一种带套筒的侧板连接异形钢管混凝土柱与钢梁节点

摘要

本发明公开了一种带套筒的侧板连接异形钢管混凝土柱与钢梁节点，包括异形钢管混凝土柱、带侧板的套筒、工字型钢梁和夹板；异形钢管混凝土柱包括矩形钢管和槽型钢板，矩形钢管长边所在的两个端面上，至少一个端面上设置有槽型钢板，套筒套设于异形钢管混凝土柱的外部，套筒的外端面两侧设置有侧板，两侧板之间设置两个水平端板和一垂直端板，两个水平端板分别与套筒的外端面的顶部和底部连接，垂直端板竖向设置于两个水平端板之间；工字型钢梁的上、下翼缘分别与两个水平端板连接，工字型钢梁的腹板通过夹板和摩擦型高强螺栓与垂直端板连接；本发明具有力学性能好、节点刚度大，承载力高、施工方便、成本低廉的特点。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，特别是涉及一种带套筒的侧板连接异形钢管混凝土柱与钢梁节点。

背景技术

异形柱结构体系是我国近年来新兴发展起来的一种新型结构体系，避免了普通框架柱在室内凸出、占用建筑空间的问题，为建筑设计及使用功能带来灵活性和方便性，而梁柱节点是该框架结构体系中最为重要的部分之一。

为满足强柱弱梁的设计原则，使塑性铰外移至梁，近年来出现了两种技术方案：加强柱截面，如使用内隔板与外环板；削弱梁截面，如使用狗骨式翼缘或在梁腹板上开孔。但这两种方案都存在一定问题。加强柱截面使用内隔板，若柱为钢管混凝土柱则会造成柱内混凝土浇筑困难的问题；加强柱截面使用外环板，增加材料用量且不美观；削弱梁截面，存在降低梁稳定性的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种带套筒的侧板连接异形钢管混凝土柱与钢梁节点，以解决上述现有技术存在的问题，具有力学性能好、节点刚度大，承载力高、施工方便、成本低廉的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种带套筒的侧板连接异形钢管混凝土柱与钢梁节点，包括异形钢管混凝土柱、带侧板的套筒、工字型钢梁和夹板；所述异形钢管混凝土柱包括矩形钢管和槽型钢板，所述矩形钢管长边所在的两个端面上，至少一个端面上设置有槽型钢板，所述套筒与所述异形钢管混凝土柱的外轮廓适配，且套设于所述异形钢管混凝土柱的外部，通过高强对拉螺栓与所述异形钢管混凝土柱连接，所述套筒的各个外端面的两侧均设置有竖向设置的所述侧板，各个端面处的两个所述侧板之间设置有两个水平端板和一垂直端板，两个所述水平端板分别与所述套筒的外端面的顶部和底部连接，所述垂直端板竖向设置于两个所述水平端板之间，且所述垂直端板垂直于所述套筒的外端面；所述工字型钢梁的上、下翼缘分别与两个所述水平端板连接，所述工字型钢梁的腹板通过所述夹板和摩擦型高强螺栓与所述垂直端板连接。

优选地，所述矩形钢管的其中一个端面的一侧焊接槽型钢板，使所述异形钢管混凝土柱为L形截面的钢管。

优选地，所述矩形钢管的其中一个端面的中部焊接槽型钢板，使所述异形钢管混凝土柱为T形截面的钢管。

优选地，所述矩形钢管的两个端面的中部均焊接有槽型钢板，使所述异形钢管混凝土柱为十字形截面的钢管。

优选地，所述套筒由L型或矩形的钢板合围而成。

优选地，两个所述水平端板分别与所述套筒焊接连接。

优选地，所述垂直端板与所述套筒焊接连接。

优选地，所述工字型钢梁的上、下翼缘与所述水平端板焊接连接。

优选地，所述垂直端板位于所述套筒外端面的中心线上。

本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

1、施工方便，节点区的套筒和侧板可以在工厂中预制成一体构件，吊装到指定位置后与异形钢管混凝土柱和工字钢梁进行连接。

2、套筒可有效改善柱端复杂的应力状态，使柱端应力扩散区域得到了加强，从而有效的增加节点核心区钢管与管内混凝土共同工作的能力。

3、箱型结构可保证地震作用下塑性铰出现在远离节点区的钢梁上，节点区不会先发生破坏，从而提高了节点的抗震延性。

4、传力路径简洁明确，节点刚度大，承载力高，在适当截面设计下能够实现“强柱弱梁，节点更强”，力学性能优越。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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为本发明中T形截面的异形钢管混凝土柱与钢梁节点的结构示意图；

图2为图1的A-A向剖面图；

图3为图1的B-B向剖面图；

图4为T形截面的套筒的立体结构示意图；

图5为本发明中L形截面的异形钢管混凝土柱与钢梁节点的结构示意图；

图6为图5的A-A向剖面图；

图7为L形截面的套筒的立体结构示意图；

图8为本发明中十字形截面的异形钢管混凝土柱与钢梁节点的结构示意图；

图9为图7的A-A向剖面图；

图10为十字形截面的套筒的立体结构示意图；

图中：1-异形钢管混凝土柱、2-矩形钢管、3-槽型钢板、4-套筒、5-侧板、6-水平端板、7-垂直端板、8-工字型钢梁、9-夹板、10-摩擦型高强螺栓、11-高强对拉螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种带套筒的侧板连接异形钢管混凝土柱与钢梁节点，以解决现有技术存在的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本实施例中的带套筒的侧板连接异形钢管混凝土柱与钢梁节点，如图1-10所示，包括异形钢管混凝土柱1、带侧板5的套筒4、工字型钢梁8和夹板9；异形钢管混凝土柱1包括矩形钢管2和槽型钢板3(槽型钢板由三块钢板拼接成U型，拼接到矩形钢板上)，矩形钢管2长边所在的两个端面上，至少一个端面上设置有槽型钢板3。

具体地，如图5-7所示，矩形钢管2的其中一个端面的一侧焊接槽型钢板3时，异形钢管混凝土柱1为L形截面的钢管，相应的套筒4的截面也为L形；如图1-4所示，矩形钢管2的其中一个端面的中部焊接有槽型钢板3时，异形钢管混凝土柱1为T形截面的钢管，相应的套筒4的截面也为T形；如图8-10所示，矩形钢管2的两个端面的中部均焊接有槽型钢板3时，异形钢管混凝土柱1为十字形截面的钢管，相应的套筒4的截面也为十字形。

套筒4由L型或矩形的钢板合围而成，套筒4与异形钢管混凝土柱1的外轮廓适配，且套设于异形钢管混凝土柱1的外部，通过高强对拉螺栓11与异形钢管混凝土柱1连接，套筒4的的各个外端面的两侧均设置有竖向设置的侧板5，各个端面处的两个侧板5之间设置有两个水平端板6和一垂直端板7，两个水平端板6分别与套筒4的外端面的顶部和底部焊接连接，垂直端板7竖向设置于两个水平端板6之间，其位于套筒4外端面的中心线上，且垂直端板7垂直焊接于套筒4的外端面；工字型钢梁8的上、下翼缘分别与两个水平端板6焊接连接，工字型钢梁8的腹板通过夹板9和摩擦型高强螺栓10连接；具体的夹板9夹在腹板与垂直端板7的连接处，并通过摩擦型高强螺栓10穿设连接。

本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。