用于矩形钢管混凝土柱与箱型钢梁连接的隔板贯通节点的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑结构工程技术领域，特别是涉及一种用于矩形钢管混凝土柱与箱型钢梁连接的隔板贯通节点。
【背景技术】
[0002]钢管混凝土结构是在钢管中填充混凝土构成的，钢管的存在能够防止混凝土过早开裂，混凝土的存在能够防止钢管的过早屈曲，二者协同作用能够充分发挥钢材受拉性能高和混凝土受压性能好的优点，因此具有承载力高、塑性和韧性好、抗震性能好、经济效益显著和施工环保等许多优点。
[0003]矩形钢管混凝土结构具有抗弯刚度大、节点连接方便的优点。矩形钢管混凝土柱与钢梁形成的框架结构体系，因平面布置灵活、结构简单、构件易于标准化、施工速度快、造价低等特点，在高层及超高层建筑中具有很好的应用前景，现已受到国内外工程领域的普遍重视。
[0004]常用的矩形钢管混凝土柱-H型钢梁连接节点包括四种:内隔板节点、外环板节点、隔板贯通节点和外肋环板节点。四种节点均有栓焊混合节点，即翼缘焊接，腹板螺栓连接。
[0005]在1994年发生的美国北岭地震和1995年发生的日本阪神地震中，多高层钢结构建筑的许多连接节点出现了脆性破坏，破坏的位置在梁端焊接部位、柱端焊接部位、梁柱节点的节点板处等。究其原因是:由于当时设计中只考虑了在梁上形成塑性铰以达到吸收和耗散地震的目的，而忽视了节点域存在的应力集中和截面削弱对节点承载能力的影响，以及焊缝质量难以保证对节点承载能力的影响。并且裂缝多起始于下翼缘焊缝处，该处的焊缝是中断的，不易进行超声波检查，焊缝质量难以保证。
[0006]隔板贯通式节点左右外伸的上下两块隔板将柱身截断，对柱身有一定的削弱，但整体节点区段可以工厂预制，现场施工过程比较简单，另外还有助于实现高层建筑中柱截面尺寸的变化。节点构造形式简单，制作方便，室内空间布置灵活。梁翼缘受力直接传递至柱侧，传力机制明确，有利于梁端弯矩和剪力的传递，减少了钢管柱壁的局部变形，保证了节点的工作性能。但也存在焊接工作量大，下翼缘焊缝需两次施焊，焊接质量不易保证等缺点。
[0007]H型钢梁广泛的应用于钢结构领域中，主要是由于其截面形状经济合理，力学性能好。但是其绕弱轴平面外稳定性较差，在一些需要验算稳定性的情况下，往往需要箱型钢梁才能满足要求，但是箱型钢梁与矩形钢管混凝土柱节点的连接形式较少。
【发明内容】
[0008]本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于矩形钢管混凝土柱与箱型钢梁连接的隔板贯通节点，该节点受力合理，能够在梁上形成塑性铰达到吸收和耗散地震的目的，又能避免下翼缘焊缝缺陷对节点抗震性能的不利影响，并且施工方便快捷。
[0009]本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种用于矩形钢管混凝土柱与箱型钢梁连接的隔板贯通节点，包括与所述矩形钢管混凝土柱焊接的上隔板和下隔板，在所述上隔板和所述下隔板之间设有四块与所述箱型钢梁的腹板分别相对的外伸板，所述外伸板和与其相对的所述箱型钢梁的腹板通过连接板相连;所述箱型钢梁的下翼缘板搭接在所述下隔板上，二者通过高强螺栓I连接;所述箱型钢梁的上翼缘板与所述上隔板相对，并通过盖板连接，所述盖板与所述箱型钢梁的上翼缘板和所述上隔板分别焊接。
[0010]所述连接板位于所述箱型钢梁的外侧，所述连接板与所述外伸板焊接，所述连接板与所述箱型钢梁的腹板通过高强螺栓Π连接。
[0011 ]所述连接板位于所述箱型钢梁的外侧，所述连接板与所述外伸板和所述箱型钢梁的腹板分别焊接。
[0012]所述外伸板的厚度大于等于所述箱型钢梁的腹板的厚度;所述上隔板的厚度大于等于所述箱型钢梁的上翼缘板的厚度;所述下隔板的厚度大于等于所述箱型钢梁的下翼缘板的厚度。
[0013]本发明具有的优点和积极效果是:
[0014]—)采用下栓上焊的形式，对施工安装误差不敏感，受加工及施工误差影响较小；
[0015]二)绝大部分的焊接作业在工厂完成，现场焊接作业量小，可有效降低焊缝缺陷以及应力集中带来的不利影响，可以提供良好的抗震性能。
[0016]三)构造简单，传力明确。由于箱型钢梁的下翼缘与下隔板采用高强螺栓连接，下隔板的外伸长度大，使箱型钢梁负弯矩区承载能力得到极大地加强。
【附图说明】
[0017]图1为本发明实施例1的结构示意图；
[0018]图2为图1的1-1剖面图；
[0019]图3为图1的2-2剖面图；
[0020]图4为本发明实施例1在工厂完成部分的结构示意图；
[0021]图5为本发明实施例2的结构示意图；
[0022]图6为图5的3-3剖面图；
