本發明涉及一種建筑施工中的連接構造結構，具體來說，涉及一種設置套筒和加強塊的裝配式復式鋼管混凝土柱-鋼梁節點。

背景技術：

我國自1995年建設部發布《建筑工業化實施綱要》以來，住建部相繼成立了“國家住宅產業化基地”、“新型建筑工業化集成建造工程技術研究中心”等基地或研究中心，旨在大力推進我國建筑工業化進程，2016年國務院辦公廳頒布的《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》更是強調裝配式建筑十年內占新建筑30％，大力鼓勵各類裝配式結構體系的提出和推廣。可見大力發展施工便捷、性能良好的裝配式建筑結構體系符合我國國情需求，對實現我國產業結構改革具有重要意義，進而促進我國建筑工業化建設。

鋼管混凝土結構是近些年來被提出的一種組合結構體系，具有承載力高、抗震和抗火性能好等優點，因而廣泛應用于高層建筑、橋梁等結構中。復式鋼管混凝土結構是在鋼管混凝土基礎上提出的，通過在在鋼管混凝土內加入內鋼管，充分發揮鋼管約束性能好的特點，進而提高結構承載力和剛度，減輕柱自重并提高其抗震性能。

現有復式鋼管混凝土柱-鋼梁節點一般采用栓焊連接，其在結構中的連接過程一般為：

鋼梁翼緣與復式鋼管混凝土柱采用對接焊縫連接，通常在鋼梁翼緣上部開坡口；鋼梁腹板與復式鋼管混凝土柱通過高強螺栓連接，通常在復式鋼管混凝土一側焊接鋼板，鋼板上開設螺栓孔，鋼梁腹板處開設螺栓孔，通過高強螺栓連接鋼板和鋼梁腹板。

現有節點的栓焊連接方式中，鋼梁在施焊前需要定位、支承和固定，并涉及大量的焊接作業等工序。在高層建筑結構中，傳統栓焊施工方案的大量定位固定、焊接作業大多在高空進行，對工人技術要求高且存在一定施工風險，安全保護措施要求高，因此提高了建筑結構造價；另外，大量的定位工作，支承和固定所需搭設的支承架，以及大量焊接施工耗時長，提高建筑結構的時間成本。

此外，現有節點中鋼梁僅與復式鋼管混凝土柱的外鋼管相連，當鋼梁受力時可能拉扯外鋼管，可能會影響柱的受力；鋼梁與柱對接焊縫處為熱影響區，當結構遭受地震作用時，此處為不利區域，易發生焊縫或腹板撕裂等脆性破壞現象，不利于結構抗震。

因此，急需一種抗震性能優越、摒棄傳統節點性能缺陷，且便于施工、自支承固定、定位快捷、施工簡便且裝配式連接的復式鋼管混凝土柱-鋼梁節點，以便于復式鋼管混凝土結構體系實現整體裝配式施工，進而推廣該類體系在工程中的應用。

技術實現要素：

針對現有技術存在的缺陷或不足，本發明的目的在于，提供一種設置加強塊的約束型復式鋼管混凝土柱-鋼梁節點，該連接節點采用全螺栓連接；采用該節點可實現復式鋼管混凝土框架結構整體裝配式連接，將梁柱節點核心區和梁柱連接處進行約束和加強，且施工簡便。

為了實現上述任務，本發明采用如下的技術解決方案：

一種設置加強塊的約束型復式鋼管混凝土柱-鋼梁節點，其特征在于，分為“十”形節點、“t”形節點、“一”形節點和“l”形節點；其中：

所述“十”形節點，包括復式鋼管混凝土柱、第一梁端連接件、第二梁端連接件、第一加強塊和第二加強塊；復式鋼管混凝土柱四個側面的每個側面設置一個第一梁端連接件和第二梁端連接件，在兩個梁端連接件間插入鋼梁，并在鋼梁的兩側將第一加強塊和第二加強塊嵌入夾緊鋼梁，并與復式鋼管混凝土柱相連，所有的連接均為高強螺栓連接；

所述“t”形節點，包括復式鋼管混凝土柱、第一梁端連接件、第二梁端連接件、第一加強塊和第二加強塊；復式鋼管混凝土柱三個側面的每個側面設置一個第一梁端連接件和第二梁端連接件，在兩個梁端連接件間插入鋼梁，并在鋼梁的兩側將第一加強塊和第二加強塊嵌入夾緊鋼梁，并與復式鋼管混凝土柱相連，所有的連接均為高強螺栓連接。

