一种圆钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种圆钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构，其特征在于在圆钢管混凝土柱节点连接部位周向设置成对弧形钢垫板，外伸悬臂连接板和钢托板皆焊于弧形钢垫板上；工字钢梁卡接在外伸悬臂连接板和钢托板之间形成的工字形空隙内，通过螺杆锚固后贴覆碳纤维布加固，所述的外伸悬臂连接板为肢背相邻设置的双槽钢。本实用新型节点连接结构可整体装卸，对圆钢管混凝土柱损伤小，可有效解决钢梁与圆钢管的连接强度差、安装精度低等问题具有较高的技术经济效益。
【专利说明】一种圆钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种钢管混凝土柱与梁节点连接结构，特别是涉及一种圆钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构，属于钢结构工程领域。
【背景技术】
[0002]由于钢管混凝土柱结构有着承载力高、抗震性能好、施工速度快、外形美观等诸多优点，近几年来在建筑结构设计中应用越来越广泛，发展迅速。钢管混凝土柱结构可分为方钢管混凝土柱、圆钢管混凝土柱等多种形式。其中，圆钢管混凝土柱相对于方钢管混凝土柱而言，钢管壁对核心混凝土的约束作用效果会更好，因此得到广泛应用。
[0003]目前，连接圆钢管混凝土柱与工字钢梁的半刚性节点由于其优越的受力性能，得到国内外研究者的广泛关注。已研究的圆钢管混凝土柱与工字钢梁的节点形式大致可分为三类:隔板类节点、梁端加劲节点和须借助钢管内混凝土传力的节点。隔板类节点传力明确，构造简单，节点刚度大，可简化为理想刚接，但加工繁琐，节点区域焊缝较多，冷弯角固化区易诱发裂缝；梁端加劲节点能减小钢管壁平面外变形，增强梁截面的局部承载力，抗震性能好，但加劲肋和钢管间焊缝质量对节点性能有较大影响，且不利于楼板施工；须借助钢管内混凝土传力的节点承载力和刚度高，但施工要求高，积累误差不易消除，同时消弱柱截面强度。
[0004]综上所述，几种常见于实际工程和科研工作的半刚性节点都有其自身局限，很难找到兼具技术经济各方面优势的节点形式，有必要进一步针对某些现存问题、集中多种节点类型的优点，开发和研究出更多节点类型，以扩大该结构的应用范围。
[0005]鉴于此，为解决目前节点连接中存在结构易损、施工繁杂等问题，目前亟需发明一种结构整体性好、施工便捷、节点连接强度高、经济效益好的节点连接结构。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于增强节点连接强度、优化施工工艺等方面，提供一种结构受力均匀、连接强度高、施工方便、经济效益好的圆钢管混凝土柱与工字钢梁的连接结构。
[0007]为实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案:
[0008]一种圆钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构，其特征在于在圆钢管混凝土柱节点连接部位周向焊接成对弧形钢垫板，外伸悬臂连接板和钢托板皆焊于弧形钢垫板上；工字钢梁卡接在外伸悬臂连接板和钢托板之间形成的工字形空隙内，通过螺杆锚固后贴覆碳纤维布加固。
[0009]所述弧形钢垫板是采用一对半圆形钢垫板套接在圆钢管混凝土柱上后，用高强螺栓对拉紧固，并采用建筑胶粘剂和碳纤维布加强与钢管混凝土柱的连接。
[0010]所述外伸悬臂连接板为肢背相邻设置的双槽钢，端部与弧形钢垫板焊接连接，其上、下翼板与腹板处皆预留螺孔。
[0011]所述钢托板上表面标高为工字钢梁下底面设计标高，钢托板上预留螺孔。[0012]所述工字钢梁上下翼板和腹板处皆对应开设有螺孔，与节点连接结构交接处贴覆碳纤维布。
[0013]本实用新型具有以下的特点和有益效果:
[0014]( I)采用成对弧形钢垫板对拉紧固，并辅以建筑胶粘剂和碳纤维布将弧形钢垫板套接于圆钢管混凝土柱上，以弧形钢垫板为过渡连接板焊接其他构件，对圆钢管整体性基本无损伤，并提高结构安装的精确度及结构可靠性。
[0015](2)弧形钢垫板的外伸悬臂连接板为双肢槽钢，恰好衬于工字钢梁腹板两侧，增大与工字钢梁的接触面积，可增加结构连接的稳定性。
[0016](3)工字钢梁底部设置钢托板，相对工字钢梁整体直接焊接定位标高，采用体积较小的钢托板定位标高更准确，且钢托板可作为钢梁架设时临时支撑板；通过螺杆将钢托板、工字钢梁及弧形钢垫板外伸臂连接板三者连接锚固，可有效提高连接节点的竖向刚度，增强其抗震性能。
