一种加劲板贯通式方钢管混凝土柱与h型钢梁半刚性节点的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于建筑工程技术领域，涉及一种钢与混凝土组合结构，具体适用于多高层钢结构中的一种加劲板贯通式方钢管混凝土柱与H型钢梁半刚性节点。
【背景技术】
[0002]相继发生的1994年美国Northbridge地震和1995年日本的Kobe地震等多次地震表明，采用完全焊接刚性节点的钢框架因节点延性差、残余应力大，容易发生脆性破坏，从而导致地震区钢结构建筑灾害相当严重。近年来，矩形钢管混凝土因节点形式简单，截面惯性矩大、稳定性好、便于采取防火措施等独特优点，应用日益广泛。但这些矩形钢管混凝土框架结构节点构造与钢框架结构相近，因此，也存在节点延性差、焊接残余应力大等问题，在地震作用下同样容易出现脆性破坏。
[0003]目前，半刚性连接主要通过高强螺栓和连接件(角钢、T型钢和端板)把梁、柱连接起来，主要形式有螺栓贯通、不贯通外伸端板式连接，以及梁翼缘通过连接件与柱壁连接。(O螺栓不贯通外伸端板式，即焊接端板的钢梁通过栓焊在钢管柱壁上的高强螺栓与柱连接，这种节点很容易导致钢管柱壁的局部屈曲，而且高强螺栓与柱壁的栓焊工艺质量要求高，连接性能不易保证，抗弯刚度也不大，故在工程实际的应用较少。(2)螺栓贯通外伸端板式，即钢梁通过焊接端板或T型钢(T型连接件也可以用高强螺栓与钢梁连接)，用贯通柱身的长高强度螺栓与柱相连，待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，但工地贯通螺栓的安装、螺栓预应力的施加和控制比较难，由于螺栓需要贯穿钢管混凝土柱，现场施工也非常不方便。(3)连接件式，即通过连接件(角钢、T型钢与组合钢板)并用高强螺栓与钢管混凝土柱连接，梁腹板通过焊接在柱上的竖向钢板用高强螺栓与柱相连。这种节点的梁翼缘因采用了高强螺栓，不仅提高了节点的延性和抗震性能，而且减少了现场焊接量，也有利于现场的安装施工。但是当连接件在反复地震荷载作用下，由于钢管内没有内隔板传力。钢管混凝土柱容易引起柱壁的局部屈曲。
[0004]研宄表明，半刚性连接钢框架因节点具有较强的变形能力和耗能能力，能够延长结构的自振周期，通过控制梁端塑性铰可耗散地震能量，防止因连接节点破坏而引起结构的倒塌，从而大大降低震害，有利于抗震。故研宄半刚性节点新形式，实现延性节点的抗震设计在实际工程中的推广应用，具有重要意义。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是为了提高钢结构节点的抗震性能，提供一种具有良好变形能力和耗能能力的加劲板贯通式方钢管混凝土柱与H型钢梁半刚性节点，防止因连接节点破坏而引起结构的倒塌。
[0006]为实现上述目的，本实用新型的技术方案为:一种加劲板贯通式方钢管混凝土柱与H型钢梁半刚性节点，由方钢管混凝土柱、H型钢梁、加劲板和连接件构成，所述的方钢管混凝土柱包括方钢管I及其内部灌注的混凝土 6 ;所述的H型钢梁2包括上翼缘、下翼缘和腹板；所述的连接件包括水平连接板8和角钢连接板4 ;在方钢管混凝土柱的柱壁外焊接有水平连接板8和角钢型连接板4，H型钢梁2的上、下翼缘通过水平连接板8用穿筋式高强螺栓3连接，H型钢梁2的腹板与角钢连接板4通过摩擦型高强螺栓5连接，H型钢梁2与方钢管混凝土柱连接处设置贯通式加劲板7，在方钢管混凝土柱的柱壁上对应贯通式加劲板7的位置开竖向槽，尺寸同贯通式加劲板7，所述竖向槽作为贯通加劲板7贯穿方钢管混凝土柱的通道。
[0007]本实用新型中，所述的钢管混凝土柱为方形的截面形式。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。
[0008]本实用新型中，所述的贯通式加劲板和连接件的尺寸可以根据节点预期的刚度调整。
[0009]与现有技术相比，本实用新型节点的有益效果是:
[0010]1、本实用新型中梁柱之间通过连接板用高强螺栓连接，其变形能力强，受力性能可靠，构造比较简单、现场施工也非常方便，连接板在工厂焊接完成，减少现场焊接量。
