一種帶外伸端板的矩形鋼管混凝土柱與鋼梁穿筋式節點的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶外伸端板的矩形鋼管混凝土柱與鋼梁穿筋式節點，包括矩形鋼管混凝土柱、工字鋼鋼梁；其還包括有傳力構件；傳力構件包括外伸端板、穿筋式高強度螺栓及角鋼；工字鋼鋼梁的上、下翼部分別與外伸端板通過焊接連接，其腹部與角鋼通過高強度摩擦型螺栓連接；外伸端板與矩形鋼管混凝土柱通過穿筋式高強度螺栓連接；外伸端板與矩形鋼管混凝土柱之間還設置有橡膠墊板。本實用新型中，高強穿筋式螺栓可有效傳遞梁間的彎矩和軸向受力，進而調節節點的轉動能力；在混凝土柱與外伸端板之間引入橡膠墊板可以緩沖震動或鋼梁之間的熱脹冷縮效應。本實用新型結構簡單、傳力明確、抗震效果好、使用壽命長且施工簡便。
【專利說明】一種帶外伸端板的矩形鋼管混凝土柱與鋼梁穿筋式節點

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種混凝土柱與鋼梁穿筋式節點，尤其涉及一種帶外伸端板的矩 形鋼管混凝土柱與鋼梁穿筋式節點，屬于結構工程領域。

【背景技術】
[0002] 隨著建筑行業的發展，鋼-混凝土組合結構理論研究的日益完善，現階段應用組 合結構的工程越來越多。目前有代表性的較為先進的技術主要有：
[0003] 中國專利申請201320277316. 6公開了一種矩形鋼管混凝土柱與箱型鋼梁穿筋式 節點結構，其通過在箱型鋼梁的端面預先通過焊接連接鋼板，該連接鋼板的寬度不大于矩 形鋼管混凝土柱的連接面寬度，而且連接鋼板的四周伸出箱型鋼梁端面以外，在連接鋼板 伸出部分的四周開設有若干孔，通過孔用穿筋式高強度螺栓將箱型鋼梁固定在矩形鋼管混 凝土柱的設計位置上。
[0004] 中國專利申請201320276190. 0公開了一種矩形鋼管混凝土柱與鋼梁半剛性節點 結構，其通過在矩形鋼管混凝柱的工字鋼的位置上，上下分別設置T型鋼連接件，通過穿筋 式高強度螺栓固定在矩形鋼管混凝柱上，工字鋼鋼梁的端頭放置在兩個T型鋼連接件之 間，通過高強度摩擦性螺栓將工字鋼鋼梁的上下翼緣與上下兩個T型鋼連接件固定在一 起。
[0005] 中國專利申請201320642803. 8公開了一種槽型鋼連接型矩形鋼管混凝柱與鋼梁 的穿筋式節點，其通過將槽型鋼采用角焊縫方式直接焊接在矩形鋼管混凝柱壁上，在槽型 鋼的腹板相應處預留孔道；鋼梁的上下翼緣與槽型鋼的上下翼緣通過高強度摩擦型螺栓連 接或焊接方式連接；通過穿筋式高強度螺栓將矩形鋼管混凝土柱與槽型鋼連接成一體。
[0006] 但上述各種節點由于其混凝土框架與鋼框架結構之間的連接均為完全的剛性連 接，這種結構形式的節點，不可避免地均或多或少無法保證其在遇較強等級地震發生時具 有足夠的震動緩沖能力，即抗震能力。
[0007] 正因為上述原因的存在，現有技術中，一般均根據抗震等級的設計要求，采用增強 各結構件本身的強度、剛度等綜合性能，以實現整體抗震能力的提高。然而，這種主要通過 增強各結構件本身的強度、剛度等綜合性能的事前防御技術手段往往存在較大的局限性， 主要是，一方面，由于無法準確地預知未來可能遭遇的地震強度，因而，實際操作中，往往出 現冗余量過大所致的材料成本的大幅上升；另一方面，這種主要通過增強各結構件本身的 強度、剛度等綜合性能的事前防御技術手段往往很難在合理的自重與強度、剛性之間尋求 到一個合適的平衡點。而且，上述節點結構，也無法避免在極端氣候情況下，由于混凝土與 鋼之間熱膨脹系數存在較大差別所致因熱脹冷縮造成的節點結構中的局部損傷，進而影響 整個節點結構的使用壽命。 實用新型內容
[0008] 本實用新型的目的是，提供一種結構簡單、施工方便，具有較好抗震能力和抗熱脹 冷縮能力的帶外伸端板的矩形鋼管混凝土柱與鋼梁穿筋式節點。
[0009] 本實用新型為實現上述目的需要解決的技術問題是，在剛性連接的同時，如何賦 予節點結構一定的柔性，即緩沖性能，以提高節點結構的抗震能力和抗熱脹冷縮能力的技 術問題。
[0010] 本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案是，一種帶外伸端板的矩形鋼 管混凝土柱與鋼梁穿筋式節點，包括矩形鋼管混凝土柱、工字鋼鋼梁；其特征在于，還包括 有傳力構件；
[0011] 所述的傳力構件包括外伸端板、穿筋式高強度螺栓和角鋼；
[0012] 所述工字鋼鋼梁的上、下翼部分別與所述外伸端板通過焊接連接，所述工字鋼鋼 梁的腹部與所述角鋼通過高強度摩擦型螺栓連接；
[0013] 所述外伸端板與所述矩形鋼管混凝土柱通過所述穿筋式高強度螺栓連接，所述穿 筋式高強度螺栓的尾端分別采用雙螺母緊固；
[0014] 所述外伸端板與所述矩形鋼管混凝土柱之間還設置有橡膠墊板。
[0015] 上述技術方案直接帶來的技術效果是，由于橡膠與鋼板材質的外伸端板之間的彈 性模量相差懸殊，將兩者配合使用，當支座受壓時，橡膠板與鋼板均沿徑向變形，但鋼板的 變形比橡膠板小，即橡膠板受到鋼板的約束，支座的中心部分近似為三軸受壓的狀態，因此 支座具有較高的軸向承載能力，且壓縮變形也很小；
[0016] 而當支座受剪力作用時，鋼板不能約束橡膠板的剪切變形，支座的水平變形近似 為各橡膠片水平變形的疊加，因此支座的水平變形很大。
[0017] 因此，上述技術方案的節點結構具有較好的緩沖性能或自我修復能力。
[0018] 優選方式，上述橡膠墊板的長寬尺寸大于或等于其與所述外伸端板的接觸面長寬 尺寸，所述橡膠墊板的厚度為10-25毫米。
[0019] 該優選技術方案直接帶來的技術效果是，在保證橡膠墊板長寬尺寸可以覆蓋其與 外伸端板整個接觸面的基礎上，優選橡膠墊板的厚度為10-25毫米，這既可以滿足節點中 各連接部件之間熱脹冷縮的要求，又可以保證整個節點具有良好的緩沖減震性能，也不會 造成因橡膠板厚度過大所致的孔加工困難。
[0020] 進一步優選，上述橡膠墊板為丁基橡膠板。
[0021] 該優選技術方案直接帶來的技術效果是，整個節點的緩沖減震性能更好，可預期 的使用壽命更長。主要原因在于，丁基橡膠板具有較好的耐磨性、彈性、抗剪切和抗撕裂性 能，且其柔韌性好，并且耐熱、耐酸堿等綜合性能。
[0022] 綜上所述，本實用新型相對于現有技術具有以下有益效果：
[0023] 1、結構簡單、傳力明確，且安裝施工簡便；
[0024] 2、具有良好的震動緩沖性能和熱脹冷縮平衡性能，因而使用安全性更好、使用壽 命長。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1為本實用新型的正立面結構示意圖；
[0026] 圖2為本實用新型的俯視結構示意圖（其中，工字鋼鋼梁呈橫置狀態）。

