所述开孔纵肋（1) 均浇筑于核心混凝土结构(3)内，四组所述开孔纵肋（1)中所有开孔纵肋（1)的结构和尺寸 均相同；每组所述开孔纵肋（1)均包括一个或多个平行布设的开孔纵肋（1)，所述开孔纵肋 (1)沿矩形钢管柱(2)的长度方向进行布设;所述开孔纵肋（1)为长条形钢肋板，所述长条形 钢肋板与其所布设矩形钢管柱(2)的内侧壁呈垂直布设，所述长条形钢肋板的外侧壁焊接 固定在矩形钢管柱(2)的内侧壁上，所述长条形钢肋板的中部由上至下开有多个通孔（10)， 多个所述通孔（10)布设在同一直线上;所述矩形钢管柱(2)、开孔纵肋（1)和核心混凝土结 构（3)的长度均相同，所述核心混凝土结构(3)的顶端和四组所述开孔纵肋（1)的顶端均与 矩形钢管柱(2)的顶端相平齐，且核心混凝土结构（3)的底端和四组所述开孔纵肋（1)的底 端均与矩形钢管柱(2)的底端相平齐； 所述梁柱连接构造包括上部外隔板和位于所述上部外隔板正下方的下部外隔板，所述 上部外隔板与所述下部外隔板均套装在矩形钢管柱(2)外侧，所述上部外隔板与所述下部 外隔板呈平行布设且二者均与矩形钢管柱（2)呈垂直布设;所述上部外隔板与所述下部外 隔板均为钢板且二者均焊接固定在矩形钢管柱（2)上，所述上部外隔板与所述下部外隔板 的中部均开有供矩形钢管柱(2)穿过的钢管柱安装孔； 所述钢梁(4)的上部外端与所述上部外隔板紧固连接，且钢梁(4)的下部外端与所述下 部外隔板紧固连接。2. 按照权利要求1所述的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征在于:所述钢 梁(4)位于矩形钢管柱(2)的中部外侧，所述矩形钢管柱(2)的长度为钢梁(4)的梁体高度的 1.5倍~2.5倍； 所述钢梁(4)的数量为N个，其中N为正整数且N=l、2、3或4;N个所述钢梁(4)分别布设 在矩形钢管柱(2)的N个侧壁外侧，每个所述钢梁(4)均与其所布设矩形钢管柱(2)的侧壁呈 垂直布设。3. 按照权利要求1或2所述的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征在于:所述 开孔纵肋（1)的厚度不大于矩形钢管柱(2)的壁厚，且矩形钢管柱(2)的壁厚越大，所述开孔 纵肋（1)的厚度越大;多个所述通孔(10)由上至下呈均匀布设，且多个所述通孔(10)的结构 和尺寸均相同；所述通孔(10)为圆形、椭圆形、圆端形、方形或槽形。4. 按照权利要求1或2所述的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征在于:还包 括m道由上至下布设在四组所述开孔纵肋（1)上的箍筋（9)，m道所述箍筋(9)呈平行布设，m 道所述箍筋(9)均与矩形钢管柱(2)呈垂直布设，其中m为正整数且m2 3;m道所述箍筋(9)均 饶筑于核心混凝土结构(3)内； 所述长条形钢肋板上所开通孔（10)的数量为m个，m道所述箍筋（9)分别自每个所述长 条形钢肋板上所开的m个所述通孔(10)内穿过。5. 按照权利要求1或2所述的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征在于:所述 上部外隔板与所述下部外隔板的结构和尺寸均相同且二者均包括套装在矩形钢管柱(2)外 侧的外环板和布设在所述外环板外侧且用于连接钢梁(4)的外侧连接板，所述外环板为矩 形且其与所述外侧连接板布设在同一平面上，所述外侧连接板的数量与钢梁(4)的数量相 同；所述外环板与所述外侧连接板焊接固定为一体或加工制作为一体。6. 按照权利要求1或2所述的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征在于:还包 括焊接固定在矩形钢管柱(2)外侧壁中部且用于连接钢梁(4)的腹板连接板(6)，所述腹板 连接板(6)的数量与钢梁(4)的数量相同；所述腹板连接板(6)固定于所述上部外隔板与所 述下部外隔板之间；所述腹板连接板(6)为矩形钢板且其沿矩形钢管柱（2)的长度方向布 设，所述腹板连接板(6)均与其所布设矩形钢管柱(2)的外侧壁呈垂直布设，所述腹板连接 板(6)的上下部分别焊接固定在所述上部外隔板和所述下部外隔板上;所述钢梁(4)的外端 与腹板连接板(6)紧固连接。7. 