一种复式圆钢管约束混凝土柱与钢梁节点结构的制作方法
【专利摘要】一种复式圆钢管约束混凝土柱与钢梁节点结构，包括复式圆钢管约束混凝土柱以及经过混凝土环梁向四周延伸连接在复式圆钢管约束混凝土柱柱身上的若干个型钢梁；复式圆钢管约束混凝土柱包括设置在外钢管中的内钢管，内钢管中填充核心混凝土，内钢管与外钢管之间填充钢管间混凝土；所述外钢管上开有缺口，型钢梁穿过钢管间混凝土连接内钢管外壁；混凝土环梁包括围绕在复式圆钢管约束混凝土柱外部的环梁环筋及围绕在型钢梁上的环梁箍筋，通过环梁环筋浇筑环梁混凝土，环梁混凝土与外钢管缺口处的钢管间混凝土相连。本实用新型承载力较高，抗震性能好，施工简单容易，成本低，保证了施工质量，经济效益显著。
【专利说明】
一种复式圆钢管约束混凝土柱与钢梁节点结构
技术领域
[0001]本实用新型属于建筑工程领域，具体涉及一种复式圆钢管约束混凝土柱与钢梁节点结构。
【背景技术】
[0002]钢管混凝土柱作为钢一混凝土组合结构的一种典型构件，自多年前被发明并应用于工程实践以来，由于其承载力高，抗震性能优越，截面尺寸小，造价相对适中等显著优点，在高层建筑结构设计当中，已成为工程师的首选构件形式，取得了良好的技术经济效果。但随着社会发展和技术进步，尤其是越来越高的工程需求和高强材料的持续创新，此类性能优越的结构构件亦表现出一定的局限性。研究表明，在传统的钢管混凝土柱中，钢管一般在其进入弹塑性阶段后才能表现出对柱中混凝土的约束作用，故其约束效果不强，未充分发挥钢材优异的受拉性能。与此同时，钢管亦需承担部分轴向荷载，容易引起局部屈曲，从而降低框架柱的抗震性能。除此之外，钢管混凝土柱在和钢梁相连接时，由于材料的不同，致使二者连接方式复杂，连接可靠性较低、同时施工工序多，难度大。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种复式圆钢管约束混凝土柱与钢梁节点结构，该节点结构能够充分发挥钢材和混凝土的各自优点，其承载力高，抗震性能好，经济效果优，并且设计方法简单，施工方便，比较容易保证施工质量。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为:包括复式圆钢管约束混凝土柱以及经过混凝土环梁向四周延伸连接在复式圆钢管约束混凝土柱柱身上的若干个型钢梁;所述的复式圆钢管约束混凝土柱包括设在外钢管中的内钢管，所述的内钢管中填充核心混凝土，内钢管与外钢管之间填充钢管间混凝土;所述的外钢管上开设有缺口，型钢梁穿过钢管间混凝土连接内钢管的外壁;所述的混凝土环梁包括围绕在复式圆钢管约束混凝土柱外部的环梁环筋以及围绕在型钢梁上的环梁箍筋，所述的环梁环筋与环梁箍筋上浇筑环梁混凝土，且环梁混凝土与外钢管缺口的钢管间混凝土相连。
[0005]所述的环梁环筋采用圆形钢筋对焊而成。
[0006]所述的环梁箍筋与环梁环筋绑扎形成整体。
[0007]所述的外钢管缺口上下两侧距型钢梁留有1mm的间隙。
[0008]所述的型钢梁穿过钢管间混凝土与内钢管的外壁焊接。
[0009]所述的复式圆钢管约束混凝土柱上开设有贯通缝。
[0010]所述的型钢梁截面为工字型。
[0011]与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果:通过在复式圆钢管约束混凝土柱的外钢管上开设缺口，使得外钢管不直接承担轴向荷载，仅对核心区混凝土起约束作用，有效避免了钢管在轴向力作用下发生的局部屈曲，使得钢材优异的受拉性能得到最大程度的发挥。本实用新型的复式圆钢管约束混凝土柱以内钢管替代以往采用的钢筋笼，由于钢管本身能够作为模板，简化了施工工序，同时有效避免配筋过密导致的混凝土浇筑振捣困难，使得混凝土的浇筑质量得到保证。本实用新型复式圆钢管约束混凝土柱的柱身上设置有混凝土环梁，避免了外钢管可能在缺口处断开造成的削弱，使得节点区强度得以提高，从而满足“强节点，弱构件”的设计准则。本实用新型复式圆钢管约束混凝土柱的内钢管中填充核心混凝土，内钢管与外钢管之间填充钢管间混凝土，能够有效弥补空钢管屈曲失稳以及防火性能差的短板，增加了构件的可靠性。本实用新型整体上能够充分发挥钢材以及混凝土的各自优点，其承载力较高，抗震性能好，施工简单容易，保证了施工质量，经济效益显著。【附图说明】
[0012]图1本实用新型的整体结构三维视图；
[0013]图2本实用新型整体结构的纵剖视图；
