用于矩形鋼管混凝土柱與箱型鋼梁連接的隔板貫通節(jié)點(diǎn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于矩形鋼管混凝土柱與箱型鋼梁連接的隔板貫通節(jié)點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼管混凝土結(jié)構(gòu)是在鋼管中填充混凝土構(gòu)成的，鋼管的存在能夠防止混凝土過早開裂，混凝土的存在能夠防止鋼管的過早屈曲，二者協(xié)同作用能夠充分發(fā)揮鋼材受拉性能高和混凝土受壓性能好的優(yōu)點(diǎn)，因此具有承載力高、塑性和韌性好、抗震性能好、經(jīng)濟(jì)效益顯著和施工環(huán)保等許多優(yōu)點(diǎn)。
[0003]矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)具有抗彎剛度大、節(jié)點(diǎn)連接方便的優(yōu)點(diǎn)。矩形鋼管混凝土柱與鋼梁形成的框架結(jié)構(gòu)體系，因平面布置靈活、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、構(gòu)件易于標(biāo)準(zhǔn)化、施工速度快、造價(jià)低等特點(diǎn)，在高層及超高層建筑中具有很好的應(yīng)用前景，現(xiàn)已受到國內(nèi)外工程領(lǐng)域的普遍重視。
[0004]常用的矩形鋼管混凝土柱-H型鋼梁連接節(jié)點(diǎn)包括四種:內(nèi)隔板節(jié)點(diǎn)、外環(huán)板節(jié)點(diǎn)、隔板貫通節(jié)點(diǎn)和外肋環(huán)板節(jié)點(diǎn)。四種節(jié)點(diǎn)均有栓焊混合節(jié)點(diǎn)，即翼緣焊接，腹板螺栓連接。
[0005]在1994年發(fā)生的美國北嶺地震和1995年發(fā)生的日本阪神地震中，多高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的許多連接節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)了脆性破壞，破壞的位置在梁端焊接部位、柱端焊接部位、梁柱節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)板處等。究其原因是:由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)中只考慮了在梁上形成塑性鉸以達(dá)到吸收和耗散地震的目的，而忽視了節(jié)點(diǎn)域存在的應(yīng)力集中和截面削弱對(duì)節(jié)點(diǎn)承載能力的影響，以及焊縫質(zhì)量難以保證對(duì)節(jié)點(diǎn)承載能力的影響。并且裂縫多起始于下翼緣焊縫處，該處的焊縫是中斷的，不易進(jìn)行超聲波檢查，焊縫質(zhì)量難以保證。
[0006]隔板貫通式節(jié)點(diǎn)左右外伸的上下兩塊隔板將柱身截?cái)?，?duì)柱身有一定的削弱，但整體節(jié)點(diǎn)區(qū)段可以工廠預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)施工過程比較簡(jiǎn)單，另外還有助于實(shí)現(xiàn)高層建筑中柱截面尺寸的變化。節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式簡(jiǎn)單，制作方便，室內(nèi)空間布置靈活。梁翼緣受力直接傳遞至柱側(cè)，傳力機(jī)制明確，有利于梁端彎矩和剪力的傳遞，減少了鋼管柱壁的局部變形，保證了節(jié)點(diǎn)的工作性能。但也存在焊接工作量大，下翼緣焊縫需兩次施焊，焊接質(zhì)量不易保證等缺點(diǎn)。
[0007]H型鋼梁廣泛的應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中，主要是由于其截面形狀經(jīng)濟(jì)合理，力學(xué)性能好。但是其繞弱軸平面外穩(wěn)定性較差，在一些需要驗(yàn)算穩(wěn)定性的情況下，往往需要箱型鋼梁才能滿足要求，但是箱型鋼梁與矩形鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)的連接形式較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種用于矩形鋼管混凝土柱與箱型鋼梁連接的隔板貫通節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)受力合理，能夠在梁上形成塑性鉸達(dá)到吸收和耗散地震的目的，又能避免下翼緣焊縫缺陷對(duì)節(jié)點(diǎn)抗震性能的不利影響，并且施工方便快捷。