按照权利要求1或2所述的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征在于:所述 钢梁(4)为工字梁且其包括上翼板、位于所述上翼板正下方的下翼板和连接于所述上翼板 与所述下翼板之间的腹板，所述上部外隔板与所述上翼板固定连接且二者布设于同一平面 上，所述下部外隔板与所述下翼板固定连接且二者布设于同一平面上，所述腹板连接板(6) 与所述腹板固定连接且二者呈平行布设。8. 按照权利要求1或2所述的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构，其特征在于:所述 开孔纵肋（1)的宽度~ ，其中d2为矩形钢管柱（2)的横截面宽度，矩形钢管柱 5 5 ⑵的横截面长度为d3，d3 2 d2;所述通孔（10)为圆形且其孔径d4=0.3cU~0.7cU，相邻两个 所述通孔(10)之间的间距L2 2d4。9. 一种对如权利要求1所述钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构进行施工的方法，其 特征在于:该方法包括以下步骤： 步骤一、开孔纵肋与矩形钢管柱组焊:在拼接组成矩形钢管柱(2)的四个矩形钢板的内 侧壁上分别焊接一组所述开孔纵肋（1)，再将四个所述矩形钢板焊接成矩形钢管柱(2);四 块所述矩形钢板的长度均相同； 步骤二、梁柱连接构造焊接:根据钢梁(4)的梁体高度和其在矩形钢管柱（2)上的连接 位置，对所述上部外隔板和所述下部外隔板在矩形钢管柱(2)上的布设位置分别进行确定， 再将所述上部外隔板和所述下部外隔板分别焊接固定在步骤一中所述矩形钢管柱(2)上； 步骤三、钢梁连接:将钢梁(4)的上部外端与所述上部外隔板紧固连接，并将钢梁(4)的 下部外端与所述下部外隔板紧固连接； 步骤四、混凝土浇筑:在矩形钢管柱(2)内浇筑混凝土并形成核心混凝土结构（3)，获得 施工成型的钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点结构。10. 按照权利要求9所述的方法，其特征在于:步骤四中所述钢管混凝土柱-钢梁外隔板 式节点结构还包括m道由上至下布设在四组所述开孔纵肋（1)上的箍筋(9)和四个分别焊接 固定在矩形钢管柱(2)的四个外侧壁中部的腹板连接板(6)，四个所述腹板连接板(6)均固 定于所述上部外隔板与所述下部外隔板之间；所述腹板连接板(6)为矩形钢板且其沿矩形 钢管柱(2)的长度方向布设，每个所述腹板连接板(6)均与其所布设矩形钢管柱(2)的外侧 壁呈垂直布设，每个所述腹板连接板(6)的上下部分别焊接固定在所述上部外隔板和所述 下部外隔板上;所述钢梁(4)的外端与腹板连接板(6)紧固连接;m道所述箍筋(9)呈平行布 设，m道所述箍筋（9)均与矩形钢管柱（2)呈垂直布设，其中m为正整数且m2 3;m道所述箍筋 (9) 均浇筑于核心混凝土结构(3)内；所述长条形钢肋板上所开通孔（10)的数量为m个，m道 所述箍筋（9)分别自每个所述长条形钢肋板上所开的m个所述通孔（10)内穿过;所述通孔 (10) 为槽形孔； 步骤一中将四个所述矩形钢板焊接成矩形钢管柱(2)后，还需对m道所述箍筋(9)分别 进行安装，使每道箍筋(9)均上开设的通孔于四组所述开孔纵肋（1)上开设的通孔(10)内； 步骤二中进行梁柱连接构造焊接时，还需将四个所述腹板连接板(6)分别焊接在矩形 钢管柱(2)的四个外侧壁中部，并将四个所述腹板连接板(6)分别与所述上部外隔板和所述 下部外隔板进行焊接固定； 步骤三中进行钢梁连接时，还需将钢梁(4)与腹板连接板(6)紧固连接。
【专利摘要】本发明公开了一种钢管混凝土柱?钢梁外隔板式节点结构及其施工方法，该节点结构包括钢管混凝土柱、位于钢管混凝土柱外侧的钢梁和连接于钢管混凝土柱与钢梁之间的梁柱连接构造，钢管混凝土柱与钢梁呈垂直布设；钢管混凝土柱包括矩形钢管柱、四组开孔纵肋和核心混凝土结构；梁柱连接构造包括上部外隔板和下部外隔板；钢梁上部外端与上部外隔板紧固连接且其下部外端与下部外隔板紧固连接；该节点结构的施工方法包括步骤：一、开孔纵肋与矩形钢管柱组焊；二、梁柱连接构造焊接；三、钢梁连接；四、混凝土浇筑。本发明设计合理、施工简便且使用效果好，传力明确，能有效缓解钢管混凝土柱?钢梁节点存在的应力集中和变形集中问题，抗震性能优良。
【IPC分类】E04B1/98, E04B1/58, E04G21/00
【公开号】CN105714939
【申请号】CN201610227800
【发明人】朱伟庆, 刘永健, 龙刚, 张瑑芳, 傅梅珍, 崔越, 衡江峰
【申请人】长安大学
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年4月13日