專利名稱：中空夾層鋼管混凝土柱與鋼梁半穿芯節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式，特別是涉及一種中空夾層鋼 管混凝土柱與鋼梁的半穿芯節(jié)點(diǎn)形式。
背景技術(shù)：
中空夾層鋼管混凝土是一種在兩層鋼管的夾層中填充混凝土而 形成的新型鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。按截面形式可分為圓套圓、方套圓、圓 套方、方套方、矩形套矩形、方形套矩形和圓形套矩形中空夾層鋼管
混凝土，其鋼材可以采用普通強(qiáng)度鋼材或屈服強(qiáng)度在550MPa以上的 高強(qiáng)鋼材，混凝土可以是普通混凝土或抗壓強(qiáng)度在80 120MPa的高 強(qiáng)混凝土和自密實(shí)混凝土，而且可以采用鋼管外直徑(邊長(zhǎng))與壁厚 的比值為40 150的薄壁鋼管。與傳統(tǒng)的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)相比，該結(jié) 構(gòu)形式尤其能減小結(jié)構(gòu)自重和提高結(jié)構(gòu)的抗彎剛度，具有良好的應(yīng)用 前景。而在應(yīng)用過程中，必然涉及到中空夾層鋼管混凝土柱與目前應(yīng) 用較多的鋼框架梁的連接節(jié)點(diǎn)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于中空夾層鋼管混凝土柱與鋼框 架梁的半穿芯連接節(jié)點(diǎn)。其通過悍縫將鋼框架梁分別連接于內(nèi)鋼管、 外鋼管并在框架梁和兩個(gè)鋼管之間傳遞力和彎矩。本發(fā)明避免了僅由 外鋼管承擔(dān)力和彎矩的不利狀況，不必在外鋼管和鋼框架梁之間設(shè)加 強(qiáng)環(huán)板，節(jié)約鋼材，增加了有效使用空間。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
中空夾層鋼管混凝土柱與鋼梁半穿芯節(jié)點(diǎn)，其節(jié)點(diǎn)包括中空夾層 鋼管混凝土柱和鋼框架梁，鋼框架梁半穿芯；通過焊縫將鋼框架梁連 接于內(nèi)鋼管、外鋼管；通過焊縫在鋼框架梁與內(nèi)、外鋼管之間傳遞力 和彎矩。
如上所述的中空夾層鋼管混凝土柱與鋼梁半穿芯節(jié)點(diǎn)，在兩個(gè)鋼 管之間的鋼框架梁的上、下翼緣上開孔，孔的形狀為圓形或橢圓形。
如上所述的中空夾層鋼管混凝土柱與鋼梁半穿芯節(jié)點(diǎn)，其節(jié)點(diǎn)的 制備包括下面步驟與工藝條件-
第一步按設(shè)計(jì)尺寸和位置加工內(nèi)鋼管和外鋼管；在管的一端開 孔，并保證內(nèi)、外鋼管開孔一一對(duì)應(yīng)；
第二步按設(shè)計(jì)要求加工鋼框架梁，保證其尺寸在安裝就位后梁 端略縮進(jìn)內(nèi)鋼管的內(nèi)壁；在內(nèi)、外鋼管之間的鋼框架梁的上、下翼緣 開孔；
第三步在施工現(xiàn)場(chǎng)采用焊接或其它連接方式將內(nèi)鋼管、外鋼管 連接于底板或下層的內(nèi)鋼管、外鋼管上，保證內(nèi)、外鋼管同心且內(nèi)、 外鋼管開孔一一對(duì)應(yīng)；將鋼框架梁插入到內(nèi)、外鋼管的孔內(nèi)；
第四步在外鋼管的外部采用角焊縫連接外鋼管和鋼梁，在內(nèi)鋼 管的內(nèi)部采用塞焊縫或角焊縫連接內(nèi)鋼管和鋼梁；
第五步當(dāng)管高度達(dá)到設(shè)計(jì)高度后在內(nèi)外鋼管之間澆筑混凝土。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是-
1.本發(fā)明避免了僅由外鋼管承擔(dān)力和彎矩的不利狀況，不必在外鋼管和鋼框架梁之間設(shè)加強(qiáng)環(huán)板，節(jié)約鋼材，增加了有效使用空間。
2. 本發(fā)明在兩個(gè)鋼管之間的鋼框架梁的上、下翼緣上開孔，易 于保證混凝土的澆筑質(zhì)量。