【具體實施方式】
[0027] 下面結合附圖，對本實用新型進行詳細說明。
[0028] 如圖1、圖2所示，本實用新型的帶外伸端板的矩形鋼管混凝土柱與鋼梁穿筋式節 點，包括矩形鋼管混凝土柱1、工字鋼鋼梁2 ;其還包括有傳力構件；該傳力構件包括外伸端 板3、穿筋式高強度螺栓4和角鋼6 ;
[0029] 上述工字鋼鋼梁2的上、下翼部分別與外伸端板3通過焊接連接，工字鋼鋼梁2的 腹部與角鋼6通過高強度摩擦型螺栓7連接；
[0030] 上述外伸端板3與矩形鋼管混凝土柱1通過穿筋式高強度螺栓4連接，穿筋式高 強度螺栓4的尾端分別采用雙螺母緊固；
[0031] 上述外伸端板3與矩形鋼管混凝土柱1之間還設置有橡膠墊板5。
[0032] 為保證有效接觸，上述橡膠墊板5的長寬尺寸大于或等于其與外伸端板3的接觸 面長寬尺寸，橡膠墊板5的厚度優選為10-25毫米。
[0033] 考慮到耐腐蝕性及使用耐久性等因素，上述橡膠墊板5優選為丁基橡膠板。
[0034] 需要說明的是，圖1、圖2中所示的工字鋼鋼梁2呈水平橫向布置狀態。基于本實 用新型的技術思想，實際的節點結構中，工字鋼鋼梁還可以呈堅立垂直方向布置狀態。
[0035] 本實用新型中所述的混凝土既可以是普通混凝土，也可以是高強混凝土或自密實 混凝土。
【權利要求】
1. 一種帶外伸端板的矩形鋼管混凝土柱與鋼梁穿筋式節點，包括矩形鋼管混凝土柱、 工字鋼鋼梁；其特征在于，還包括有傳力構件； 所述的傳力構件包括外伸端板、穿筋式高強度螺栓和角鋼； 所述工字鋼鋼梁的上、下翼部分別與所述外伸端板通過焊接連接，所述工字鋼鋼梁的 腹部與所述角鋼通過高強度摩擦型螺栓連接； 所述外伸端板與所述矩形鋼管混凝土柱通過所述穿筋式高強度螺栓連接，所述穿筋式 高強度螺栓的尾端分別采用雙螺母緊固； 所述外伸端板與所述矩形鋼管混凝土柱之間還設置有橡膠墊板。
2. 根據權利要求1所述的帶外伸端板的矩形鋼管混凝土柱與鋼梁穿筋式節點，其特征 在于，所述橡膠墊板的長寬尺寸大于或等于其與所述外伸端板的接觸面長寬尺寸，所述橡 膠墊板的厚度為10-25毫米。
3. 根據權利要求1所述的帶外伸端板的矩形鋼管混凝土柱與鋼梁穿筋式節點，其特征 在于，所述橡膠墊板為丁基橡膠板。
【文檔編號】E04B1/58GK203878778SQ201420294516
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月5日 優先權日:2014年6月5日
【發明者】孫雪萍 申請人:山東科技大學