環式節點、內環式節點及穿心式節點等，但對于大直徑鋼管混凝土柱，混凝土與鋼材的協同性變差，以上連接形式均存在較大的局限性。外環式節點主要缺點為用鋼量大，當鋼管混凝土柱尺寸較大時，鋼管與混凝土協同工作性較差，節點剛度有所下降；穿心式節點主要缺點為框架梁與鋼管壁傳力性能差，且不適用于柱兩側鋼梁不在同一直線上的情況。內環式節點主要缺點為對澆筑混凝土的要求較高，框架梁翼緣在與鋼管壁焊接處容易發生撕裂；另外在一篇發明專利申請(申請公布號為CN102877549A，名稱為一種鋼管混凝土柱與鋼梁的剛性連接節點)中，公開了一種內環式節點的連接方式，揭露了減小內環板寬度和增加內環板之間加勁肋的技術方案，并且從附圖可見其中鋼梁與鋼管外壁連接處鋼梁的翼緣加寬，解決了內環式節點對澆筑混凝土的要求較高，框架梁翼緣在與鋼管壁焊接處容易發生撕裂的問題，但針對大直徑鋼管混凝土柱來說，還存在鋼管與混凝土協同性差的問題，且其中內環板為分段式，降低了節點的連接質量。
[0004]由此可見，上述現有的鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點在結構、方法與使用上，顯然仍存在缺陷，而亟待加以進一步改進。為了合理確定柱梁節點的連接形式，驗證大直徑鋼管混凝土柱節點的安全性、可靠性與可實施性，創設一種技術先進、節省材料，達到最佳技術經濟效果的新的鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點，成為當前業界極需改進的目標。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種傳力明確、構造簡單且延性好的鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點，以提高節點的連接質量和增加大直徑鋼管與混凝土的協同性，從而克服現有的鋼管混凝土柱與鋼梁連接節點的不足。
[0006]為解決上述技術問題，本發明提供一種鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點，所述鋼梁與所述鋼管混凝土柱的鋼管在節點處連接，所述鋼管混凝土柱內在與鋼梁的上下翼緣相對應位置分別設置內環板，所述內環板與所述鋼管混凝土柱的鋼管內壁固定連接，所述內環板上沿所述鋼梁方向焊接多根鋼筋。
[0007]作為進一步改進，所述內環板的上下表面分別焊接鋼筋。
[0008]進一步改進，所述內環板的寬度小于所述鋼管混凝土柱鋼管直徑的1/4。[0009]進一步改進，所述與鋼梁上下翼緣相對應的兩個內環板之間沿環向設置豎肋，所述豎肋與所述鋼管混凝土柱鋼管內壁固定連接。
[0010]進一步改進，所述鋼管混凝土柱的鋼管內壁上沿環向和縱向設置多個栓釘。
[0011]進一步改進，所述鋼梁與所述鋼管混凝土柱的鋼管通過焊接連接，所述焊接處鋼梁的翼緣寬度大于非焊接處鋼梁的翼緣寬度。
[0012]進一步改進，所述鋼管混凝土柱內還設置鋼筋籠，所述鋼筋籠的縱筋貫通所述鋼管混凝土柱，所述鋼筋籠的箍筋在所述內環板之間的區域中斷。
[0013]進一步改進，所述鋼筋籠的箍筋為螺旋式。
[0014]進一步改進，所述鋼梁為H型鋼梁。
[0015]本發明還要解決的技術問題是提供一種安全穩定的建筑結構體系，克服現有的建筑結構體系中鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點存在的不足。
[0016]為解決上述技術問題，本發明提供一種建筑結構體系，包括上述鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點。
[0017]采用上述的技術方案，本發明至少具有以下優點:
[0018](I)本發明通過在內環板上沿鋼梁方向焊接多根鋼筋，使鋼梁的傳力明確、整體性高且延性好，有利于提高連接質量，同樣增加了鋼管與混凝土的機械咬合力，有效解決了大直徑鋼管混凝土柱中鋼管與混凝土協同性差的問題；
[0019](2)本發明通過減小內環板的寬度，降低了澆筑混凝土的難度，使混凝土的澆筑質量得到保證；
[0020](3)本發明通過在內環板間設置豎肋，在鋼管內壁上設置栓釘，進一步增加了鋼管與混凝土的機械咬合力和摩擦力，有效解決大直徑鋼管混凝土柱中鋼管與混凝土協同性差的問題；
[0021](4)本發明通過加寬鋼梁在焊接處的翼緣寬度，有效緩解鋼梁翼緣與鋼管壁焊接處易發生撕裂的問題；
[0022](5)本發明通過設置鋼筋籠，有效解決了混凝土收縮徐變的問題；
[0023](6)本發明的結構使用鋼量明顯降低，且梁柱夾角靈活性增強，梁與柱的布置性更強。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]上述僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，以下結合附圖與【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細說明。
[0025]圖1是本發明鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點的立體示意圖。
