一種加勁板貫通式方鋼管混凝土柱與h型鋼梁半剛性節點的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于建筑工程技術領域，涉及一種鋼與混凝土組合結構，具體適用于多高層鋼結構中的一種加勁板貫通式方鋼管混凝土柱與H型鋼梁半剛性節點。
【背景技術】
[0002]相繼發生的1994年美國Northbridge地震和1995年日本的Kobe地震等多次地震表明，采用完全焊接剛性節點的鋼框架因節點延性差、殘余應力大，容易發生脆性破壞，從而導致地震區鋼結構建筑災害相當嚴重。近年來，矩形鋼管混凝土因節點形式簡單，截面慣性矩大、穩定性好、便于采取防火措施等獨特優點，應用日益廣泛。但這些矩形鋼管混凝土框架結構節點構造與鋼框架結構相近，因此，也存在節點延性差、焊接殘余應力大等問題，在地震作用下同樣容易出現脆性破壞。
[0003]目前，半剛性連接主要通過高強螺栓和連接件(角鋼、T型鋼和端板)把梁、柱連接起來，主要形式有螺栓貫通、不貫通外伸端板式連接，以及梁翼緣通過連接件與柱壁連接。(O螺栓不貫通外伸端板式，即焊接端板的鋼梁通過栓焊在鋼管柱壁上的高強螺栓與柱連接，這種節點很容易導致鋼管柱壁的局部屈曲，而且高強螺栓與柱壁的栓焊工藝質量要求高，連接性能不易保證，抗彎剛度也不大，故在工程實際的應用較少。(2)螺栓貫通外伸端板式，即鋼梁通過焊接端板或T型鋼(T型連接件也可以用高強螺栓與鋼梁連接)，用貫通柱身的長高強度螺栓與柱相連，待管內的混凝土達到一定強度后，對螺栓桿施加預應力。這種節點具有較好的延性和抗震性能，而且節點剛度大，但工地貫通螺栓的安裝、螺栓預應力的施加和控制比較難，由于螺栓需要貫穿鋼管混凝土柱，現場施工也非常不方便。(3)連接件式，即通過連接件(角鋼、T型鋼與組合鋼板)并用高強螺栓與鋼管混凝土柱連接，梁腹板通過焊接在柱上的豎向鋼板用高強螺栓與柱相連。這種節點的梁翼緣因采用了高強螺栓，不僅提高了節點的延性和抗震性能，而且減少了現場焊接量，也有利于現場的安裝施工。但是當連接件在反復地震荷載作用下，由于鋼管內沒有內隔板傳力。鋼管混凝土柱容易引起柱壁的局部屈曲。
[0004]研宄表明，半剛性連接鋼框架因節點具有較強的變形能力和耗能能力，能夠延長結構的自振周期，通過控制梁端塑性鉸可耗散地震能量，防止因連接節點破壞而引起結構的倒塌，從而大大降低震害，有利于抗震。故研宄半剛性節點新形式，實現延性節點的抗震設計在實際工程中的推廣應用，具有重要意義。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是為了提高鋼結構節點的抗震性能，提供一種具有良好變形能力和耗能能力的加勁板貫通式方鋼管混凝土柱與H型鋼梁半剛性節點，防止因連接節點破壞而引起結構的倒塌。
[0006]為實現上述目的，本實用新型的技術方案為:一種加勁板貫通式方鋼管混凝土柱與H型鋼梁半剛性節點，由方鋼管混凝土柱、H型鋼梁、加勁板和連接件構成，所述的方鋼管混凝土柱包括方鋼管I及其內部灌注的混凝土 6 ;所述的H型鋼梁2包括上翼緣、下翼緣和腹板；所述的連接件包括水平連接板8和角鋼連接板4 ;在方鋼管混凝土柱的柱壁外焊接有水平連接板8和角鋼型連接板4，H型鋼梁2的上、下翼緣通過水平連接板8用穿筋式高強螺栓3連接，H型鋼梁2的腹板與角鋼連接板4通過摩擦型高強螺栓5連接，H型鋼梁2與方鋼管混凝土柱連接處設置貫通式加勁板7，在方鋼管混凝土柱的柱壁上對應貫通式加勁板7的位置開豎向槽，尺寸同貫通式加勁板7，所述豎向槽作為貫通加勁板7貫穿方鋼管混凝土柱的通道。
[0007]本實用新型中，所述的鋼管混凝土柱為方形的截面形式。所述的鋼梁為工字鋼梁。所述的混凝土為普通混凝土、高強混凝土或自密實混凝土。
[0008]本實用新型中，所述的貫通式加勁板和連接件的尺寸可以根據節點預期的剛度調整。
[0009]與現有技術相比，本實用新型節點的有益效果是:
[0010]1、本實用新型中梁柱之間通過連接板用高強螺栓連接，其變形能力強，受力性能可靠，構造比較簡單、現場施工也非常方便，連接板在工廠焊接完成，減少現場焊接量。
[0011]2、本實用新型中加勁板貫穿方鋼管混凝土柱，其作用相當于內隔板，傳力路線明確可靠，傳力直接；相比于柱內設置內隔板，其節省鋼材。