[0023]图7为图5的4-4剖面图；
[0024]图8为本发明实施例2在工厂完成部分的结构示意图。
[0025]图中:1、矩形钢管混凝土柱，2、箱型钢梁，3、盖板，4、上隔板，5、外伸板，6、下隔板，
7、高强螺栓I，8、连接板，9、高强螺栓Π。
【具体实施方式】
[0026]为能进一步了解本发明的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0027]请参阅图1?图8，一种用于矩形钢管混凝土柱与箱型钢梁连接的隔板贯通节点，包括与所述矩形钢管混凝土柱I焊接的上隔板4和下隔板6，在所述上隔板4和所述下隔板6之间设有四块与所述箱型钢梁2的腹板分别相对的外伸板5，所述外伸板5和与其相对的所述箱型钢梁2的腹板通过连接板8相连;所述箱型钢梁2的下翼缘板搭接在所述下隔板6上，二者通过高强螺栓17连接;所述箱型钢梁2的上翼缘板与所述上隔板4相对，并通过盖板3连接，所述盖板3与所述箱型钢梁2的上翼缘板和所述上隔板4分别焊接。
[0028]上述所述外伸板5和与其相对的所述箱型钢梁2的腹板通过连接板8相连的形式有两种，第一种:请参阅图1?图4，所述连接板8位于所述箱型钢梁2的外侧，所述连接板8与所述外伸板5焊接，所述连接板8与所述箱型钢梁2的腹板通过高强螺栓Π9连接。第二种:请参阅图5?图8，所述连接板8位于所述箱型钢梁2的外侧，所述连接板8与所述外伸板5和所述箱型钢梁2的腹板分别焊接。
[0029]在本发明所示出的两个实施例中，所述外伸板5的厚度大于等于所述箱型钢梁2的腹板的厚度;所述上隔板4的厚度大于等于所述箱型钢梁2的上翼缘板的厚度;所述下隔板6的厚度大于等于所述箱型钢梁2的下翼缘板的厚度。
[0030]受力上，本发明借鉴现有H形钢梁隔板贯通节点下栓上焊的做法，在上下隔板之间设置四块外伸板，将箱型钢梁2的腹板连接在外伸板上，构造简单，传力明确；同时，箱型钢梁2的下翼缘和下隔板6采用高强螺栓17连接，由于下隔板6的外伸长度大，此种构造方式可以使钢梁负弯矩区承载能力得到极大地加强，同时能够避免焊缝缺陷的不利影响，能够有效防止焊接带来的应力集中，提供良好的抗震性能。
[0031]施工上，本发明采用栓焊混合连接，现场焊接作业工作量小，因此便于安装，方便施工。可明显缩短工期，促进装配化进程，实现施工方便的目标。
[0032]尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于矩形钢管混凝土柱与箱型钢梁连接的隔板贯通节点，包括与所述矩形钢管混凝土柱焊接的上隔板和下隔板，其特征在于，在所述上隔板和所述下隔板之间设有四块与所述箱型钢梁的腹板分别相对的外伸板，所述外伸板和与其相对的所述箱型钢梁的腹板通过连接板相连；所述箱型钢梁的下翼缘板搭接在所述下隔板上，二者通过高强螺栓I连接;所述箱型钢梁的上翼缘板与所述上隔板相对，并通过盖板连接，所述盖板与所述箱型钢梁的上翼缘板和所述上隔板分别焊接。2.根据权利要求1所述的用于矩形钢管混凝土柱与箱型钢梁连接的隔板贯通节点，其特征在于，所述连接板位于所述箱型钢梁的外侧，所述连接板与所述外伸板焊接，所述连接板与所述箱型钢梁的腹板通过高强螺栓Π连接。3.根据权利要求1所述的用于矩形钢管混凝土柱与箱型钢梁连接的隔板贯通节点，其特征在于，所述连接板位于所述箱型钢梁的外侧，所述连接板与所述外伸板和所述箱型钢梁的腹板分别焊接。4.根据权利要求1所述的用于矩形钢管混凝土柱与箱型钢梁连接的隔板贯通节点，其特征在于，所述外伸板的厚度大于等于所述箱型钢梁的腹板的厚度;所述上隔板的厚度大于等于所述箱型钢梁的上翼缘板的厚度;所述下隔板的厚度大于等于所述箱型钢梁的下翼缘板的厚度。
【专利摘要】本发明公开了一种用于矩形钢管混凝土柱与箱型钢梁连接的隔板贯通节点，包括与所述矩形钢管混凝土柱焊接的上隔板和下隔板，在所述上隔板和所述下隔板之间设有四块与所述箱型钢梁的腹板分别相对的外伸板，所述外伸板和与其相对的所述箱型钢梁的腹板通过连接板相连；所述箱型钢梁的下翼缘板搭接在所述下隔板上，二者通过高强螺栓Ⅰ连接；所述箱型钢梁的上翼缘板与所述上隔板相对，并通过盖板连接，所述盖板与所述箱型钢梁的上翼缘板和所述上隔板分别焊接。本发明受力合理，能够在梁上形成塑性铰达到吸收和耗散地震的目的，又能避免下翼缘焊缝缺陷对节点抗震性能的不利影响，并且施工方便快捷。
【IPC分类】E04B1/58, E04B1/19
【公开号】CN105464221
【申请号】CN201511014355
【发明人】陈志华, 张旺, 王小盾, 周婷, 熊清清
【申请人】天津大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月28日