[0009]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種用于矩形鋼管混凝土柱與箱型鋼梁連接的隔板貫通節(jié)點(diǎn)，包括與所述矩形鋼管混凝土柱焊接的上隔板和下隔板，在所述上隔板和所述下隔板之間設(shè)有四塊與所述箱型鋼梁的腹板分別相對(duì)的外伸板，所述外伸板和與其相對(duì)的所述箱型鋼梁的腹板通過連接板相連;所述箱型鋼梁的下翼緣板搭接在所述下隔板上，二者通過高強(qiáng)螺栓I連接;所述箱型鋼梁的上翼緣板與所述上隔板相對(duì)，并通過蓋板連接，所述蓋板與所述箱型鋼梁的上翼緣板和所述上隔板分別焊接。
[0010]所述連接板位于所述箱型鋼梁的外側(cè)，所述連接板與所述外伸板焊接，所述連接板與所述箱型鋼梁的腹板通過高強(qiáng)螺栓Π連接。
[0011 ]所述連接板位于所述箱型鋼梁的外側(cè)，所述連接板與所述外伸板和所述箱型鋼梁的腹板分別焊接。
[0012]所述外伸板的厚度大于等于所述箱型鋼梁的腹板的厚度;所述上隔板的厚度大于等于所述箱型鋼梁的上翼緣板的厚度;所述下隔板的厚度大于等于所述箱型鋼梁的下翼緣板的厚度。
[0013]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0014]—)采用下栓上焊的形式，對(duì)施工安裝誤差不敏感，受加工及施工誤差影響較?。?br>[0015]二)絕大部分的焊接作業(yè)在工廠完成，現(xiàn)場(chǎng)焊接作業(yè)量小，可有效降低焊縫缺陷以及應(yīng)力集中帶來的不利影響，可以提供良好的抗震性能。
[0016]三)構(gòu)造簡(jiǎn)單，傳力明確。由于箱型鋼梁的下翼緣與下隔板采用高強(qiáng)螺栓連接，下隔板的外伸長(zhǎng)度大，使箱型鋼梁負(fù)彎矩區(qū)承載能力得到極大地加強(qiáng)。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為圖1的1-1剖面圖；
[0019]圖3為圖1的2-2剖面圖；
[0020]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1在工廠完成部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為圖5的3-3剖面圖；
[0023]圖7為圖5的4-4剖面圖；
[0024]圖8為本發(fā)明實(shí)施例2在工廠完成部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中:1、矩形鋼管混凝土柱，2、箱型鋼梁，3、蓋板，4、上隔板，5、外伸板，6、下隔板，
7、高強(qiáng)螺栓I，8、連接板，9、高強(qiáng)螺栓Π。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0027]請(qǐng)參閱圖1?圖8，一種用于矩形鋼管混凝土柱與箱型鋼梁連接的隔板貫通節(jié)點(diǎn)，包括與所述矩形鋼管混凝土柱I焊接的上隔板4和下隔板6，在所述上隔板4和所述下隔板6之間設(shè)有四塊與所述箱型鋼梁2的腹板分別相對(duì)的外伸板5，所述外伸板5和與其相對(duì)的所述箱型鋼梁2的腹板通過連接板8相連;所述箱型鋼梁2的下翼緣板搭接在所述下隔板6上，二者通過高強(qiáng)螺栓17連接;所述箱型鋼梁2的上翼緣板與所述上隔板4相對(duì)，并通過蓋板3連接，所述蓋板3與所述箱型鋼梁2的上翼緣板和所述上隔板4分別焊接。
[0028]上述所述外伸板5和與其相對(duì)的所述箱型鋼梁2的腹板通過連接板8相連的形式有兩種，第一種:請(qǐng)參閱圖1?圖4，所述連接板8位于所述箱型鋼梁2的外側(cè)，所述連接板8與所述外伸板5焊接，所述連接板8與所述箱型鋼梁2的腹板通過高強(qiáng)螺栓Π9連接。第二種:請(qǐng)參閱圖5?圖8，所述連接板8位于所述箱型鋼梁2的外側(cè)，所述連接板8與所述外伸板5和所述箱型鋼梁2的腹板分別焊接。