[0017](4)碳纤维布可有效减少焊缝及各钢制连接件转角处的应力，提高结构构件的抗拉、抗剪和抗震效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型圆钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构剖视图；
[0019]图2是图1沿A-A线的剖视图；
[0020]图中:1-圆型钢管混凝土柱，2-工字钢梁，3-弧形钢垫板，4-外伸悬臂连接板，5-钢托板，6-翼板紧固螺栓，7-腹板紧固螺栓，8-高强对拉螺栓，9-碳纤维布。
【具体实施方式】
[0021]圆钢管混凝土柱设计及施工要求，螺杆连接锚固及钢板切割、焊接施工技术要求，碳纤维布、建筑胶粘剂施工技术要求等本实施方案中不再累述，具体阐述本实用新型涉及结构的实施方式。
[0022]图1是本实用新型圆钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构剖视图；图2是图1沿A-A线的剖视图。
[0023]参照图1所示的圆钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构，由圆型钢管混凝土柱1、工字钢梁2、弧形钢垫板3、外伸悬臂连接板4、钢托板5组成。弧形钢垫板3与外伸悬臂连接钢板4及钢托板5之间焊接固定；弧形钢垫板3是两个半圆环形的垫板在圆型钢管混凝土柱I连接节点位置对接后采用高强对拉螺栓8固定，并且用建筑胶粘剂和碳纤维布9加固；工字钢梁2通过翼板紧固螺栓6、腹板紧固螺栓7与外伸悬臂连接板4及钢托板5固定。
[0024]选取20#a型工字钢梁2，腰高为200mm，腿宽为100mm，腰厚为7mm ;与圆钢管混凝土柱连接的端面预制成弧形，弧度与圆钢管混凝土柱相同。
[0025]单片弧形钢垫板3为半圆，两端有带孔侧翼，供对拉紧固，内弧直径等于圆钢管混凝土柱I外径，采用厚度为20mm、高400mm，强度等级为Q345的钢板切割、弯制而成；成对弧形钢垫板3在内侧喷涂建筑胶粘剂后，采用高强对拉螺栓8对拉紧固，套接在圆型钢管混凝土柱I连接节点位置，并在两者交接处贴覆碳纤维布，碳纤维布宽100mm。[0026]钢托板5长度为150mm,宽度为100mm,厚度为15mm,—次切割为圆弧形,弧度与弧形钢垫板3相同，采用等级强度为Q345的钢板定制而成，焊接弧形钢垫板3上，。
[0027]施工时，先将钢托板焊接在弧形钢垫板3，与其上表面标高为工字钢梁下底面设计标高；并将外伸悬臂连接板4用腹板紧固螺栓7预先固定在工字钢梁2上，将固定双槽钢的工字钢梁2吊装至钢托板5上，调整工字钢梁位置，对准螺孔后用翼板紧固螺栓6将工字钢梁2和钢托板5定位紧固，并且将外伸悬臂连接板4端部与弧形钢垫板3焊接。外伸悬臂连接板4长度为150臟、高度为185mm、宽度为45mm、厚度为10mm，采用等级强度为的Q345的钢板制成。
[0028]在工字钢梁2与节点连接结构交接处选择性贴覆碳纤维布9，贴覆宽度不低于80mm。工字钢梁2两端节点连接结构整体施工完成后撤去吊装设备。
【权利要求】
1.一种圆钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构，其特征在于在圆钢管混凝土柱节点连接部位周向设置成对弧形钢垫板，外伸悬臂连接板和钢托板皆焊于弧形钢垫板上；工字钢梁卡接在外伸悬臂连接板和钢托板之间形成的工字形空隙内，通过螺杆锚固后贴覆碳纤维布加固，所述的外伸悬臂连接板为肢背相邻设置的双槽钢。
2.根据权利要求1所述的圆钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构，其特征在于所述弧形钢垫板与圆钢管混凝土柱通过高强螺栓对拉紧固，并在两者之间涂覆建筑胶粘剂，贴覆碳纤维布加固。
3.根据权利要求1所述的圆钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构，其特征在于外伸悬臂连接板的上、下翼板和腹板、钢托板，以及工字钢梁上下翼板和腹板均预设螺栓孔。
4.根据权利要求1所述的圆钢管混凝土柱与工字钢梁节点连接结构，其特征在于工字钢梁与圆钢管混凝土柱节点连接结构交接处贴覆碳纤维布。
【文档编号】E04B1/98GK203531146SQ201320614559
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月8日 优先权日:2013年10月8日
【发明者】吴金兴, 吴晓斌, 吴晓峰 申请人:深圳市福田建安建设集团有限公司