專利名稱：一種面板約束式鋼管混凝土疊合柱－鋼梁連接節點的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于工程結構領域，特別涉及一種面板約束式鋼管混凝土疊合柱一鋼梁連接節點。
背景技術：
鋼管混凝土疊合柱是在核心鋼管混凝土柱外圍綁扎鋼筋并疊澆混凝土而成的一種組合柱。鋼管混凝土疊合柱在施工時常常以核心鋼管混凝土柱承擔結構的初期施工荷載，待結構主體施工至一定高度后，在鋼管混凝土柱外圍綁扎鋼筋并疊澆混凝土，以達到縮短工期的效果。和鋼筋混凝土柱相比，由于核心鋼管混凝土的存在，鋼管混凝 土疊合柱具有強度高、抗震性能好和施工方便的優點；和鋼管混凝土柱相比，外圍鋼筋混凝土的存在使疊合柱中的內鋼管不易發生局部屈曲，因此在受荷中能充分發揮材料抗力并保持對核心混凝土較強的約束作用，同時也使鋼管混凝土疊合柱具有更好的抗火性能；而和型鋼混凝土柱相比，由于內鋼管對其包裹混凝土的約束作用，提高了這一部分混凝土的塑性和韌性性能，使鋼管混凝土疊合柱具有更高的強度和更好的延性。鋼管混凝土疊合柱實際應用時需要與鋼梁連接而形成鋼管混凝土疊合柱一鋼梁節點。由于此類節點核心區中的鋼梁和柱中混凝土的剛度相差較大，因此如何讓二者之間實現荷載的可靠傳遞，并使混凝土不發生局部受壓破壞一直是該類結構設計中的難題，也制約著鋼管混凝土疊合柱一鋼梁結構體系的應用，因此很有必要提出合理的鋼管混凝土疊合柱一鋼梁連接節點形式。
發明內容本實用新型的目的在于提供一種面板約束式鋼管混凝土疊合柱一鋼梁連接節點，該連接節點不僅解決了鋼管混凝土疊合柱和鋼梁的可靠連接問題，而且大大提高提高節點的承載能力、剛度和抗震性能；減少了節點區的施工難度和工作量；具有很好的可修復性。本實用新型的一技術方案在于一種面板約束式鋼管混凝土疊合柱一鋼梁連接節點，由鋼管混凝土疊合柱、鋼梁和鋼面板組合而成；所述鋼管混凝土疊合柱由核心混凝土、內鋼管、內鋼管外圍混凝土、縱筋和箍筋組成，所述核心混凝土澆筑在內鋼管內腔，所述縱筋和箍筋設置在內鋼管外圍并澆筑有外圍混凝土；所述鋼面板設置在鋼梁與鋼管混凝土疊合柱的交界處。在一優選方案中，所述鋼面板、鋼梁和鋼管混凝土疊合柱中的內鋼管采用焊接或螺栓連接的方式組合成整體。在一優選方案中，所述鋼梁采用型鋼和焊接組合截面。在一優選方案中，所述鋼面板采用碳素鋼、合金鋼或者不銹鋼材料制作而成。在一優選方案中，鋼管混凝土疊合柱為圓形截面，內鋼管為圓鋼管，鋼面板為圓環形截面。在一優選方案中，鋼管混凝土疊合柱為方形截面，內鋼管為圓鋼管，鋼面板為箱形截面。在一優選方案中，鋼管混凝土疊合柱為方形截面，內鋼管為方鋼管，鋼面板為箱形截面。本實用新型的有益效果為首先，鋼面板不僅自身可增加節點區的抗剪強度，同時可對其包覆的節點區混凝土產生約束效應，大大提高混凝土的強度和塑性，避免混凝土因局部承壓而破壞，從而顯著提高節點的承載力、剛度和抗震性能；其次，由于鋼面板、鋼梁以及柱中內鋼管均可采用焊接等可靠方式連接成整體，這樣鋼梁上的荷載在傳遞給外圍混凝土的同時也可直接有效地傳遞給內鋼管以及核心混凝土，從而使節點區傳力途徑可靠而明確；再者，此類節點具有施工方便的優點。鋼面板、鋼梁以及內鋼管均可在加工廠制 作，并用焊接或螺栓連接的方式組合成整體后運到施工現場。在施工階段，鋼面板可作為節點區混凝土澆筑的模板，而且采用約束式鋼面板后其節點區就不需再配置箍筋，這樣既大大減少了節點施工的難度和工作量，也避免了工程中節點區箍筋實際用量常常無法滿足抗震規范要求而存在的安全隱患，使其施工質量得到有效保證；最后，在一些極端荷載作用下節點區鋼面板如發生局部屈曲等破壞現象，可以很方便地采用更換新鋼板等方式進行修復加固，保證了結構具有很好的可修復性。

圖I是本新型節點的正視圖。圖2是本新型節點的側視圖。圖3是圖I中A-A截面圖。圖4是圖I中B-B截面圖的一種示意圖。圖5是圖I中B-B截面圖的另一種不意圖。圖6是圖I中B-B截面圖的又一種示意圖。圖7是圖3中的C-C截面圖。圖中標號1、鋼管混凝土疊合柱；2、鋼梁；3、鋼面板；4、核心混凝土 ；5、內鋼管；6縱筋；7、外圍混凝土 ；8、箍筋。
具體實施方式
