一种钢管混凝土柱的变径节点结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种钢管混凝土柱的变径节点结构，包括大径钢管、小径钢管、承压板和环板，承压板固设于大径钢管内，环板盖设并固定于大径钢管的顶端，环板上对应于大径钢管内部的位置开设有安装孔，小径钢管插设并固定于安装孔中，其底端支撑并固定于承压板上。上述变径节点结构无需采用锥形管连接，不依赖技术熟练的卷管工人进行锥形管的卷制工作，可避免锥形管变径制作过程误差造成的圆管柱偏心问题；该变径节点结构采用了通常的圆管柱，可通过卷板机卷制或直接采购无缝钢管获得，承压板和环板都是普通的环形板，可通过数控机床进行精确切割；再者，大径钢管与小径钢管之间无需对接焊缝，这样，可最大程度的保证了圆管钢柱母材的力学性能。
【专利说明】一种钢管混凝土柱的变径节点结构
【技术领域】
[0001]本实用新型属于建筑施工领域，尤其涉及一种钢管混凝土柱的变径节点结构。
【背景技术】
[0002]伴随国内钢结构的迅猛发展，越来越多的超高层结构、特殊造型结构优先选择钢结构作为其主要的主体结构形式，往往结构设计师会选择钢管柱内浇混凝土的形式来实现钢-砼结构优化。
[0003]由于上述结构特点为下部结构各项荷载较大，需选择较大截面的钢管柱；越往上伴随着荷载的减少，较小截面的钢管柱就能满足结构受力需求。建筑设计师出于对建筑空间的完美利用以及建设单位对工程的成本控制，就出现了较大截面钢管柱向较小截面钢管柱变化的情况，变径节点由此而生。
[0004]对于此种较大截面向较小截面变化的现有做法往往是通过大截面向小截面按一定角度找坡度，形成管径渐小的锥形管，来完成大管径钢管向小管径钢管的改变，对于此类节点我们通常称之为钢管混凝土柱锥形管变径节点。
[0005]现有的钢管混凝土柱锥形管变径节点制作加工难度较大，无专业的锥形管卷制设备进行锥形管的卷制加工工作，需先将锥形管按平面展开为扇形板进行切割下料，然后通过专门的模具在扇形板上划线，采用大型压力机按压预弯，之后上三锟卷板机进行锥形管的卷制工作。
[0006]锥形管成型质量完全由卷板机操作工人工作经验及技能熟练程度来控制，其卷制精度难以控制，易造成圆管柱偏心，影响结构受力传递。而且，锥形管变径节点两端还需与对应圆管进行对接焊接，这样在较短长度范围内需设置两道对接焊缝，大幅消弱了钢管柱母材力学性能。
实用新型内容
[0007]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种制作加工的精度易控制、力学性能较强的钢管混凝土柱的变径节点结构。
[0008]本实用新型是这样实现的，提供一种钢管混凝土柱的变径节点结构，包括大径钢管和小径钢管，所述变径节点结构还包括承压板和环板，所述承压板固设于所述大径钢管内，所述环板盖设并固定于所述大径钢管的顶端，所述环板上对应于所述大径钢管内部的位置开设有安装孔，所述小径钢管插设并固定于所述安装孔中，其底端支撑并固定于所述承压板上。
[0009]进一步地，所述承压板上开设有浇筑内孔，所术浇筑内孔与所述小径钢管的内部相连通。
[0010]进一步地，所述承压板上还开设有冒浆孔，所述冒浆孔位于所述大径钢管与所述小径钢管之间。
[0011]进一步地，所述承压板焊接固定于所述大径钢管上，所述承压板与所述大径钢管之间设置部分熔透焊缝。
[0012]进一步地，所述小径钢管焊接固定于所述承压板上，所述承压板与所述小径钢管之间设置双面角焊缝。
[0013]进一步地，所述环板上开设有注浆孔，所述注浆孔位于所述大径钢管与所述小径钢管之间。
[0014]进一步地，所述环板焊接固定于所述大径钢管上，所述环板与所述大径钢管之间设置全溶透焊缝。
[0015]进一步地，所述小径钢管与所述环板焊接固定，所述小径钢管与所述环板之间设置设置全熔透焊缝。
[0016]进一步地，所述小径钢管的外壁上设有抗剪键。
[0017]进一步地，所述抗剪键为环箍钢筋，所述环箍钢筋环设并固定于所述小径钢管的外壁上，所述小径钢管外壁设有多个所述的抗剪键，所述抗剪键在所述小径钢管的轴向上间隔分布。
[0018]与现有技术相比，本实用新型的钢管混凝土柱的变径节点结构的小径钢管的底端支撑并固定于承压板上，承压板固定于大径钢管内，环板固定于大径钢管的顶端，小径钢管插设并固定于环板的安装孔中，从而实现了大径钢管与小径钢管的变径节点的连接。与现有技术相比，该变径节点结构无需采用锥形管连接，不依赖技术熟练的卷管工人进行锥形管的卷制工作，节约了优势资源，同时可避免锥形管变径制作过程误差造成的圆管柱偏心问题；该变径节点结构采用了通常的圆管柱，可通过卷板机卷制或直接采购无缝钢管获得，承压板和环板都是普通的环形板，可通过数控机床进行精确切割，确保了圆钢管混凝土柱套管变径节点的加工质量以及加工精度；再者，大径钢管与小径钢管之间无需对接焊缝，这样，可最大程度的保证了圆管钢柱母材的力学性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型钢管混凝土柱的变径节点结构一较佳实施例的立体示意图；
[0020]图2是图1所示实施例的剖面示意图；