[0014]图3本实用新型整体结构的横剖视图；[〇〇15]附图中:1.复式圆钢管约束混凝土柱；1-1.外钢管；1-2.钢管间混凝土； 1-3.内钢管；1-4.核心混凝土; 2.型钢梁;3.混凝土环梁;3-1.环梁环筋；3-2.环梁箍筋；3-3.环梁混凝土。【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
[0017]参见图1-3,本实用新型在结构上包括复式圆钢管约束混凝土柱1、型钢梁2以及钢筋混凝土环梁3。复式圆钢管约束混凝土柱1包括外钢管1-1，钢管间混凝土 1-2,内钢管1-3 以及核心混凝土 1-4,其中核心混凝土 1-4内包于内钢管1-3之中，内钢管1-3沿轴向贯通布置，并且包裹于钢管间混凝土 1-2之中，将核心混凝土 1-4包裹于其内；钢管间混凝土 1-2包裹于约束外钢管1-1之中，并且内包内钢管1-3;外钢管1-1上开有缺口，型钢梁2穿过钢管间混凝土 1-2连接内钢管1-3外壁，外钢管1-1缺口上下两侧距型钢梁2留有10mm的间隙。[〇〇18]型钢梁2与内钢管1-3的外壁相焊接，且与复式圆钢管约束混凝土柱1相接部分包裹于环梁混凝土3-3和钢管间混凝土 1-2当中，从环梁环筋3-1之间穿过。混凝土环梁3包括环梁环筋3-1、环梁箍筋3-2以及环梁混凝土 3-3;其中环梁混凝土 3-3内包环梁环筋3-1，环梁箍筋3-2;环梁箍筋3-2被绑扎于环梁环筋3-1之上，形成钢筋笼共同包裹于环梁混凝土 3-3之中；环梁环筋3-1为圆形钢筋对焊而成，与环梁箍筋3-2绑扎形成整体，内包环梁混凝土 3-3 〇
[0019]上述结构在施工时，首先按照设计要求制作各个部件，对型钢梁2和内钢管1-3定位后进行焊接;然后将环梁环筋3-1、环梁箍筋3-2在预定部位的相应位置绑扎形成约束钢筋骨架;放置约束外钢管1-1，并将其套在内钢管1-3外;然后支模板，即将混凝土环梁3与钢管间混凝土 1-2整体支模，按照设计要求将各部件进行定位固定;检查各部件尺寸以及相对位置，确认无误后浇筑混凝土，混凝土浇筑按分层浇筑、分层振捣的方式进行，确保浇筑的质量符合要求;浇筑完成后以草帘或麻袋覆盖，浇水养护;待混凝土达到预期强度时拆除模板，用角磨机在预定位置按设计尺寸切出一条贯通缝，至此，该节点结构施工完成。
[0020]本实用新型施工难度低，可靠性好，能够节省造价和人工成本，经济效益显著。
【主权项】
1.一种复式圆钢管约束混凝土柱与钢梁节点结构，其特征在于:包括复式圆钢管约束 混凝土柱(1)以及经过混凝土环梁(3)向四周延伸连接在复式圆钢管约束混凝土柱(1)柱身 上的若干个型钢梁(2);所述的复式圆钢管约束混凝土柱(1)包括设在外钢管(1-1)中的内 钢管(1-3)，所述的内钢管(1-3)中填充核心混凝土(1-4)，内钢管(1-3)与外钢管(1-1)之间 填充钢管间混凝土(1-2);所述的外钢管(1-1)上开设有缺口，型钢梁(2)穿过钢管间混凝土 (1-2)连接内钢管(1-3)的外壁;所述的混凝土环梁(3)包括围绕在复式圆钢管约束混凝土 柱(1)外部的环梁环筋(3-1)以及围绕在型钢梁(2)上的环梁箍筋(3-2)，所述的环梁环筋 (3-1)与环梁箍筋(3-2)上浇筑环梁混凝土 (3-3)，且环梁混凝土 (3-3)与外钢管(1-1)缺口 的钢管间混凝土 (1-2)相连。2.根据权利要求1所述的复式圆钢管约束混凝土柱与钢梁节点结构，其特征在于:所述 的环梁环筋(3-1)采用圆形钢筋对焊而成。3.根据权利要求1或2所述的复式圆钢管约束混凝土柱与钢梁节点结构，其特征在于: 所述的环梁箍筋(3-2)与环梁环筋(3-1)绑扎形成整体。4.根据权利要求1所述的复式圆钢管约束混凝土柱与钢梁节点结构，其特征在于:所述 的外钢管(1-1)缺口上下两侧距型钢梁(2)留有10mm的间隙。5.根据权利要求1所述的复式圆钢管约束混凝土柱与钢梁节点结构，其特征在于:所述 的型钢梁(2)穿过钢管间混凝土 (1-2)与内钢管(1-3)的外壁焊接。6.根据权利要求1所述的复式圆钢管约束混凝土柱与钢梁节点结构，其特征在于:所述 的复式圆钢管约束混凝土柱(1)上开设有贯通缝。7.根据权利要求1所述的复式圆钢管约束混凝土柱与钢梁节点结构，其特征在于:所述 的型钢梁(2)截面为工字型。
【文档编号】E04B1/58GK205637174SQ201620505665
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】韦帅, 石鑫怡, 季永平, 毛云骞
【申请人】长安大学