3. 本發(fā)明便于機(jī)械化生產(chǎn)，減少了現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)量。


圖1為在工廠制備完畢的內(nèi)鋼管的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為在工廠制備完畢的外鋼管的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為在工廠制備完畢的鋼框架梁的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為在現(xiàn)場(chǎng)施工完畢的節(jié)點(diǎn)剖面示意圖； 圖5為節(jié)點(diǎn)的最終形式平面示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
附圖以圓套圓中空夾層鋼管混凝土與H形截面的鋼框架梁節(jié)點(diǎn) 為例。
如圖1和2所示，按設(shè)計(jì)尺寸加工內(nèi)鋼管1和外鋼管3;按設(shè)計(jì) 位置在內(nèi)鋼管1和外鋼管3的一端開孔2，并保證內(nèi)、外鋼管開孔一 一對(duì)應(yīng)，孔的形狀與鋼框架梁的截面形狀相同，其尺寸略大于鋼框架 梁截面的尺寸，孔的數(shù)目按所要連接的鋼框架梁的數(shù)目確定。
如圖3所示，按設(shè)計(jì)要求加工鋼框架梁4，應(yīng)保證其尺寸在安裝 就位后梁端略縮進(jìn)內(nèi)鋼管的內(nèi)壁；在內(nèi)、外鋼管之間的鋼框架梁的上、 下翼緣開孔5，孔的形狀以圓形或橢圓形為宜，以避免應(yīng)力集中，個(gè) 數(shù)視實(shí)際情況而定，同時(shí)要保證足夠的翼緣截面積以有效傳遞彎矩。如圖4所示，對(duì)于首層，采用焊接或其它連接方式6將內(nèi)鋼管1、 外鋼管3連接于底板7上，保證內(nèi)、外鋼管同心且內(nèi)、外鋼管開孔一 一對(duì)應(yīng)；對(duì)于其它層，采用焊接6將內(nèi)鋼管1、外鋼管3焊接于下層 的內(nèi)鋼管l、外鋼管3上，保證內(nèi)、外鋼管同心且內(nèi)、外鋼管開孔一 一對(duì)應(yīng)。
如圖5所示，將鋼框架梁4插入到內(nèi)、外鋼管的孔2內(nèi)，在外鋼 管的外部采用角焊縫8施焊，在內(nèi)鋼管的內(nèi)部采用塞焊縫9 (梁截面 厚度較小)或角焊縫9 (梁截面厚度較大)施焊；當(dāng)管高度達(dá)到設(shè)計(jì) 高度后，在內(nèi)外鋼管之間澆筑混凝土 10，混凝土高度應(yīng)略低于鋼管 的頂端，以便連接上一層鋼管。
本發(fā)明的步驟與工藝條件為-
第一步按設(shè)計(jì)尺寸加工內(nèi)鋼管、外鋼管；按設(shè)計(jì)位置在一端開 孔，并保證內(nèi)、外鋼管開孔一一對(duì)應(yīng)；
第二步按設(shè)計(jì)要求加工鋼框架梁，保證其尺寸在安裝就位后梁 端略縮進(jìn)內(nèi)鋼管的內(nèi)壁；在鋼框架梁的上、下翼緣開孔；
第三步在施工現(xiàn)場(chǎng)采用焊接或其它連接方式將內(nèi)鋼管、外鋼管 連接于底板或下層的內(nèi)鋼管、外鋼管上，保證內(nèi)、外鋼管同心且內(nèi)、 外鋼管開孔一一對(duì)應(yīng)；
第四步將鋼框架梁插入到內(nèi)、外鋼管的孔內(nèi)；在外鋼管的外部 采用角焊縫連接鋼管和鋼梁，在內(nèi)鋼管的內(nèi)部采用塞焊縫(梁截面厚 度較小)或角焊縫(梁截面厚度較大)連接鋼管和鋼梁；
