对穿螺栓式连接的钢-混凝土组合框架的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了属于土木工程中的结构工程领域的一种对穿螺栓式连接的钢-混凝土组合框架。用对穿螺栓穿过端板和内钢管柱上的孔洞，使其与钢管部件紧密相连，然后将外围纵筋和箍筋绑扎，形成外围钢筋笼，管外支模支撑在外围钢筋笼外，后浇注管内核心混凝土于内钢管柱内，并在管外支模内浇注管外混凝土层，组成一个楼层。本实用新型的框架刚度大、承载力高、耐火性能好，并且施工简便，施工可以是下层楼层混凝土施工与上层楼层钢结构施工同时进行，适用于高层建筑结构；同时，该类框架的施工组织高效、快速，也适用于对施工时间有一定要求的结构。
【专利说明】对穿螺栓式连接的钢-混凝土组合框架
【技术领域】
[0001]本实用新型属于土木工程中的结构工程领域，特别涉及一种对穿螺栓式连接的钢-混凝土组合框架。
【背景技术】
[0002]钢-混凝土组合结构充分利用了钢和混凝土两种材料的受力特点，因此具有力学性能好，施工方便等优点。常用的钢-混凝土组合结构有钢-混凝土组合梁、型钢混凝土、钢管混凝土、钢骨混凝土等。钢管混凝土叠合柱是在传统的钢管混凝土柱基础上，外包一层钢筋混凝土而成。内钢管柱和管外混凝土可以是圆形、方形或者其它截面类型。该类构件具有承载能力高、防火性能好等特点，适用于桥墩及高层建筑中的大直径柱以及其它对柱承载能力要求较高的结构。
[0003]在现有的框架结构中，钢管混凝土叠合柱通常和钢筋混凝土梁或钢梁连接在一起。框架中钢管混凝土叠合柱-钢梁连接节点的设计是该类框架的关键环节，直接影响到结构的整体刚度和受力性能，同时也关系着结构整体的施工进度和造价。传统的框架一般采用外环板和内隔板式节点，通过焊接方式和钢梁连接起来，这需要大量的焊接工作量。此夕卜，外环板和内隔板的设置会影响管内外混凝土的浇注，施工难度大，进度较慢。因此，需要一种传力明确、性能良好且施工便捷的节点连接形式，以使钢管混凝土叠合框架这种刚度大、抗火性能好的结构体系在工程中得到推广应用。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是针对传统钢管混凝土叠合柱框架的不足，提供了一种对穿螺栓连接的钢-混凝土组合框架，其特征在于，所述对穿螺栓连接的钢-混凝土组合框架由对穿螺栓9将钢管混凝土叠合柱I和钢梁2连接，形成多个对穿螺栓连接节点3 ;在内钢管柱4外周，竖向找平隔板12紧靠内钢管柱外壁，端板7 —侧与竖向找平隔板12焊接，另一侧和钢梁2相连；箍筋11和纵筋10绑扎成外围钢筋笼8 ;管外支模13支撑在外围钢筋笼8夕卜，混凝土填充在管外支模13内形成管外混凝土层6 ;管内核心混凝土 5填充在内钢管柱4里。
[0005]所述的对穿螺栓连接节点部分，所述的对穿螺栓9螺杆穿过端板7和内钢管柱4预留的孔洞，并在两头用螺母拧紧；通过对穿螺栓9将与竖向找平隔板12焊接的端板7和钢管混凝土叠合柱I的内钢管柱4连接在一起，从而实现钢梁2和钢管混凝土叠合柱I的连接。
[0006]所述对穿螺栓是贯穿整个钢管截面。
[0007]所述内钢管柱截面为方形或圆形。
[0008]所述管外混凝土层截面为方形或圆形。
[0009]所述钢梁为工字钢梁、钢箱梁、钢桁架或者连接接头，其和端板组件的连接是焊接或者螺栓连接。[0010]所述对穿螺栓为普通螺栓或摩擦型螺栓。
[0011]所述在内钢管柱的一侧或对侧设置竖向找平隔板；以适应节点区内圆形内钢管柱表面的对齐，若内钢管柱为方形截面，则不设置竖向找平隔板。
[0012]本实用新型的有益效果是克服现有钢-混凝土组合框架的不足，该类框架刚度大、承载力高、耐火性能好，其节点传力明确、性能可靠并且施工简便。同时，该类框架的施工组织高效、快速，适用于对施工时间有一定要求的工程结构。这类框架结构适用于在高层建筑中使用。在施工现场采用人工拧紧对穿螺栓即可实现钢管混凝土叠合柱-钢梁节点连接，安装工作简单快捷，适合一般施工现场或野外环境施工；利用叠合柱的特点，可以在上层架设钢结构的同时在下层浇注混凝土，上下楼层可以同时进行施工，提高施工效率，缩短施工周期。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为楼层的钢-混凝土组合框架结构示意图。
