專利名稱：一種鋼梁嵌入式帶肋貫穿隔板方鋼管混凝土柱-h型鋼梁組合節點的制作方法
技術領域：
本發明涉及建筑技術領域，確切的說是一種鋼梁嵌入式帶肋貫穿隔板方鋼管混凝土柱-H型鋼梁組合節點。關于一種新型的鋼管混凝土結構梁柱節點構造型式，該種節點型式能夠有效地實現柱子與H型鋼梁的有效連接，保證了節點處柱壁材料的連續性，能較好地實現梁柱節點剛性連接。同時，此節點型式能夠完全實現梁柱構件在工廠加工，運至施工現場后運用高強螺栓實現梁柱節點的拼裝工作，適合應用于商場、超市、普通住宅、高層及超高層等鋼管混凝土結構體系中。
背景技術：
近20年來，在我國建筑領域中對鋼管混凝土組合框架結構的應用越來越多，其優越性也逐漸的顯現出來，尤其是方鋼管混凝土柱以其截面的簡單，施工方便等優點被越來越多的學者所重視。在2004年，中國工程建設標準化協會頒布了《矩形鋼管混凝土結構技術規程》，其中對矩形鋼管混凝土結構梁柱連接節點劃分了三種類型即內隔板式節點、外隔板式節點和隔板貫通式節點。對規程中所給出的隔板貫穿式節點，經過一些數值模擬和試驗研究發現，該連接形式的方鋼管混凝土柱-H型鋼梁組合節點具有一定的局限性，在隔板與鋼梁連接處以及鋼梁根部很容易出現應力集中等現象，并且塑性鉸的位置距節點核心區域很近，節點的延性性能并不是最佳的，因此還具有一些改進優化的空間。隨著我國鋼材產量和質量的不斷提高以及焊接自動化技術的迅猛發展，方鋼管混凝土柱-H型鋼梁節點在組合結構中得到了廣泛應用。鋼結構和組合結構中梁與柱的連接問題，一直是一個比較重要且始終沒有圓滿解決的問題。保證梁與柱的可靠連接是保證建筑物尤其是高層及超高層建筑物可靠性的重要基礎。現有的結構中梁與柱的連接方式主要有焊接連接和螺栓連接，焊接連接時焊縫較多破壞了鋼材本身的材質，而螺栓連接在可靠性上要遜色一些。通過改進貫穿隔板與鋼梁的連接形式來可以優化規程中給出的隔板貫穿式方鋼管混凝土柱-鋼梁節點性能，一方面從改進貫穿隔板和鋼梁連接形式上入手，減少應力集中現象，使塑性鉸區域外移，遠離節點的核心區，提高節點的延性，更好的滿足“強節點弱桿件”的原則；另一方面從對鋼管混凝土柱子的節點區域加強入手，通過設置加勁肋的形式，使節點更好的滿足“強柱弱梁”的原則。因此在考慮以上兩方面優化思想的基礎上，本發明提出了一種鋼梁嵌入式帶肋貫穿隔板方鋼管混凝土柱-H型鋼梁組合節點。

發明內容
本發明的目的是提供一種新型的方鋼管混凝土柱與H型鋼梁的連接形式，通過改變貫穿隔板的形狀，使其很好的與H型鋼梁連接，提高節點的延性和耗能性能，同時在隔板間設置加勁肋，更好的滿足“強柱弱梁”設計理念。本發明的技術方案I、按照《建筑抗震設計規范》GB50011-2010中“強柱弱梁，強節點、弱構件”的要求，柱子不先于梁破壞，節點的承載力應高于被連接構件。現有的外環板式焊接梁柱節點和螺栓連接梁柱節點雖然能滿足承載力和剛度要求，由于采用單一的連接方式，所以引起的彎矩最大處材料的不連續性也不容忽視。鋼梁嵌入式帶肋貫穿隔板方鋼管混凝土柱-H型鋼梁組合節點綜合兩種連接方式的優點，在柱子中插入兩塊貫通的槽型隔板，H型鋼梁的上下翼緣插入隔板的槽型口中，采用三面圍焊將隔板與柱子連接起來，然后在柱壁上焊接兩塊帶螺栓孔的拼接板，再把梁的腹板插入兩塊拼接板之間，用高強螺栓連接起來。這樣的連接構造保證了節點域處有較強的剛度，不會因為采用單一的連接方式而引起截面削弱和應力集中，更好的滿足了規范關于“強柱弱梁，強節點、弱構件”的要求。詳細技術方案如下鋼梁嵌入式帶肋貫穿隔板方鋼管混凝土柱-H型鋼梁節點，由方鋼管混凝土柱、拼接板、嵌入式貫穿隔板、鋼管核心區隔板加勁肋、H型鋼梁、高強螺栓組成，其特征在于鋼管柱在貫穿隔板之間處焊接有加勁肋，同時在鋼梁與貫穿隔板的連接處采用鋼梁翼緣嵌入式，將貫穿隔板節點連接形成三面圍焊焊縫，貫穿隔板有嵌入槽，H形鋼梁與貫穿隔板連接。H形鋼梁兩側用高強度螺栓連接有拼接板。本發明的優點及有益效果
