“z”型钢连接型矩形钢管混凝土柱与钢梁穿筋式节点的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于结构工程领域，涉及一种型钢梁与钢管混凝土柱穿筋式节点，尤其涉及矩形钢管混凝土柱与工字钢梁穿筋式节点形式。
【背景技术】
[0002]随着高层建筑的不断发展，钢-混凝土组合结构的应用不断增多，其发展趋于系统化、多样化、成熟化。至今已成为一种与钢结构、砌体结构和钢筋混凝土结构同样重要的结构形式。现阶段钢管混凝土柱的应用中，矩形柱由于其惯性矩大，稳定性好，与钢梁连接方便等性能越来越多地使用于各种实际工程中。在目前我国的实际应用中，钢管混凝土柱主要是通过与钢梁焊接进行连接，这样虽然有较大的刚性和承载力，但是由于焊接缺陷等因素节点容易发生脆性破坏，同时在抗连续倒塌发面，由于其延性较低，不利于结构的抗倒。
[0003]近年来连续倒塌方面的研究不断深化，结构的抗倒性能也越来越受到重视。穿筋式连接节点形式主要是通过螺栓贯通钢管混凝土柱，在管内的混凝土达到一定强度后，对螺栓杆施加预应力。这种节点具有较好的延性和抗震性能，而且节点刚度大、强度高。在连续倒塌的悬链线阶段，这种节点形式可以提供良好的传力途径以传递轴力，同时由于节点可以提供足够的强度，有利于悬链线阶段的充分发展，增强结构的抗倒性能。
【发明内容】
[0004]本实用新型的发明是为了推广钢与混凝土组合结构在高层建筑中的应用，提供一种无焊缝连接、安装使用方便并且有利于抗倒的矩形钢管混凝土柱与型钢梁穿筋式节点。
[0005]为了实现上述节点新形式，本发明的技术方案为:预先加工好的Z型钢连接件一端伸入矩形柱中，并通过穿筋式高强螺栓与矩形钢管柱贯通连接，另一端伸出矩形柱，并通过高强度摩擦性螺栓与钢梁上下翼缘连接。
[0006]与现有技术相比，本发明具有如下优点:
[0007]1、穿筋式高强螺栓起到了内隔板的作用，在梁柱子结构受力阶段可以便捷明确地传递梁上下翼缘的拉力和压力。相比带有外隔板的矩形柱节点形式，该节点具有传力明确、节省材料、增加建筑空间等优点；
[0008]2、所述实用新型的特点是预先加工好的带有锚定板的Z型钢连接件，并通过穿筋式高强螺栓与矩形柱连接。在结构倒塌过程后期的悬链线阶段，梁柱子结构中主要通过梁内的轴力进行抗倒，此时梁内轴力很大，当穿筋式螺栓发生破坏不能够继续传力时，嵌入式带锚定板的Z型钢连接件可以继续承载传力。Z型钢连接件与矩形柱形成了固定节点；
[0009]3、钢梁上下翼缘通过高强度摩擦型螺栓与Z型钢连接件，Z型钢通过穿筋式高强螺栓与矩形钢管壁连接，传力明确、构造简单，施工方便；
[0010]4、本实用新型直接带来的技术效果是矩形钢管混凝土柱与Z型钢连接件以及钢梁全部通过高强穿筋式螺栓以及高强度摩擦型螺栓连接，避免了在节点中出现焊缝，防止出现脆性破坏的可能。同时，全部为可拆卸的固定连接形式，安装使用方便，有利于后期的维护和拆卸。
[0011]综上所述，本实用新型的Z型钢连接型矩形钢管混凝土柱与钢梁穿筋式节点相较于已有穿筋式节点具有以下有益效果:
[0012](I)该节点构造简单，节省材料，安装维护方便；
[0013](2)无焊缝连接，提高了节点的稳定性和延性，使其更加牢固；
[0014](3)提供了在抗倒悬链线阶段的新传力途径，增加了节点的鲁棒性。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型节点的正立面视图。
[0016]图2为本实用新型节点的横置俯视图。
[0017]图3为本实用新型节点Z型连接件立面图。
[0018]1-矩形钢管混凝土柱;2-工字型钢梁;3-Z型钢连接件；4-穿筋式高强度螺栓；