所述“一”形節點，包括復式鋼管混凝土柱、第一梁端連接件、第二梁端連接件、第一加強塊和第二加強塊；復式鋼管混凝土柱兩個相對方向側面的每個側面設置一個第一梁端連接件和第二梁端連接件，在兩個梁端連接件間插入鋼梁，并在鋼梁的兩側將第一加強塊和第二加強塊嵌入夾緊鋼梁，并與復式鋼管混凝土柱相連，所有的連接均為高強螺栓連接；

所述“l”形節點，包括復式鋼管混凝土柱、第一梁端連接件、第二梁端連接件、第一加強塊和第二加強塊；復式鋼管混凝土柱兩個相鄰側面的每個側面設置一個第一梁端連接件和第二梁端連接件，在兩個梁端連接件間插入鋼梁，并在鋼梁的兩側將第一加強塊和第二加強塊嵌入夾緊鋼梁，并與復式鋼管混凝土柱相連，所有的連接均為高強螺栓連接。

根據本發明，所述“十”形節點的約束實現過程為：在內鋼管與外鋼管四側外邊緣線垂直的方向共焊接4n個內配螺紋套筒，當設置第一加強塊和第二加強塊后，將高強螺栓穿透加強塊的第一螺栓孔和外鋼管上開設的第一螺栓孔，最后連接在內配螺紋套筒內。

所述“t”形節點的約束實現過程為：在內鋼管與外鋼管三側外邊緣線垂直的方向共焊接3n個內配螺紋套筒，當設置第一加強塊和第二加強塊后，將高強螺栓穿透加強塊的第一螺栓孔和外鋼管上開設的第一螺栓孔，最后連接在內配螺紋套筒內。

所述“一”形節點的約束實現過程為：在內鋼管與外鋼管對邊兩側外邊緣線垂直的方向共焊接2n個內配螺紋套筒，當設置第一加強塊和第二加強塊后，將高強螺栓穿透加強塊的第一螺栓孔和外鋼管上開設的第一螺栓孔，最后連接在內配螺紋套筒內。

所述“l”形節點的約束實現過程為：在內鋼管與外鋼管鄰邊兩側外邊緣線垂直的方向共焊接2n個內配螺紋套筒，當設置第一加強塊和第二加強塊后，將高強螺栓穿透加強塊的第一螺栓孔和外鋼管上開設的第一螺栓孔，最后連接在內配螺紋套筒內。