[0014]图2为图1的节点的侧视图。
[0015]图3为图2节点的A-A截面剖视图。
[0016]图中，1.钢管混凝土叠合柱，2.钢梁，3.对穿螺栓连接节点，4.内钢管柱，5.管内混凝土，6.管外混凝土层，7.端板，8.外围钢筋笼，9.对穿螺栓，10.纵筋，11.箍筋，12.竖向找平隔板，13.管外支模。
【具体实施方式】
[0017]本实用新型提供一种对穿螺栓连接的钢-混凝土组合框架以及施工方法，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
[0018]图1-3所示为楼层的钢-混凝土组合框架结构示意图；图中，对穿螺栓连接的钢-混凝土组合框架由对穿螺栓9将钢管混凝土叠合柱I和钢梁2连接，形成多个对穿螺栓连接节点3 ;在内钢管柱4外周(内钢管柱4截面为方形或圆形)，竖向找平隔板12紧靠内钢管柱4外壁，端板7 —侧与竖向找平隔板12焊接，另一侧和钢梁2相连；箍筋11和纵筋10绑扎成外围钢筋笼8 ;管外支模13支撑在外围钢筋笼8外，混凝土填充在管外支模13内形成管外混凝土层6，管外混凝土层6截面为方形或圆形；管内核心混凝土 5填充在内钢管柱4里。所述对穿螺栓9为普通螺栓或摩擦型螺栓，贯穿整个内钢管柱4截面。
[0019]上述钢梁2采用工字钢梁、钢箱梁、钢桁架或者连接接头，其和端板组件的连接是焊接或者螺栓连接。在完成的一个楼层施工中，管外混凝土层截面为圆形或方形，对于整个建筑物的各楼层来说，管外混凝土层截面是一致的。由于钢管混凝土叠合柱外围混凝土是后浇注的，上层楼层钢结构部分施工可以与下层楼层混凝土部分施工同时进行，从而有效提高施工效率，实现框架快速施工。
【权利要求】
1.一种对穿螺栓连接的钢-混凝土组合框架，其特征在于，所述对穿螺栓连接的钢-混凝土组合框架由对穿螺栓(9)将钢管混凝土叠合柱(I)和钢梁(2)连接，形成多个对穿螺栓连接节点(3);在内钢管柱(4)外周，竖向找平隔板(12)紧靠内钢管柱(4)外壁，端板(7) —侧与竖向找平隔板(12)焊接，另一侧和钢梁(2)相连；箍筋(11)和纵筋(10)绑扎成外围钢筋笼(8);管外支模(13)支撑在外围钢筋笼(8)外，混凝土填充在管外支模(13)内形成管外混凝土层(6 );管内核心混凝土( 5 )填充在内钢管柱(4 )里。
2.根据权利要求1所述对穿螺栓连接的钢-混凝土组合框架，其特征在于，所述的对穿螺栓(9)螺杆穿过端板(7)和内钢管柱(4)预留的孔洞，并在两头用螺母拧紧；通过对穿螺栓(9)将与竖向找平隔板(12)焊接的端板(7)和钢管混凝土叠合柱(I)的内钢管柱(4)连接在一起，从而实现钢梁(2)和钢管混凝土叠合柱(I)的连接。
3.根据权利要求1所述对穿螺栓连接的钢-混凝土组合框架，其特征在于，所述内钢管柱截面为方形或圆形。
4.根据权利要求1所述对穿螺栓连接的钢-混凝土组合框架，其特征在于，所述管外混凝土层截面为方形或圆形。
5.根据权利要求1所述对穿螺栓连接的钢-混凝土组合框架，其特征在于，所述钢梁为工字钢梁、钢箱梁、钢桁架或者连接接头，其和端板组件的连接是焊接或者螺栓连接。
6.根据权利要求1所述对穿螺栓连接的钢-混凝土组合框架，其特征在于，所述对穿螺栓为普通螺栓或摩擦型螺栓。
7.根据权利要求3所述对穿螺栓连接的钢-混凝土组合框架，其特征在于，在内钢管柱(4)的一侧或对侧设置竖向找平隔板(12);以适应节点区内圆形内钢管柱(4)表面的对齐；若内钢管柱为方形截面，则不设置竖向找平隔板(12)。
【文档编号】E04B1/19GK203654455SQ201320747374
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】李威, 钱炜武, 韩林海, 赵晓林 申请人:清华大学