钢管混凝土组合剪力墙与钢梁连接节点构造的制作方法

本实用新型涉及工程建筑领域，尤其涉及一种钢管混凝土组合剪力墙与钢梁连接节点构造。

背景技术：

在建筑结构中，按主体结构的材料分，常用的有混凝土结构和钢结构两种。钢管混凝土剪力墙是将钢结构与混凝土结构有效的结合起来成为一种新型的抗侧力构件，充分发挥了混凝土剪力墙的建筑布局灵活、钢结构制作工业化程度高、施工速度快的优势，同时发挥了钢材轻质高强、混凝土刚度大的材料性能优势。

钢管混凝土剪力墙通过钢梁连接，形成整体结构形式。因而，梁和墙的连接节点就成为结构中的关键因素之一。内力通过节点在墙和梁之间进行传递，节点的安全可靠是保证结构安全工作的前提。故需要采用合理的连接构造措施，在有效解决传递内力的同时解决施工方便和成本问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在或潜在的不足之处，本实用新型提供一种钢管混凝土组合剪力墙与钢梁连接节点构造，这种连接节点制作加工方便，且整体抗震性能好。

本实用新型所采用的技术方案为：一种钢管混凝土组合剪力墙与钢梁连接节点构造，剪力墙在连接节点处构造形成日字型加强区，所述日字型加强区内中板与钢梁腹板对齐，所述钢梁在连接节点处采用端板和螺栓与所述剪力墙加强连接，所述端板通过所述螺栓分别连接于所述钢梁与所述剪力墙。

在一些实施例中，所述剪力墙采用在钢管内部焊接所述中板的形式构成所述日字型加强区。

在一些实施例中，所述剪力墙采用在h型钢两侧焊接管壁的形式构成所述日字型加强区，所述h型钢的腹板为所述中板。

在一些实施例中，所述端板焊接于所述钢梁的端面，所述端板与所述剪力墙外立面对位开孔并通过多个所述螺栓进行连接固定。

在一些实施例中，所述螺栓采用单边螺栓，操作端朝向所述钢梁一侧。

在一些实施例中，所述钢梁的上翼缘的上表面及下翼缘的下表面分别与所述剪力墙外立面之间焊接有角加强板。

在一些实施例中，所述剪力墙在连接节点处的外立面焊接有h型连接件，所述h型连接件的腹板与所述中板及所述钢梁腹板对齐，所述h型连接件的上翼缘及下翼缘分别与所述钢梁的上翼缘及下翼缘对齐，所述钢梁的端面及所述h型连接件的端面分别焊接有所述端板，二所述端板上对位开孔并通过多个所述螺栓进行连接固定。

在一些实施例中，所述h型连接件的下翼缘与所述钢梁的下翼缘的下表面通过螺栓连接有底部加强板；二所述端板分别向上延伸出所述h型连接件的上翼缘与所述钢梁的上翼缘的上表面并焊接有角加强板和矩形加强板，所述角加强板的另一侧焊接于所述钢梁上翼缘的上表面，所述矩形加强板的另两侧分别焊接于所述h型连接件上翼缘的上表面及所述剪力墙的外立面。

在一些实施例中，所述剪力墙在连接节点处的外立面焊接有钢牛腿，所述钢牛腿的腹板与所述钢梁腹板对齐且通过所述端板及所述螺栓连接固定，所述钢牛腿的上翼缘及下翼缘分别与所述钢梁的上翼缘及下翼缘对齐并分别通过所述端板及所述螺栓连接固定。

在一些实施例中，所述钢牛腿的上翼缘的上表面及下翼缘的下表面分别与所述剪力墙外立面之间焊接有角加强板。

由于采用上述技术方案，使得本实用新型具有以下有益效果：

(1)节点形式规则，连接结构完全位于剪力墙的平面范围内，避免了现有贴板式和环板式节点凸出墙体平面的缺点；

(2)节点传力直接有效，通过各种加强板，将钢梁上、下翼缘的拉力进行扩散到剪力墙中日字型加强区的中板上，增加了节点区的受力面积，提高了节点的强度；

(3)节点采用螺栓连接，现场快速装配，施工效率高；

(4)节点区的强度远大于钢梁，可以将钢梁设计为耗能连梁，使得结构损伤集中在钢梁之中，节点区保持弹性，震后对于钢梁进行更换即可恢复使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型钢管混凝土组合剪力墙与钢梁连接节点构造的实施例一的正面视图。