進一步地，所述的第一、第二梁端連接件由一個梁端蓋板、一個梁端連接板和兩個梁端加勁肋焊接而成，在梁端連接蓋板開設第二螺栓孔，在梁端連接板開設第一螺栓孔。

所述的第一、第二加強塊由一個槽鋼和一個加強塊連接板焊接而成，在槽鋼兩側開設第二螺栓孔，另一側開設第三螺栓孔。

本發明的設置加強塊的約束型復式鋼管混凝土柱-鋼梁節點，與現有技術相比，具有以下有益效果：

(1)所有節點采用全螺栓連接，可以有效降低傳統對接焊縫連接帶來的施工難度和工作量，并免除對框架梁定位、固定和支承工序，施工簡便快捷。

(2)可將框架結構劃分成若干個節點模塊，各節點模塊可在工廠加工，可以實現復式鋼管混凝土柱結構的整體裝配式連接，現場僅需安裝螺栓，施工簡便。

(3)通過設置套筒和加強塊，實現對節點核心區的約束，并強化梁柱連接處，提高傳統節點的抗震性能。

附圖說明

圖1是本發明的設置加強塊的約束型復式鋼管混凝土柱-鋼梁節點其中的一種“十”形節點在結構中連接示意圖。

圖2是本發明的設置加強塊的約束型復式鋼管混凝土柱-鋼梁節點其中的一種“t”形節點在結構中連接示意圖。

圖3是本發明的設置加強塊的約束型復式鋼管混凝土柱-鋼梁節點其中的一種“一”形節點在結構中連接示意圖。

圖4是本發明的設置加強塊的約束型復式鋼管混凝土柱-鋼梁節點其中的一種“l”形節點在結構中連接示意圖。

圖5是“十”形節點的拼裝過程示意圖。

圖6是圖5中1-1剖面的構造示意圖。

圖7是“t”形節點在結構中連接示意圖。

圖8是圖7中2-2剖面的構造示意圖。

圖9是“一”形節點在結構中連接示意圖。

圖10是圖9中3-3剖面的構造示意圖。

圖11是“l”形節點在結構中連接示意圖。

圖12是圖11中4-4剖面的構造示意圖。

圖13是梁端連接件的構造示意圖。

圖14是加強塊的構造示意圖。

圖15是結構中鋼梁的構造示意圖。

圖中的標記分別表示：1、“十”形節點，2、“t”形節點，3、“一”形節點，4、“l”形節點，5、復式鋼管混凝土柱，6、第一梁端連接件，7、第二梁端連接件，8、鋼梁，9、第一加強塊，10、第二加強塊，11、外鋼管，12、內鋼管，13、混凝土，14、第一螺栓孔，15、第二螺栓孔，16、第三螺栓孔，17、第四螺栓孔，18、內配螺紋套筒，19、梁端蓋板，20、第一梁端加勁肋，21、第二梁端加勁肋，22、槽鋼，23、加強塊連接板，24、梁端連接板。

下面結合附圖和實施例，對本發明作進一步的詳細說明。

具體實施方式

實施例1：

如圖1所示，本實施例給出了一種設置加強塊的約束型復式鋼管混凝土柱-鋼梁其中的一種“十”形節點1在框架結構中的拼接應用，該“十”形節點1包括有復式鋼管混凝土柱5、第一梁端連接件6、第二梁端連接件7、第一加強塊9和第二加強塊10；其中，復式鋼管混凝土柱5四個側面的每個側面設置一個第一梁端連接件6和第二梁端連接件7，在兩個梁端連接件間插入鋼梁8，并在鋼梁的兩側將第一加強塊9和第二加強塊10嵌入夾緊鋼梁，并與復式鋼管混凝土柱5相連，所有的連接均為高強螺栓連接。

實施例2：

如圖2所示，本實施例給出了一種設置加強塊的約束型復式鋼管混凝土柱-鋼梁其中的“t”形節點2在框架結構中的拼接應用，該“t”形節點2包括有復式鋼管混凝土柱5、第一梁端連接件6、第二梁端連接件7、第一加強塊9和第二加強塊10；其中，復式鋼管混凝土柱5三個側面的每個側面設置一個第一梁端連接件6和第二梁端連接件7，在兩個梁端連接件間插入鋼梁8，并在鋼梁的兩側將第一加強塊9和第二加強塊10嵌入夾緊鋼梁，并與復式鋼管混凝土柱5相連，所有的連接均為高強螺栓連接。

實施例3：

如圖3所示，本實施例給出了一種設置加強塊的約束型復式鋼管混凝土柱-鋼梁其中的一種“一”形節點3在框架結構中的拼接應用，該“一”形節點3包括有復式鋼管混凝土柱5、第一梁端連接件6、第二梁端連接件7、第一加強塊9和第二加強塊10；其中，復式鋼管混凝土柱5對邊兩個側面的每個側面設置一個第一梁端連接件6和第二梁端連接件7，在兩個梁端連接件間插入鋼梁8，并在鋼梁的兩側將第一加強塊9和第二加強塊10嵌入夾緊鋼梁，并與復式鋼管混凝土柱5相連，所有的連接均為高強螺栓連接。

實施例4：

如圖4所示，本實施例給出了一種設置加強塊的約束型復式鋼管混凝土柱-鋼梁其中的一種“l”形節點4在框架結構中的拼接應用，該“l”形節點4包括有復式鋼管混凝土柱5、第一梁端連接件6、第二梁端連接件7、第一加強塊9和第二加強塊10；其中，復式鋼管混凝土柱5鄰邊兩個側面的每個側面設置一個第一梁端連接件6和第二梁端連接件7，在兩個梁端連接件間插入鋼梁8，并在鋼梁的兩側將第一加強塊9和第二加強塊10嵌入夾緊鋼梁，并與復式鋼管混凝土柱5相連，所有的連接均為高強螺栓連接。