[0029]在本發(fā)明所示出的兩個(gè)實(shí)施例中，所述外伸板5的厚度大于等于所述箱型鋼梁2的腹板的厚度;所述上隔板4的厚度大于等于所述箱型鋼梁2的上翼緣板的厚度;所述下隔板6的厚度大于等于所述箱型鋼梁2的下翼緣板的厚度。
[0030]受力上，本發(fā)明借鑒現(xiàn)有H形鋼梁隔板貫通節(jié)點(diǎn)下栓上焊的做法，在上下隔板之間設(shè)置四塊外伸板，將箱型鋼梁2的腹板連接在外伸板上，構(gòu)造簡(jiǎn)單，傳力明確；同時(shí)，箱型鋼梁2的下翼緣和下隔板6采用高強(qiáng)螺栓17連接，由于下隔板6的外伸長(zhǎng)度大，此種構(gòu)造方式可以使鋼梁負(fù)彎矩區(qū)承載能力得到極大地加強(qiáng)，同時(shí)能夠避免焊縫缺陷的不利影響，能夠有效防止焊接帶來的應(yīng)力集中，提供良好的抗震性能。
[0031]施工上，本發(fā)明采用栓焊混合連接，現(xiàn)場(chǎng)焊接作業(yè)工作量小，因此便于安裝，方便施工?？擅黠@縮短工期，促進(jìn)裝配化進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)施工方便的目標(biāo)。
[0032]盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于矩形鋼管混凝土柱與箱型鋼梁連接的隔板貫通節(jié)點(diǎn)，包括與所述矩形鋼管混凝土柱焊接的上隔板和下隔板，其特征在于，在所述上隔板和所述下隔板之間設(shè)有四塊與所述箱型鋼梁的腹板分別相對(duì)的外伸板，所述外伸板和與其相對(duì)的所述箱型鋼梁的腹板通過連接板相連；所述箱型鋼梁的下翼緣板搭接在所述下隔板上，二者通過高強(qiáng)螺栓I連接;所述箱型鋼梁的上翼緣板與所述上隔板相對(duì)，并通過蓋板連接，所述蓋板與所述箱型鋼梁的上翼緣板和所述上隔板分別焊接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于矩形鋼管混凝土柱與箱型鋼梁連接的隔板貫通節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述連接板位于所述箱型鋼梁的外側(cè)，所述連接板與所述外伸板焊接，所述連接板與所述箱型鋼梁的腹板通過高強(qiáng)螺栓Π連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于矩形鋼管混凝土柱與箱型鋼梁連接的隔板貫通節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述連接板位于所述箱型鋼梁的外側(cè)，所述連接板與所述外伸板和所述箱型鋼梁的腹板分別焊接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于矩形鋼管混凝土柱與箱型鋼梁連接的隔板貫通節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述外伸板的厚度大于等于所述箱型鋼梁的腹板的厚度;所述上隔板的厚度大于等于所述箱型鋼梁的上翼緣板的厚度;所述下隔板的厚度大于等于所述箱型鋼梁的下翼緣板的厚度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于矩形鋼管混凝土柱與箱型鋼梁連接的隔板貫通節(jié)點(diǎn)，包括與所述矩形鋼管混凝土柱焊接的上隔板和下隔板，在所述上隔板和所述下隔板之間設(shè)有四塊與所述箱型鋼梁的腹板分別相對(duì)的外伸板，所述外伸板和與其相對(duì)的所述箱型鋼梁的腹板通過連接板相連；所述箱型鋼梁的下翼緣板搭接在所述下隔板上，二者通過高強(qiáng)螺栓Ⅰ連接；所述箱型鋼梁的上翼緣板與所述上隔板相對(duì)，并通過蓋板連接，所述蓋板與所述箱型鋼梁的上翼緣板和所述上隔板分別焊接。本發(fā)明受力合理，能夠在梁上形成塑性鉸達(dá)到吸收和耗散地震的目的，又能避免下翼緣焊縫缺陷對(duì)節(jié)點(diǎn)抗震性能的不利影響，并且施工方便快捷。
【IPC分類】E04B1/58, E04B1/19
【公開號(hào)】CN105464221
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511014355
【發(fā)明人】陳志華, 張旺, 王小盾, 周婷, 熊清清
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月28日