图2为本实用新型钢管混凝土组合剪力墙与钢梁连接节点构造的实施例一的左侧视图。

图3为本实用新型钢管混凝土组合剪力墙与钢梁连接节点构造的实施例一的俯视图。

图4为本实用新型钢管混凝土组合剪力墙与钢梁连接节点构造的实施例一中日字型加强区的替代方案的三维视图。

图5为本实用新型钢管混凝土组合剪力墙与钢梁连接节点构造的实施例二的正面视图。

图6为本实用新型钢管混凝土组合剪力墙与钢梁连接节点构造的实施例二的左侧视图。

图7为本实用新型钢管混凝土组合剪力墙与钢梁连接节点构造的实施例二的俯视图。

图8为本实用新型钢管混凝土组合剪力墙与钢梁连接节点构造的实施例二中日字型加强区的替代方案的三维视图。

图9为本实用新型钢管混凝土组合剪力墙与钢梁连接节点构造的实施例二中h型连接件的三维视图。

图10为本实用新型钢管混凝土组合剪力墙与钢梁连接节点构造的实施例三的正面视图。

图11为本实用新型钢管混凝土组合剪力墙与钢梁连接节点构造的实施例三的左侧视图。

图12为本实用新型钢管混凝土组合剪力墙与钢梁连接节点构造的实施例三的俯视图。

图13为本实用新型钢管混凝土组合剪力墙与钢梁连接节点构造的实施例三中日字型加强区的三维视图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型实施例做进一步详细的说明。

实施例一：

参阅图1～4所示，本实施例提供了一种采用单边螺栓连接的钢管混凝土组合剪力墙-钢梁连接节点，如图所示，剪力墙由内填混凝土的多个钢管11组合而成，多个钢管11在剪力墙的宽度范围呈一字型排开，钢管11的宽度适于剪力墙的厚度，钢管11的高度适于剪力墙的高度。优选地，在靠近节点处的相邻两钢管11之间可进一步设置钢板21和加劲肋22，二钢板21相对的焊接该相邻两钢管11的前后表面之间，两道(或多道)加劲肋22焊接在二钢板21之间，将二钢板21之间的空间划分成多格，每一格的尺寸与钢管11的尺寸一致，每一格内填充混凝土，加强节点。

钢梁12采用工字梁，腹板竖直居中，上翼缘与下翼缘水平设置且宽度适于钢管11的宽度，采用本实施例连接后的钢梁及连接节点完全位于剪力墙墙面所在的平面范围内，可避免现有贴板式和环板式节点凸出墙体平面的缺点。

具体来说，在本实施例中，主要采用的技术方案是：剪力墙钢管在连接节点处构造形成日字型加强区，如图3所示，日字型加强区内中板13与钢梁12的腹板对齐，钢梁12在连接节点处采用端板14和螺栓15与剪力墙钢管11之间进行加强连接，其中，端板14通过螺栓15分别连接于钢梁12与剪力墙钢管11。在图3所示的实施方式中，剪力墙采用在其钢管11内部焊接一竖向的中板13的形式构成日字型加强区，同时可增大节点处钢管11的壁厚，对节点处的钢管进行了局部加强。端板14焊接于钢梁12的端面上，端板14与剪力墙钢管11外立面对位开孔并通过多个螺栓15进行连接固定，通过上述对节点处的钢管进行的局部加强，可使节点处具有足够承载能力来抵抗螺栓的拉力作用。

在参见图4所示，其为剪力墙钢管连接节点处的日字型加强区的替换方案，如图所示，还可以采用在h型钢两侧焊接管壁111的形式构成节点处的日字型加强区，此时，h型钢的腹板为作为中板13。

进一步地，螺栓15优选采用单边螺栓，操作端朝向钢梁12一侧，方便安装。钢梁12的上翼缘的上表面及下翼缘的下表面分别与剪力墙钢管11的外立面之间焊接有角加强板16，加强连接。本实施例中涉及部件的加工均可以在工厂之中进行，现场只需要进行螺栓拼装和混凝土浇筑。