實施例5：

如圖5所示，本實施例給出了“十”形節點1的約束實現過程，包括內鋼管12、外鋼管11、內配螺紋套筒18、第一梁端連接件6和第二梁端連接件7。在內鋼管12與外鋼管11四側外邊緣線垂直的方向共焊接4n個內配螺紋套筒18，當設置第一加強塊9和第二加強塊10后，將高強螺栓穿透加強塊的第一螺栓孔14和外鋼管11上開設的第一螺栓孔14，最后連接在內配螺紋套筒18內。

實施例6：

如圖7所示，本實施例給出了“t”形節點2的約束實現過程，包括內鋼管12、外鋼管11、內配螺紋套筒18、第一梁端連接件6和第二梁端連接件7。在內鋼管12與外鋼管11三側外邊緣線垂直的方向共焊接3n個內配螺紋套筒18，當設置第一加強塊9和第二加強塊10后，將高強螺栓穿透加強塊的第一螺栓孔14和外鋼管11上開設的第一螺栓孔14，最后連接在內配螺紋套筒18內。

實施例7：

如圖9所示，本實施例給出了“一”形節點的約束實現過程，包括內鋼管12、外鋼管11、內配螺紋套筒18、第一梁端連接件6和第二梁端連接件7。在內鋼管12與外鋼管11對邊兩個側面外邊緣線垂直的方向共焊接2n個內配螺紋套筒18，當設置第一加強塊9和第二加強塊10后，將高強螺栓穿透加強塊的第一螺栓孔14和外鋼管11上開設的第一螺栓孔14，最后連接在內配螺紋套筒18內。

實施例8：

如圖11所示，本實施例給出了“l”形節點4的約束實現過程，包括內鋼管12、外鋼管11、內配螺紋套筒18、第一梁端連接件6和第二梁端連接件7。在內鋼管12與外鋼管11鄰邊兩個側面外邊緣線垂直的方向共焊接2n個內配螺紋套筒18，當設置第一加強塊9和第二加強塊10后，將高強螺栓穿透加強塊的第一螺栓孔14和外鋼管11上開設的第一螺栓孔14，最后連接在內配螺紋套筒18內。

圖6、圖8、圖10和圖12分別給出了圖5、圖7、圖9和圖11中1-1、2-2、3-3和4-4剖面。

如圖13所示，第一梁端連接件6和第二梁端連接件7，均由一個梁端蓋板19、一個梁端連接板24和兩個梁端加勁肋(20，21)焊接而成，在梁端連接蓋板19開設第二螺栓孔15，在梁端連接板24開設第一螺栓孔14。

如圖14所示，第一加強塊9和第二加強塊10，均由一個槽鋼22和一個加強塊連接板23焊接而成，在槽鋼22兩側開設第二螺栓孔15，另一側開設第三螺栓孔16。

如圖15所示，與節點相連鋼梁8，在鋼梁8兩側翼緣開設第二螺栓孔15，在腹板開設第四螺栓孔17。

作為優選，內配螺紋套筒的直徑不小于6mm，長度不小于10mm，且長度不超過外鋼管11的內側邊緣。

作為優選，第一螺栓孔14、第二螺栓孔15、第三螺栓孔16和第四螺栓孔17的孔徑均不小于7mm，孔與孔的中心距離不小于15mm，孔中心到外邊緣的距離不小于20mm。

作為優選，為提高鋼梁在節點處的變形能力和摩擦耗能能力，第四螺栓孔17孔徑應大于第二螺栓孔15孔徑，且不小于2mm。

作為優選，第一和第二加強塊(9，10)的長度不小于50mm，為便于安裝，高度應小于鋼梁8腹板高度，且差值不小于2mm。

作為優選，第一和第二梁端連接件(6，7)中的梁端連接板24的長度不小于50mm，寬度不大于鋼梁8翼緣的寬度。

作為優選，第一和第二梁端連接件(6，7)中的梁端蓋板19的長度不小于50mm，且不大于第一和第二加強塊(9，10)的長度。

作為優選，內配螺紋套筒的數量中，n的取值在1-20。

上述實施例給出的設置加強塊的約束型復式鋼管混凝土柱-鋼梁節點具有便于制造、施工簡便等優點，該節點大量簡化傳統對接焊縫連接工藝，并可實現構件的預制和現場結構整體裝配式連接，且設置加強塊和約束節點核心區域以提高原有節點的抗震性能，有利于促進多高層整體裝配式復式鋼管混凝土結構的推廣應用。