[0019]5-高强度摩擦型螺栓;6-锚定板。
【具体实施方式】
[0020]结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0021 ] Z型钢连接型矩形钢管混凝土柱与钢梁穿筋式节点，包括矩形钢管混凝土柱(I)、钢梁(2)、Z型钢(3)、穿筋式高强螺栓(4)以及锚定板(6)组成，Z型钢与锚定板预先焊接成整体，穿筋式高强螺栓及加工好的Z型钢连接件在工厂预先安装在矩形钢管壁上，Z型钢连接件在施工现场采用高强度摩擦型螺栓与钢梁进行连接，具有构造简单，施工方便的特点。
[0022]上述Z型钢连接件预先与锚定板焊接在一起是为了当穿筋式高强螺栓发生破坏时，可以通过伸入矩形柱中的Z型钢与锚定板共同传力，增加节点的承载力和延性。
[0023]本实用新型涉及的钢管混凝土柱为方形截面。所述的钢梁为工字钢梁。所述的混凝土为普通混凝土、高强混凝土或自密实混凝土。
[0024]上述方式中未述及的有关技术内容采取或借鉴已有技术即可实现。
[0025]需要说明的是，在本说明书的教导下本领域技术人员还可以作出这样或那样的容易变化方式，诸如等同方式，或明显变形方式。上述的变化方式均应在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种“Z”型钢连接型矩形钢管混凝土柱与钢梁穿筋式节点，由矩形钢管混凝土柱、钢梁、穿筋式螺栓及传力构件组成，所述的矩形钢管混凝土柱(I)包括矩形钢管及内部灌注的混凝土;所述的钢梁(2)包括上下翼缘和腹板;所述的传力构件包括Z型钢(3)、穿筋式高强螺栓(4)及锚定板(6);钢梁的上下翼缘分别与Z型钢(3)通过摩擦型高强螺栓(5)连接;Z型钢(3)通过穿筋式高强螺栓(4)贯通矩形钢管混凝土柱并与其柱壁连接;其中穿筋式高强螺栓(4)要保证有足够的预应力，同时螺栓头采用双螺帽。2.根据权利要求1所述的“Z”型钢连接型矩形钢管混凝土柱与钢梁穿筋式节点，其特征在于:所述的钢管混凝土柱为方形截面;所述的钢梁为工字钢。3.根据权利要求1所述的“Z”型钢连接型矩形钢管混凝土柱与钢梁穿筋式节点，其特征是:Z型钢连接件与矩形钢管壁通过穿筋式高强螺栓连接，将预先加工好的Z型连接件一侧与锚定板一同锚入矩形柱中，另一侧伸出矩形柱并通过高强度摩擦型螺栓与钢梁上下翼缘相连，形成固定连接，这样的设计有利于钢梁上下翼缘的力有效的传递到穿筋式螺栓上，让穿筋式螺栓起到内隔板的作用，并且当穿筋式高强螺栓破坏时还可以通过锚定板继续工作。4.根据权利要求1所述的“Z”型钢连接型矩形钢管混凝土柱与钢梁穿筋式节点，其特征是:Z型连接件为预先加工好的具有锚定板和螺栓孔的构件。
【专利摘要】本实用新型“Z”型钢连接型矩形钢管混凝土柱与钢梁穿筋式节点主要包括矩形钢管混凝土柱（1）、钢梁（2）、Z型钢（3）、穿筋式高强螺栓（4）、高强度摩擦型螺栓（5）以及锚定板（6）组成；穿筋式高强螺栓贯穿矩形柱与Z型连接件相连，将其固定在钢管柱两侧，以此来传递梁间的横向力；将预先加工好的Z型连接件一侧与锚定板一同锚入矩形柱中，另一侧通过高强度摩擦型螺栓与钢梁上下翼缘相连，形成固定连接；其特征在于钢梁并没有采取焊接形式与钢管混凝土柱管壁相连，而是通过Z型钢连接件与矩形柱通过高强螺栓连接；本实用新型无焊接点，安装使用方便，是一种传力明确、稳定、牢固的新型节点形式。
【IPC分类】E04B1/58
【公开号】CN205189143
【申请号】CN201520861256
【发明人】宋戈, 王亮, 王健
【申请人】山东科技大学
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月2日