一種混凝土柱與鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種混凝土柱與鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，包括矩形鋼管混凝土柱和工字型鋼梁，以及在工字型鋼梁上、下翼緣處的矩鋼管混凝土柱內(nèi)分別焊接開設(shè)有澆筑孔的內(nèi)隔板，所述矩形鋼管混凝土柱與工字型鋼梁的上、下翼緣對(duì)接處焊接連接，所述工字型鋼梁與所述矩形鋼管混凝土柱的結(jié)合端處上、下翼緣各設(shè)置一與所述矩形鋼管混凝土柱和工字型鋼梁同時(shí)固定結(jié)合的上蓋板和下蓋板；與所述上蓋板、下蓋板端部平齊，沿工字型鋼梁的軸向?qū)ζ渖舷乱砭壈宸謩e切割成對(duì)稱圓弧段。本實(shí)用新型提供一種混凝土柱與鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，抗外力破壞性能強(qiáng)，特別是抗震性能強(qiáng)的混凝土柱與鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。
【專利說明】一種混凝土柱與鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種混凝土柱與鋼梁連接的 節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展以及住宅鋼結(jié)構(gòu)的推廣和應(yīng)用，以鋼管混凝土柱與鋼梁形成 的框架體系在工程實(shí)踐中逐漸得到應(yīng)用與發(fā)展。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)作為一種新型結(jié)構(gòu)體系， 充分發(fā)揮了鋼管和混凝土兩種材料的長(zhǎng)處，具有承載力高、塑性和韌性好、施工方便等優(yōu) 點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用在單層和多層工業(yè)廠房柱、高層建筑和橋梁等結(jié)構(gòu)中。目前，我國(guó)《矩形鋼 管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS159:2004)提供的用于矩形鋼管混凝土柱鋼梁連接節(jié)點(diǎn)主要 有內(nèi)隔板式、外隔板式、隔板貫通式等形式節(jié)點(diǎn)。但上述節(jié)點(diǎn)形式存在焊接殘余應(yīng)力大、節(jié) 點(diǎn)延性差等問題，在抗震作用下可能出現(xiàn)脆性破壞。因此，如何加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的力學(xué)強(qiáng)度， 改善抗外力破壞性能，提高整個(gè)框架結(jié)構(gòu)是人們一直渴望解決的技術(shù)難題。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 鑒于上述不足，本實(shí)用新型有必要提供一種抗外力破壞性能強(qiáng)，特別是抗震性能 強(qiáng)的混凝土柱與鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。
[0004] 一種混凝土柱與鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，包括矩形鋼管混凝土柱和工字型鋼梁，以 及在工字型鋼梁上、下翼緣處的矩形鋼管混凝土柱內(nèi)分別焊接開設(shè)有澆筑孔的內(nèi)隔板，所 述矩形鋼管混凝土柱與工字型鋼梁的上、下翼緣對(duì)接處焊接連接，所述工字型鋼梁與所述 矩形鋼管混凝土柱的結(jié)合端處上、下翼緣各設(shè)置一與所述矩形鋼管混凝土柱和工字型鋼梁 同時(shí)固定結(jié)合的上蓋板和下蓋板；與所述上蓋板、下蓋板端部平齊，沿工字型鋼梁的軸向?qū)?其上下翼緣板分別切割成對(duì)稱圓弧段。
[0005] 進(jìn)一步地，所述圓弧段圓弧的水平長(zhǎng)度b取0. 80倍的梁高，圓弧寬度c取0. 2倍 的翼緣寬度，圓弧半徑取1_____________________) Sc ?