第五步當(dāng)管高度達(dá)到設(shè)計(jì)高度后在內(nèi)、外鋼管之間澆筑混凝土。本發(fā)明通過焊縫將鋼框架梁分別連接于內(nèi)鋼管和外鋼管，通過焊 縫在框架梁和兩個(gè)鋼管之間傳遞力和彎矩。可以采用圓套圓、方套圓、 圓套方、方套方、矩形套矩形、方形套矩形和圓形套矩形中空夾層鋼 管混凝土，其鋼材可以采用普通強(qiáng)度鋼材或高強(qiáng)鋼材，混凝土可以是 普通混凝土或高強(qiáng)混凝土和自密實(shí)混凝土，而且可以采用薄壁鋼管。 本發(fā)明避免了僅由外鋼管承擔(dān)力和彎矩的不利狀況，不必在外鋼管和 鋼框架梁之間設(shè)加強(qiáng)環(huán)板，節(jié)約鋼材，增加有效使用空間；在兩個(gè)鋼 管之間的鋼框架梁的上、下翼緣上開孔，易于保證混凝土的澆筑質(zhì)量; 便于機(jī)械化生產(chǎn)，減少了現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)量。
權(quán)利要求
1.中空夾層鋼管混凝土柱與鋼梁半穿芯節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)包括中空夾層鋼管混凝土柱和鋼框架梁，鋼框架梁半穿芯；通過焊縫將鋼框架梁連接于內(nèi)鋼管、外鋼管；通過焊縫在鋼框架梁與內(nèi)、外鋼管之間傳遞力和彎矩。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空夾層鋼管混凝土柱與鋼梁半穿芯 節(jié)點(diǎn)，其特征在于，在兩個(gè)鋼管之間的鋼框架梁的上、下翼緣上開孔， 孔的形狀為圓形或橢圓形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空夾層鋼管混凝土柱與鋼梁半穿芯 節(jié)點(diǎn)，其特征在于，節(jié)點(diǎn)的制備包括下面步驟與工藝條件第一步按設(shè)計(jì)尺寸和位置加工內(nèi)鋼管和外鋼管；在管的一端開 孔，并保證內(nèi)、外鋼管開孔一一對(duì)應(yīng)；第二步按設(shè)計(jì)要求加工鋼框架梁，保證其尺寸在安裝就位后梁 端略縮進(jìn)內(nèi)鋼管的內(nèi)壁；在內(nèi)、外鋼管之間的鋼框架梁的上、下翼緣 開孔；第三步在施工現(xiàn)場(chǎng)采用焊接或其它連接方式將內(nèi)鋼管、外鋼管 連接于底板或下層的內(nèi)鋼管、外鋼管上，保證內(nèi)、外鋼管同心且內(nèi)、 外鋼管開孔一一對(duì)應(yīng)；將鋼框架梁插入到內(nèi)、外鋼管的孔內(nèi)；第四步在外鋼管的外部采用角焊縫連接外鋼管和鋼梁，在內(nèi)鋼 管的內(nèi)部采用塞焊縫或角焊縫連接內(nèi)鋼管和鋼梁；第五步當(dāng)管高度達(dá)到設(shè)計(jì)高度后在內(nèi)外鋼管之間澆筑混凝土。
全文摘要
中空夾層鋼管混凝土柱與鋼框架梁半穿芯節(jié)點(diǎn)，涉及一種建筑節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式，該節(jié)點(diǎn)通過焊縫將鋼框架梁分別連接于內(nèi)鋼管和外鋼管并傳遞力和彎矩。可以采用圓套圓、方套圓、圓套方、方套方、矩形套矩形、方形套矩形和圓形套矩形中空夾層鋼管混凝土，其鋼材可以采用普通強(qiáng)度鋼材或高強(qiáng)鋼材，混凝土可以是普通混凝土或高強(qiáng)混凝土和自密實(shí)混凝土，而且可以采用薄壁鋼管。避免了僅由外鋼管承擔(dān)力和彎矩的不利狀況，不必在外鋼管和鋼框架梁之間設(shè)加強(qiáng)環(huán)板，節(jié)約鋼材，增加有效使用空間；在兩個(gè)鋼管之間的鋼框架梁的上、下翼緣上開孔，易于保證混凝土的澆筑質(zhì)量；便于機(jī)械化生產(chǎn)，減少了現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)量。
文檔編號(hào)E04B1/41GK101298789SQ20081001216
公開日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2008年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者王慶利, 韓林海, 高國(guó)瑞 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)建筑大學(xué)