為讓本實用新型的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。參看附圖I 7，本實用新型的面板約束式鋼管混凝土疊合柱一鋼梁連接節點，由鋼管混凝土疊合柱、鋼梁和鋼面板組合而成；所述鋼管混凝土疊合柱由核心混凝土、內鋼管、內鋼管外圍混凝土、縱筋和箍筋組成，所述核心混凝土澆筑在內鋼管內腔，所述縱筋和箍筋設置在內鋼管外圍并澆筑有外圍混凝土 ；所述鋼面板設置在鋼梁與鋼管混凝土疊合柱的交界處。在本實施方案中，所述鋼面板、鋼梁和鋼管混凝土疊合柱中的內鋼管采用焊接或螺栓連接的方式組合成整體。[0028]在本實施方案中，所述鋼梁采用型鋼和焊接組合截面；在本實施方案中，所述鋼面板采用碳素鋼、合金鋼或者不銹鋼材料制作而成。參看附圖4，在本實施方案中，鋼管混凝土疊合柱為圓形截面，內鋼管為圓鋼管，鋼面板為圓環形截面。需要說明的是，在另一實施方式中，參看附圖5，鋼管混凝土疊合柱為方形截面，內鋼管為圓鋼管，鋼面板為箱形截面。當然，還可以采用另一實施方式，參看附圖6，所述鋼管混凝土疊合柱為方形截面，內鋼管為方鋼管，鋼面板為箱形截面。本實用新型的施工方法，按以下步驟進行(I)首先在加工廠制作鋼面板、鋼梁和內鋼管，鋼面板的高度和鋼梁腹板等高；(2)鋼面板和鋼梁采用焊接或栓接的方式連接，鋼梁腹板穿過鋼面板并焊接固定在內鋼管外壁上； (3)上述步驟在工廠加工完成后運往施工現場，然后在內鋼管的外圍布設縱筋和箍筋，并燒筑混凝土。上述步驟(I)中，對于方形鋼管混凝土疊合柱，約束式鋼面板采用四塊鋼板拼焊成箱形，或者直接采用冷彎方管制作；對于圓形鋼管混凝土疊合柱，約束式鋼面板采用圓鋼管制作。上述步驟(2)中，對于內鋼管直徑小于鋼梁翼緣的情況，可在翼緣上開孔，將內鋼管穿過此孔并在與翼緣及腹板相交處采用焊接固定；對于內鋼管直徑大于鋼梁翼緣的情況，鋼梁翼緣直接焊接固定在內鋼管外表面上，或采用加強環板連接。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋范圍。
權利要求1.一種面板約束式鋼管混凝土疊合柱一鋼梁連接節點，其特征在于由鋼管混凝土疊合柱、鋼梁和鋼面板組合而成；所述鋼管混凝土疊合柱由核心混凝土、內鋼管、內鋼管外圍混凝土、縱筋和箍筋組成，所述核心混凝土澆筑在內鋼管內腔，所述縱筋和箍筋設置在內鋼管外圍并澆筑有外圍混凝土；所述鋼面板設置在鋼梁與鋼管混凝土疊合柱的交界處。
2.根據權利要求I所述的面板約束式鋼管混凝土疊合柱一鋼梁連接節點，其特征在于所述鋼面板、鋼梁和鋼管混凝土疊合柱中的內鋼管采用焊接或螺栓連接的方式組合成整體。
3.根據權利要求I或2所述的面板約束式鋼管混凝土疊合柱一鋼梁連接節點，其特征在于所述鋼梁采用型鋼或焊接組合截面。
4.根據權利要求I或2所述的面板約束式鋼管混凝土疊合柱一鋼梁連接節點，其特征在于所述鋼面板采用碳素鋼、合金鋼或者不銹鋼材料制作而成。
5.根據權利要求I或2所述的面板約束式鋼管混凝土疊合柱一鋼梁連接節點，其特征在于鋼管混凝土疊合柱為圓形截面，內鋼管為圓鋼管，鋼面板為圓環形截面。
6.根據權利要求I或2所述的面板約束式鋼管混凝土疊合柱一鋼梁連接節點，其特征在于鋼管混凝土疊合柱為方形截面，內鋼管為圓鋼管，鋼面板為箱形截面。
7.根據權利要求I或2所述的面板約束式鋼管混凝土疊合柱一鋼梁連接節點，其特征在于鋼管混凝土疊合柱為方形截面，內鋼管為方鋼管，鋼面板為箱形截面。
專利摘要本實用新型屬于工程結構領域，特別涉及一種面板約束式鋼管混凝土疊合柱－鋼梁連接節點。該節點由鋼管混凝土疊合柱、鋼梁和節點區包覆混凝土的約束式面板組合而成。所述鋼管混凝土疊合柱由核心混凝土、內鋼管、鋼管外圍混凝土、縱筋和箍筋組成。所述面板可采用碳素鋼、合金鋼或者不銹鋼材料制作而成，鋼面板和鋼梁可采用焊接或螺栓連接。該新型節點解決了鋼管混凝土疊合柱和鋼梁的可靠連接問題。約束式鋼面板可對節點區混凝土產生約束效應，大大提高混凝土的強度和塑性，從而提高節點的承載能力、剛度和抗震性能；此外采用鋼面板后節點區就不需再配置箍筋，減少了節點區的施工難度和工作量；另外，在極端荷載下，鋼面板如發生破壞即可較為方便地更換，從而使結構具有很好的可修復性。
文檔編號E04C3/34GK202672353SQ20122020076
公開日2013年1月16日 申請日期2012年5月8日 優先權日2012年5月8日
發明者廖飛宇 申請人:福建農林大學