[0006] 進(jìn)一步地，所述內(nèi)隔板四角設(shè)透氣孔。
[0007] 進(jìn)一步地，所述透氣孔孔徑為25mm。
[0008] 進(jìn)一步地，所述燒筑孔孔徑不小于200mm。
[0009] 進(jìn)一步地，所述上蓋板與所述矩形鋼管混凝土柱相固定端的寬度小于工字型鋼梁 上翼緣的寬度，所述下蓋板與所述矩形鋼管混凝土柱相固定端的寬度大于工字型鋼梁下翼 緣的寬度。
[0010] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的混凝土柱與鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)采用上蓋板和下 蓋板加強(qiáng)式且沿工字型鋼梁的軸向?qū)ζ渖舷乱砭壈宸謩e進(jìn)行了對(duì)稱的圓弧狀切割，形成圓 弧段，一方面不但不需加大矩形鋼管混凝土柱的截面，而且還可使加強(qiáng)式連接中的蓋板和 下蓋板厚度減小，工字型鋼梁端焊縫質(zhì)量較容易得到保證；另一方面不但工字型鋼梁截面 的強(qiáng)度可以得到充分發(fā)揮，而且還可使工字型鋼梁翼緣上的削弱深度減小，更好的保證塑 性鉸在距離節(jié)點(diǎn)一端距離的梁上出現(xiàn)，從而避免由于節(jié)點(diǎn)變形能力的惡化導(dǎo)致的脆性破 壞，保護(hù)節(jié)點(diǎn)，增加結(jié)構(gòu)的延性，更有利于耗散地震能量。所述矩形鋼管混凝土柱焊接內(nèi)隔 板，有效地傳遞工字型鋼梁上下翼緣的拉力和壓力，具有傳力直接、節(jié)省鋼材，保證建筑空 間等優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1為本實(shí)用新型的混凝土柱與鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)立體示意圖；
[0012] 圖2為本實(shí)用新型的混凝土柱與鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)主視圖；
[0013] 圖3為圖2的I-I向示意圖；
[0014] 圖中：1_矩形鋼管混凝土柱；2-工字型鋼梁；3-內(nèi)隔板；4-堅(jiān)向連接板；5-高強(qiáng) 螺栓；6-焊縫；7-上蓋板；8-下蓋板；9-圓弧段。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式 并配合附圖詳予說明。
[0016] 如圖1所示，本實(shí)用新型的混凝土柱與鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)包括矩形鋼管混凝土 柱1和工字型鋼梁2,以及在工字型鋼梁2上、下翼緣處的方鋼管混凝土柱1內(nèi)分別焊接開 設(shè)有澆筑孔31的內(nèi)隔板3。所述矩形鋼管混凝土柱1與工字型鋼梁2的上下翼緣的焊接連 接，具體地采用坡口對(duì)接焊縫6連接。所述工字型鋼梁2的腹板通過堅(jiān)向連接板4焊接在 矩形鋼管混凝土柱1上，并用高強(qiáng)螺栓5連接。所述矩形鋼管混凝土柱1與內(nèi)隔板3沿工 字型鋼梁2翼緣平面方向與矩形鋼管混凝土柱1坡口對(duì)接。
[0017] 所述矩形鋼管混凝土柱1包括方鋼管和方鋼管內(nèi)部澆筑的混凝土。所述矩形鋼管 由四塊鋼板采用坡口的對(duì)接焊縫焊接而成；所述混凝土為普通混凝土、高強(qiáng)混凝土或自密 實(shí)混凝土。
[0018] 所述工字型鋼梁2與所述矩形鋼管混凝土柱1的結(jié)合端處上、下翼緣各設(shè)置一與 所述矩形鋼管混凝土柱1和工字型鋼梁2同時(shí)固定結(jié)合的上蓋板7和下蓋板8 ;與所述上 蓋板7、下蓋板8端部平齊，沿工字型鋼梁2的軸向?qū)ζ渖舷乱砭壈宸謩e進(jìn)行了對(duì)稱的圓弧 狀切割，形成圓弧段9。切割表面粗糙度低于500微英尺，沒有刻痕、鑿疤或者別的一些不連 續(xù)的痕跡，轉(zhuǎn)角處要打磨光滑；所述圓弧段9圓弧的水平長(zhǎng)度b取0. 80倍的梁高，圓弧寬度 C取0. 2倍的翼緣寬度，圓弧半徑取i-1 8c s
[0019] 所述上蓋板7與所述矩形鋼管混凝土柱1相固定端的寬度小于工字型鋼梁2上翼 緣的寬度。所述下蓋板8與所述矩形鋼管混凝土柱1相固定端的寬度大于工字型鋼梁2下 翼緣的寬度。
[0020] 所述內(nèi)隔板3開設(shè)有澆筑孔31。
[0021] 所述上蓋板7、下蓋板8,與所述矩形鋼管混凝土柱1、工字型鋼梁2的上下翼緣均 通過高強(qiáng)螺栓固定；同時(shí)，上蓋板7與所述矩形鋼管混凝土柱1相固定端的寬度小于工字型 鋼梁2上翼緣的寬度；下蓋板8與所述矩形鋼管混凝土柱1相固定端的寬度大于工字型鋼 梁2下翼緣的寬度。