本發明的新型梁柱節點，同時采用了焊接連接和螺栓連接實現了兩種連接方式的完美結合。保證了節點連續、可靠、穩定的要求，同時避免了節點處應力集中現象，實現梁柱節點的剛性連接。由于該種節點型式連接方法可靠，施工方法簡單，便于構件的長距離運輸，所以它能更好的應用于工程實際。節點構件由工廠生產加工后可運送至工程現場進行組裝拼接，有效的提高了生產效率并縮短工期。通過研究得知此新型梁柱節點在承載能力上也優于現有的梁柱節點。可滿足承載力和剛度要求較高的實際工程的使用要求。


圖I為鋼梁嵌入式帶肋貫穿隔板方鋼管混凝土柱-H型鋼梁節點的示意圖2、圖3、圖4為梁柱節點連接示意圖中I表示鋼梁翼緣與貫穿隔板之間的坡口對焊連接、2為鋼梁腹板與方鋼管柱用角焊縫連接、3為方鋼管柱和貫穿隔板之間角焊縫連接；圖中4是混凝土、5是方鋼管、6是加勁肋、7是貫穿隔板、8是高強螺栓、9是H型鋼梁。
具體實施例方式下面結合技術方案和參照附圖對本發明進行詳細說明。本發明提出的鋼梁嵌入式帶肋貫穿隔板方鋼管混凝土柱-H型鋼梁節點如圖f圖4所示。鋼梁嵌入式帶肋貫穿隔板方鋼管混凝土柱-H型鋼梁節點主要由方鋼管混凝土柱、拼接板、嵌入式貫穿隔板、鋼管核心區隔板加勁肋、H型鋼梁、高強螺栓組成。鋼梁嵌入式帶肋貫穿隔板方鋼管混凝土柱-H型鋼梁節點的制作方法。鋼管柱是由四塊鋼板焊接而成，主要有三部分組成，即上柱、中柱和下柱，制作時，先將上柱和下柱各自焊接好，中柱的每塊鋼板上需要焊接一塊加勁肋，然后將焊接好加勁肋的鋼板組合成中柱，然后將貫穿隔板置于柱子中，貫穿隔板通過角焊縫與鋼管柱連接在一起，形成核心區帶加勁肋的貫穿隔板方鋼管柱；然后將鋼梁腹板的拼接板與方鋼管柱通過角焊縫連接在一起；再將H型鋼梁的翼緣與帶U型槽的貫穿隔板通過坡口對焊的形式焊接在一起，對鋼梁翼緣的根部形成三面圍焊，此時鋼梁的腹板應該夾在與方鋼管柱焊接在一起的兩塊拼接板中；最后采用高強螺栓，將鋼梁腹板兩側的拼接板與鋼梁腹板連接在一起，形成完整的鋼梁嵌入式帶肋貫穿隔板方鋼管混凝土柱-H型鋼梁節點構件，最后在現場對方鋼管柱進行混凝土燒筑。
權利要求
1.鋼梁嵌入式帶肋貫穿隔板方鋼管混凝土柱-H型鋼梁節點主要由方鋼管混凝土柱、拼接板、嵌入式貫穿隔板、鋼管核心區隔板加勁肋、H型鋼梁、高強螺栓組成；其特征在于鋼管柱貫穿隔板之間的加勁肋提高了柱子的整體性，與普通的隔板貫穿式節點相比，該類節點的柱子連續性更好，同時在鋼梁與貫穿隔板的連接處采用鋼梁翼緣嵌入式，將普通的貫穿隔板節點連接的一條焊縫，改進至三面圍焊焊縫，大大的加強了連接處的可靠性，同時由于嵌入槽的存在，使其在地震作用下鋼梁根部翼緣屈曲的位置向遠離節點的方向移動，也就是塑性鉸出現的位置向節點區域外移動，大大提高了節點的延性性能和耗能能力，更好的滿足“強柱弱梁、強節點、弱桿件”的設計啊要求，構件由工廠生產加工后以板件形式運至工程現場進行組裝拼接，有效地提高了生產效率并縮短工期。
2.根據權利要求I所述的鋼梁嵌入式帶肋貫穿隔板方鋼管混凝土柱-H型鋼梁節點，其特征在于節點的制作方法，方鋼管柱要求有四塊鋼板滿焊而成，在柱中節點區域，鋼柱的內部補焊加勁肋，將制作好的帶U型嵌入槽的貫穿隔板通過單向角焊縫與方鋼管柱連接在一起，鋼梁與柱的連接是通過把鋼梁翼緣嵌入到柱子貫穿隔板的U型嵌入槽內，通過三面圍焊將鋼梁翼緣與柱連接好，其鋼梁腹板則是通過高強螺栓將鋼梁腹板和腹板兩側與方鋼管柱焊接好的拼接板連接在一起，形成完整的鋼梁嵌入式帶肋貫穿隔板方鋼管混凝土柱-H型鋼梁節點。
全文摘要
本發明是鋼梁嵌入式帶肋貫穿隔板方鋼管混凝土柱-H型鋼梁節點，它避免了節點處應力集中現象，實現梁柱節點的剛性連接。由方鋼管混凝土柱、拼接板、嵌入式貫穿隔板、鋼管核心區隔板加勁肋、H型鋼梁、高強螺栓組成，鋼管柱在貫穿隔板之間處焊接有加勁肋，同時在鋼梁與貫穿隔板的連接處采用鋼梁翼緣嵌入式，將貫穿隔板節點連接形成三面圍焊焊縫，貫穿隔板有嵌入槽，H形鋼梁與貫穿隔板連接。由于該種節點型式連接方法可靠，施工方法簡單，便于構件的長距離運輸，所以它能更好的應用于工程實際。
文檔編號E04B1/58GK102936924SQ20121044204
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月8日 優先權日2012年11月8日
發明者閻石, 邵鹿峰, 張曰果 申請人:沈陽建筑大學