[0011]2、本实用新型中加劲板贯穿方钢管混凝土柱，其作用相当于内隔板，传力路线明确可靠，传力直接；相比于柱内设置内隔板，其节省钢材。
[0012]3、本实用新型具有良好的变形能力和耗能能力，通过控制梁端塑性铰耗散地震能量，防止因连接节点破坏而引起结构的倒塌。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型节点之主视结构示意图；
[0014]图2为图1中A-A剖面结构示意图。
[0015]图中:1为方钢管；2为H型钢梁；3为穿筋式高强螺栓；4为角钢连接板；5为摩擦型高强螺栓；6为混凝土 ；7为贯通式加劲板；8为水平连接板。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明:
[0017]一种加劲板贯通式方钢管混凝土柱与H型钢梁半刚性节点，其中:由方钢管混凝土柱、H型钢梁、加劲板和连接件构成，所述的方钢管混凝土柱包括方钢管I及内部灌注的混凝土 6 ;所述的H型钢梁2包括上、下翼缘和腹板；所述的连接件包括水平连接板8和角钢连接板4。先将水平连接板8、角钢连接板4和贯通式加劲板7在方钢管混凝土柱的柱壁外定位，并在方钢管混凝土柱的柱壁上对应加劲板7的位置开竖向槽，尺寸同加劲板7，作为加劲板7贯穿方钢管混凝土柱的通道；后将水平连接板8、角钢连接板4和加劲板7焊接在方钢管混凝土柱壁上；之后再将H型钢梁2的上下翼缘与水平连接板8用穿筋式高强螺栓3连接，H型钢梁2的腹板与角钢连接板4用摩擦型高强螺栓5连接。
[0018]本实用新型涉及的的钢管混凝土柱为方形的截面形式；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；所述的贯通式加劲板和连接件的尺寸可以根据节点预期的刚度调整。
[0019]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。
[0020]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】
1.一种加劲板贯通式方钢管混凝土柱与H型钢梁半刚性节点，其特征在于，由方钢管混凝土柱、H型钢梁、加劲板和连接件构成，所述的方钢管混凝土柱包括方钢管(I)及其内部灌注的混凝土 ￠);所述的H型钢梁(2)包括上翼缘、下翼缘和腹板；所述的连接件包括水平连接板(8)和角钢连接板(4);在方钢管混凝土柱的柱壁外焊接水平连接板(8)和角钢型连接板(4)，H型钢梁(2)的上翼缘、下翼缘通过水平连接板(8)用穿筋式高强螺栓(3)连接，H型钢梁⑵的腹板与角钢连接板⑷用摩擦型高强螺栓(5)连接，H型钢梁⑵与方钢管混凝土柱连接处设置贯通式加劲板(7)，在方钢管混凝土柱的柱壁上对应贯通式加劲板(7)的位置开竖向槽，尺寸同贯通式加劲板(7)，作为贯通式加劲板(7)贯穿方钢管混凝土柱的通道。
2.根据权利要求1所述的一种加劲板贯通式方钢管混凝土柱与H型钢梁半刚性节点，其特征在于所述的混凝土为普通混凝土、高强混凝土或自密实混凝中任一种；所述的方钢管混凝土柱为矩形截面形式。
3.根据权利要求1所述的一种加劲板贯通式方钢管混凝土柱与H型钢梁半刚性节点，其特征是:所述的贯通式加劲板和连接件的尺寸根据节点预期的刚度调整。
【专利摘要】本实用新型涉及一种加劲板贯通式方钢管混凝土柱与H型钢梁半刚性节点，由方钢管混凝土柱、H型钢梁、加劲板和连接件构成。连接件包括水平连接板和角钢连接板。在方钢管混凝土柱的柱壁外焊接水平连接板和角钢型连接板，H型钢梁的上下翼缘与水平连接板用穿筋式高强螺栓连接，H型钢梁的腹板与角钢连接板用摩擦型高强螺栓连接，并在H型钢梁与方钢管混凝土柱连接处设置贯通式加劲板，在方钢管混凝土柱的柱壁上对应加劲板的位置开竖向槽，尺寸同加劲板，作为加劲板贯穿方钢管混凝土柱的通道。本实用新型节点传力明确可靠，具有较强的变形能力和耗能能力，可以提高建筑结构的抗震性能。
【IPC分类】E04B1-58
【公开号】CN204510482
【申请号】CN201520002477
【发明人】王兴涛, 陈建峰
【申请人】同济大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年1月5日