[0026]圖2是圖1中1-1剖面示意圖；
[0027]圖3是圖1的I1-1I剖面示意圖；
【具體實施方式】
[0028]參照圖1至3可見，本發明鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點，包括鋼梁2和鋼管混凝土柱的大直徑鋼管I。鋼梁2采用H型鋼梁，當然也可采用工字型鋼梁等。H型鋼梁2與鋼管混凝土柱的鋼管I在節點處焊接在一起，在焊接處H型鋼梁2的翼緣5寬度加寬。在鋼管I內與H型鋼梁2的上下翼緣5相對應位置處分別焊接內環板3。為了降低澆筑混凝土的難度，內環板3的寬度較小，如小于鋼管I直徑的1/4。為了提高連接質量和增加鋼管與混凝土的機械咬合力，內環板3的上下表面分別焊接兩排鋼筋6，鋼筋6沿H型鋼梁2方向設置，使鋼梁的傳力明確、整體性高且延性好。為了增加大直徑鋼管與混凝土的機械咬合力和摩擦力，在與H型鋼梁2上下翼緣5相對應的兩個內環板3之間沿環向設置多個豎向加勁肋4，豎向加勁肋4與鋼管I內壁固定連接，并且在鋼管I的內壁上沿環向和縱向設置多個栓釘8。
[0029]另外，為解決混凝土收縮徐變的問題，鋼管I內還設置螺旋鋼筋籠7，螺旋鋼筋籠7的縱筋貫通整個鋼管1，螺旋鋼筋籠7的箍筋在上下內環板之間的區域中斷。
[0030]本發明加工制作簡單，安裝焊接方便。具體實施過程為:
[0031](I)鋼管1、節點處內環板3、內環板間的豎向加勁肋4、內環板上下表面的鋼筋6及鋼管內壁上的栓釘8在鋼結構工廠加工制造完成，具體做法參照附圖1至3 ;
[0032](2)將制作好的節點運輸到現場，先將節點固定好，然后放入螺旋鋼筋籠7 ；
[0033](3)將H型鋼梁2與鋼管I外壁焊接；
[0034](4)最后澆灌混凝土。
[0035]本實施方法均采用常規的鋼結構安裝工藝，構件尺寸應滿足上述內容的設計原則。
[0036]本發明鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點可用于任何需要鋼管混凝土柱與鋼梁連接的建筑結構體系，以提高該建筑結構的安全性和穩定性。
[0037]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，本領域技術人員利用上述揭示的技術內容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發明的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點，所述鋼梁與所述鋼管混凝土柱的鋼管在節點處連接，所述鋼管混凝土柱內在與鋼梁的上下翼緣相對應位置分別設置內環板，所述內環板與所述鋼管混凝土柱的鋼管內壁固定連接，其特征在于，所述內環板上沿所述鋼梁方向焊接多根鋼筋。
2.根據權利要求1所述的鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點，其特征在于，所述內環板的上下表面分別焊接鋼筋。
3.根據權利要求1或2所述的鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點，其特征在于，所述內環板的寬度小于所述鋼管混凝土柱鋼管直徑的1/4。
4.根據權利要求3所述的鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點，其特征在于，所述與鋼梁上下翼緣相對應的兩個內環板之間沿環向設置豎肋，所述豎肋與所述鋼管混凝土柱鋼管內壁固定連接。
5.根據權利要求1所述的鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點，其特征在于，所述鋼管混凝土柱的鋼管內壁上沿環向和縱向設置多個栓釘。
6.根據權利要求1所述的鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點，其特征在于，所述鋼梁與所述鋼管混凝土柱的鋼管通過焊接連接，所述焊接處鋼梁的翼緣寬度大于非焊接處鋼梁的翼緣寬度。
7.根據權利要求1所述的鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點，其特征在于，所述鋼管混凝土柱內還設置鋼筋籠，所述鋼筋籠的縱筋貫通所述鋼管混凝土柱，所述鋼筋籠的箍筋在所述內環板之間的區域中斷。
8.根據權利要求7所述的鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點，其特征在于，所述鋼筋籠的箍筋為螺旋式。
9.根據權利要求1所述的鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點，其特征在于，所述鋼梁為H型鋼梁。
10.一種建筑結構體系，其特征在于，包括權利要求1-9任一項所述的鋼管混凝土柱與鋼梁的連接節點。
【文檔編號】E04B1/58GK103993671SQ201410259583
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年6月12日 優先權日:2014年6月12日
【發明者】范重, 趙長軍, 仕帥 申請人:中國建筑設計研究院