实施例二：

参阅图5～9所示，本实施例提供了一种螺栓端板连接式钢管混凝土组合剪力墙-钢梁连接节点，同样采用了：剪力墙钢管11在连接节点处构造形成日字型加强区，日字型加强区内中板13与钢梁12的腹板对齐，钢梁12在连接节点处采用端板14和螺栓15与剪力墙钢管11进行加强连接，端板14通过螺栓15分别连接于钢梁12与剪力墙钢管11。钢管11内的日字型加强区同样可以由钢管内部焊接中板13的形式组合而成，如图7所示，也可以通过h型钢两侧焊接管壁111的形式组成，如图8所示。以上所涉部件的加工均可以在工厂之中进行，现场只需要进行螺栓拼装和混凝土浇筑。

本实施例的特别之处在于：连接节点采用端板14外伸的形式。

具体来说，剪力墙钢管11在连接节点处的外立面焊接有h型连接件17，h型连接件17的腹板与日字型加强区内的中板13及钢梁12的腹板均为对齐设置，h型连接件17的上翼缘及下翼缘分别与钢梁12的上翼缘及下翼缘对齐设置，钢梁12的端面及h型连接件17的端面分别焊接有端板14，二端板14上对位开孔并通过多个螺栓15进行连接固定。

进一步地，在本实施例中，h型连接件17的下翼缘与钢梁12的下翼缘的下表面通过螺栓连接有一底部加强板18。二端板14的顶部分别向上延伸出h型连接件17的上翼缘与钢梁12的上翼缘的上表面并分别焊接有一角加强板16和一矩形加强板19，角加强板16的另一侧焊接于钢梁12的上翼缘的上表面，矩形加强板19的另两侧分别焊接于h型连接件17的上翼缘的上表面以及剪力墙钢管11的外立面，加强节点强度。

采用h型连接件后的本实用新型实施例的节点传力明确，钢梁翼缘的力可以先传递到h型连接件的竖向腹板上，再传递到日字型加强区的竖向中板13上，从而保证节点的强度和刚度。并且，节点形式规则，h型连接件在宽度上完全位于剪力墙的平面范围内，避免了现有贴板式和环板式节点凸出墙体平面的缺点。

实施例三：

参阅图10～13所示，本实施例提供了一种螺栓盖板连接式钢管混凝土组合剪力墙-钢梁连接节点，同样采用了：剪力墙钢管11在连接节点处构造形成日字型加强区，日字型加强区内中板13与钢梁12的腹板对齐，钢梁12在连接节点处采用端板14和螺栓15与剪力墙钢管11进行加强连接，端板14通过螺栓15分别连接于钢梁12与剪力墙钢管11。钢管11内的日字型加强区同样可以由钢管内部焊接中板13的形式组合而成，如图12所示，也可以通过h型钢两侧焊接管壁111的形式组成，如图13所示。以上所涉部件的加工均可以在工厂之中进行，现场只需要进行螺栓拼装和混凝土浇筑。

本实施例的连接节点同样采用端板14外伸连接的形式，不同之处在于：本实施例中的端板14并非设置在钢梁的端面上，而是贴合在钢梁12的腹板两侧表面以及其上下翼缘板的表面。

具体来说，剪力墙钢管11在连接节点处的外立面焊接有钢牛腿20，钢牛腿20为h型牛腿，钢牛腿20的腹板与钢梁11的腹板相互对齐并进一步通过端板14及螺栓15进行连接固定，钢牛腿20的上翼缘及下翼缘分别与钢梁12的上翼缘及下翼缘对齐并进一步分别通过端板14及螺栓15进行连接固定。在对应的端板14、钢梁12及钢牛腿20上开孔来供螺栓15进行连接固定。进一步地，钢牛腿20的上翼缘的上表面及下翼缘的下表面分别与剪力墙钢管11的外立面之间焊接有角加强板14。本实施例得到的节点传力明确，钢梁翼缘板上的力可以先传递到钢牛腿的腹板上，再传递到日字型加强区的中板13上，从而保证节点的强度和刚度。

总结来说，本实用新型钢管混凝土组合剪力墙与钢梁连接节点构造，相比于现有技术，具有以下优点：

(1)节点形式规则，连接结构完全位于剪力墙的平面范围内，避免了现有贴板式和环板式节点凸出墙体平面的缺点；

(2)节点传力直接有效，通过各种加强板，将钢梁上、下翼缘的拉力进行扩散到剪力墙中日字型加强区的中板上，增加了节点区的受力面积，提高了节点的强度；

(3)节点采用螺栓连接，现场快速装配，施工效率高；

(4)节点区的强度远大于钢梁，可以将钢梁设计为耗能连梁，使得结构损伤集中在钢梁之中，节点区保持弹性，震后对于钢梁进行更换即可恢复使用。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。