[0022] 進(jìn)一步地，為了保證節(jié)點(diǎn)處混凝土的澆筑質(zhì)量，在內(nèi)隔板3四角設(shè)透氣孔（圖未 示），其孔徑為25mm。
[0023] 進(jìn)一步地，為了方便內(nèi)填混凝土施工，所述內(nèi)隔板3上的澆筑孔31孔徑應(yīng)不小于 200mm〇
[0024] 本實(shí)用新型的混凝土柱與鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0025] -、采用上蓋板7和下蓋板8加強(qiáng)式且沿工字型鋼梁2的軸向?qū)ζ渖舷乱砭壈宸?別進(jìn)行了對(duì)稱的圓弧狀切割，形成圓弧段9, 一方面不但不需加大矩形鋼管混凝土柱1的截 面，而且還可使加強(qiáng)式連接中的蓋板7和下蓋板8厚度減小，工字型鋼梁2端焊縫質(zhì)量較容 易得到保證；另一方面不但工字型鋼梁2截面的強(qiáng)度可以得到充分發(fā)揮，而且還可使工字 型鋼梁2翼緣上的削弱深度減小。更好的保證塑性鉸在距離節(jié)點(diǎn)一端距離的梁上出現(xiàn)，從 而避免由于節(jié)點(diǎn)變形能力的惡化導(dǎo)致的脆性破壞，保護(hù)節(jié)點(diǎn)，增加結(jié)構(gòu)的延性，更有利于耗 散地震能量。
[0026] 二、所述上蓋板7和下蓋板8與工字型鋼梁2上、下翼緣采用高強(qiáng)螺栓連接，能夠 有效地避免工地焊縫所造成的對(duì)節(jié)點(diǎn)抗震性能的不利影響，更有利于實(shí)現(xiàn)塑性鉸外移。
[0027] 三、所述矩形鋼管混凝土柱1焊接內(nèi)隔板3,有效地傳遞工字型鋼梁2上下翼緣的 拉力和壓力，具有傳力直接、節(jié)省鋼材，保證建筑空間等優(yōu)點(diǎn)。
[0028] 以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍， 凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相 關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種混凝土柱與鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括矩形鋼管混凝土柱和工字 型鋼梁，以及在工字型鋼梁上、下翼緣處的矩形鋼管混凝土柱內(nèi)分別焊接開設(shè)有澆筑孔的 內(nèi)隔板，所述矩形鋼管混凝土柱與工字型鋼梁的上、下翼緣對(duì)接處焊接連接，所述工字型鋼 梁與所述矩形鋼管混凝土柱的結(jié)合端處上、下翼緣各設(shè)置一與所述矩形鋼管混凝土柱和工 字型鋼梁同時(shí)固定結(jié)合的上蓋板和下蓋板；與所述上蓋板、下蓋板端部平齊，沿工字型鋼梁 的軸向?qū)ζ渖舷乱砭壈宸謩e切割成對(duì)稱圓弧段。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土柱與鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述圓弧 段圓弧的水平長(zhǎng)度b取0. 80倍的梁高，圓弧寬度c取0. 2倍的翼緣寬度，圓弧半徑取
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土柱與鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述內(nèi)隔板 四角設(shè)透氣孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的混凝土柱與鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述透氣孔 孔徑為25mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土柱與鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述澆筑孔 孔徑不小于200mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的混凝土柱與鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征在于： 所述上蓋板與所述矩形鋼管混凝土柱相固定端的寬度小于工字型鋼梁上翼緣的寬度，所述 下蓋板與所述矩形鋼管混凝土柱相固定端的寬度大于工字型鋼梁下翼緣的寬度。
【文檔編號(hào)】E04B1/58GK204199440SQ201420363426
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】楊慧 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)