[0012]3、本實用新型具有良好的變形能力和耗能能力，通過控制梁端塑性鉸耗散地震能量，防止因連接節點破壞而引起結構的倒塌。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型節點之主視結構示意圖；
[0014]圖2為圖1中A-A剖面結構示意圖。
[0015]圖中:1為方鋼管；2為H型鋼梁；3為穿筋式高強螺栓；4為角鋼連接板；5為摩擦型高強螺栓；6為混凝土 ；7為貫通式加勁板；8為水平連接板。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明:
[0017]一種加勁板貫通式方鋼管混凝土柱與H型鋼梁半剛性節點，其中:由方鋼管混凝土柱、H型鋼梁、加勁板和連接件構成，所述的方鋼管混凝土柱包括方鋼管I及內部灌注的混凝土 6 ;所述的H型鋼梁2包括上、下翼緣和腹板；所述的連接件包括水平連接板8和角鋼連接板4。先將水平連接板8、角鋼連接板4和貫通式加勁板7在方鋼管混凝土柱的柱壁外定位，并在方鋼管混凝土柱的柱壁上對應加勁板7的位置開豎向槽，尺寸同加勁板7，作為加勁板7貫穿方鋼管混凝土柱的通道；后將水平連接板8、角鋼連接板4和加勁板7焊接在方鋼管混凝土柱壁上；之后再將H型鋼梁2的上下翼緣與水平連接板8用穿筋式高強螺栓3連接，H型鋼梁2的腹板與角鋼連接板4用摩擦型高強螺栓5連接。
[0018]本實用新型涉及的的鋼管混凝土柱為方形的截面形式；所述的鋼梁為工字鋼梁；所述的混凝土為普通混凝土、高強混凝土或自密實混凝土；所述的貫通式加勁板和連接件的尺寸可以根據節點預期的剛度調整。
[0019]上述方式中未述及的有關技術內容采取或借鑒已有技術即可實現。
[0020]需要說明的是，在本說明書的教導下本領域技術人員還可以作出這樣或那樣的容易變化方式，諸如等同方式，或明顯變形方式。上述的變化方式均應在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種加勁板貫通式方鋼管混凝土柱與H型鋼梁半剛性節點，其特征在于，由方鋼管混凝土柱、H型鋼梁、加勁板和連接件構成，所述的方鋼管混凝土柱包括方鋼管(I)及其內部灌注的混凝土 ￠);所述的H型鋼梁(2)包括上翼緣、下翼緣和腹板；所述的連接件包括水平連接板(8)和角鋼連接板(4);在方鋼管混凝土柱的柱壁外焊接水平連接板(8)和角鋼型連接板(4)，H型鋼梁(2)的上翼緣、下翼緣通過水平連接板(8)用穿筋式高強螺栓(3)連接，H型鋼梁⑵的腹板與角鋼連接板⑷用摩擦型高強螺栓(5)連接，H型鋼梁⑵與方鋼管混凝土柱連接處設置貫通式加勁板(7)，在方鋼管混凝土柱的柱壁上對應貫通式加勁板(7)的位置開豎向槽，尺寸同貫通式加勁板(7)，作為貫通式加勁板(7)貫穿方鋼管混凝土柱的通道。
2.根據權利要求1所述的一種加勁板貫通式方鋼管混凝土柱與H型鋼梁半剛性節點，其特征在于所述的混凝土為普通混凝土、高強混凝土或自密實混凝中任一種；所述的方鋼管混凝土柱為矩形截面形式。
3.根據權利要求1所述的一種加勁板貫通式方鋼管混凝土柱與H型鋼梁半剛性節點，其特征是:所述的貫通式加勁板和連接件的尺寸根據節點預期的剛度調整。
【專利摘要】本實用新型涉及一種加勁板貫通式方鋼管混凝土柱與H型鋼梁半剛性節點，由方鋼管混凝土柱、H型鋼梁、加勁板和連接件構成。連接件包括水平連接板和角鋼連接板。在方鋼管混凝土柱的柱壁外焊接水平連接板和角鋼型連接板，H型鋼梁的上下翼緣與水平連接板用穿筋式高強螺栓連接，H型鋼梁的腹板與角鋼連接板用摩擦型高強螺栓連接，并在H型鋼梁與方鋼管混凝土柱連接處設置貫通式加勁板，在方鋼管混凝土柱的柱壁上對應加勁板的位置開豎向槽，尺寸同加勁板，作為加勁板貫穿方鋼管混凝土柱的通道。本實用新型節點傳力明確可靠，具有較強的變形能力和耗能能力，可以提高建筑結構的抗震性能。
【IPC分類】E04B1-58
【公開號】CN204510482
【申請號】CN201520002477
【發明人】王興濤, 陳建峰
【申請人】同濟大學
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年1月5日