[0021]图3是图1所示实施例的环板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0023]如图1至图3所示，是本实用新型的一较佳实施例，该钢管混凝土柱的变径节点结构包括大径钢管100、小径钢管200、承压板300和环板400。承压板300焊接固设于大径钢管100内，环板400盖设并焊接固定于大径钢管100的顶端。环板400上对应于大径钢管100内部的位置开设有安装孔401，小径钢管200插设并焊接固定于安装孔401中，其底端支撑并焊接固定于承压板300上。
[0024]其中，承压板300与小径钢管200之间设置双面角焊缝，承压板300与大径钢管100之间设置坡口部分熔透焊缝。环板400分别与大径钢管100和小径钢管200之间设置全熔透焊缝。
[0025]承压板300上开设有浇筑内孔301和冒浆孔302，浇筑内孔301与小径钢管200的内部相连通，冒浆孔302位于大径钢管100与小径钢管200之间。环板400上开设有注浆孔402，注浆孔402位于大径钢管100与小径钢管200之间。
[0026]这样，在浇筑时，混凝土从小径钢管200上方浇筑，通过浇筑内孔301进入大径钢管100中，待大径钢管100中承压板300以下的部分浇筑满后，混凝土变会通过冒浆孔302填充大径钢管100与小径钢管200之间的空间，为进一步保证大径钢管100与小径钢管200之间浇筑密实，混凝土还会从注浆孔402向下浇筑。
[0027]为了增加小径钢管200与混凝土结构的摩擦力，小径钢管200的外壁上设有多处抗剪键210，多处抗剪键210在小径钢管200的轴向上间隔分布。本实施例中，抗剪键210为环箍钢筋，环箍钢筋环设并贴焊固定于小径钢管200的外壁上。
[0028]在制作时，先将环板400与小径钢管200全熔透清根焊接，无损检测合格后，将承压板300与小径钢管200焊接，然后焊接搞剪键210，检测合格后将小径钢管200插入大径钢管100中，同时在大径钢管100的内壁安装焊接垫板，承压板300与大径钢管100内壁先点焊固定，环板400与大径钢管100外壁先点焊固定，接着，将环板400与大径钢管100全熔透焊接，承压板300与大径钢管100部分熔透焊接。
[0029]上述钢管混凝土柱的变径节点结构的小径钢管200的底端支撑并固定于承压板300上，承压板300固定于大径钢管100内，环板400固定于大径钢管100的顶端，小径钢管200插设并固定于环板400的安装孔401中，从而实现了大径钢管100与小径钢管200的变径节点的连接。与现有技术相比，该变径节点结构无需采用锥形管连接，不依赖技术熟练的卷管工人进行锥形管的卷制工作，节约了优势资源，同时可避免锥形管变径制作过程误差造成的圆管柱偏心问题；该变径节点结构采用了通常的圆管柱，可通过卷板机卷制或直接采购无缝钢管获得，承压板300和环板400都是普通的环形板，可通过数控机床进行精确切害I]，确保了圆钢管混凝土柱套管变径节点的加工质量以及加工精度；再者，大径钢管100与小径钢管200之间无需对接焊缝，这样，可最大程度的保证了圆管钢柱母材的力学性能。
[0030]以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种钢管混凝土柱的变径节点结构，包括大径钢管和小径钢管，其特征在于，所述变径节点结构还包括承压板和环板，所述承压板固设于所述大径钢管内，所述环板盖设并固定于所述大径钢管的顶端，所述环板上对应于所述大径钢管内部的位置开设有安装孔，所述小径钢管插设并固定于所述安装孔中，其底端支撑并固定于所述承压板上。
2.如权利要求1所述的钢管混凝土柱的变径节点结构，其特征在于，所述承压板上开设有浇筑内孔，所术浇筑内孔与所述小径钢管的内部相连通。
3.如权利要求2所述的钢管混凝土柱的变径节点结构，其特征在于，所述承压板上还开设有冒浆孔，所述冒浆孔位于所述大径钢管与所述小径钢管之间。
4.如权利要求1所述的钢管混凝土柱的变径节点结构，其特征在于，所述承压板焊接固定于所述大径钢管上，所述承压板与所述大径钢管之间设置部分熔透焊缝。
5.如权利要求1所述的钢管混凝土柱的变径节点结构，其特征在于，所述小径钢管焊接固定于所述承压板上，所述承压板与所述小径钢管之间设置双面角焊缝。
6.如权利要求1所述的钢管混凝土柱的变径节点结构，其特征在于，所述环板上开设有注浆孔，所述注浆孔位于所述大径钢管与所述小径钢管之间。
7.如权利要求1所述的钢管混凝土柱的变径节点结构，其特征在于，所述环板焊接固定于所述大径钢管上，所述环板与所述大径钢管之间设置全溶透焊缝。
8.如权利要求1所述的钢管混凝土柱的变径节点结构，其特征在于，所述小径钢管与所述环板焊接固定，所述小径钢管与所述环板之间设置设置全熔透焊缝。
9.如权利要求1所述的钢管混凝土柱的变径节点结构，其特征在于，所述小径钢管的外壁上设有抗剪键。
10.如权利要求9所述的钢管混凝土柱的变径节点结构，其特征在于，所述抗剪键为环箍钢筋，所述环箍钢筋环设并固定于所述小径钢管的外壁上，所述小径钢管外壁设有多个所述的抗剪键，所述抗剪键在所述小径钢管的轴向上间隔分布。
【文档编号】E04B1/58GK204081083SQ201420348001
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】姚钊, 高勇刚, 陈治, 孟祥冲, 冉旭勇, 张正平, 张波, 刘军阳, 刘欢, 程叙埕 申请人:中建钢构有限公司