本發(fā)明涉及一種混凝土柱-鋼梁連接節(jié)點(diǎn)及其制作方法，特別是一種裝配式混凝土柱-鋼梁連接節(jié)點(diǎn)及其制作方法。

背景技術(shù)：

鋼管混凝土柱-鋼梁結(jié)構(gòu)體系具有空間分隔靈活、自重輕、抗震性能好、整體性高、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，與剪力墻或核心筒等形成復(fù)合結(jié)構(gòu)體系后，有效解決了框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度小的技術(shù)難題。此外鋼管混凝土柱、鋼梁、節(jié)點(diǎn)等部件易于標(biāo)準(zhǔn)化和工業(yè)化，符合建筑產(chǎn)業(yè)化的要求。此外，鋼結(jié)構(gòu)改建和拆遷容易，材料回收和再生利用率高，被譽(yù)為“綠色建筑”，是符合預(yù)制裝配建造的結(jié)構(gòu)形式，因此裝配式鋼結(jié)構(gòu)已成為國(guó)家推行節(jié)能、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展住宅建筑體系的一種重要形式。

連接系統(tǒng)作為柱和梁的傳力中樞，其構(gòu)造措施和計(jì)算方法是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要問(wèn)題之一，也是直接影響框架結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的關(guān)鍵問(wèn)題之一。因此，節(jié)點(diǎn)形式應(yīng)構(gòu)造簡(jiǎn)單、整體性好、傳力明確、安全可靠、節(jié)約材料和施工方便；節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)做到構(gòu)造合理，使節(jié)點(diǎn)具有必要的延性能，保證焊接質(zhì)量，并避免出現(xiàn)應(yīng)力集中和過(guò)大約束應(yīng)力?，F(xiàn)階段，鋼管混凝土柱與鋼梁的連接形式主要以焊接和栓焊混合連接為主，我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》和《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》推薦了適用于h型鋼柱與鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)形式，即采用柱與懸臂梁段焊接，懸臂梁段與鋼梁采用全螺栓連接。2004年我國(guó)頒發(fā)的《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（cecs159:2004）推薦了四種鋼管混凝土柱與鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)形式，即：帶短梁內(nèi)隔板式連接、外伸內(nèi)隔板式連接（隔板貫通）、外隔板式連接和內(nèi)隔板式連接。規(guī)程中推薦的四種連接形式中內(nèi)隔板節(jié)點(diǎn)雖然具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、節(jié)省材料、制作安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，但只適用于鋼管截面尺寸較大的節(jié)點(diǎn)，且內(nèi)隔板節(jié)點(diǎn)與梁的連接需要進(jìn)行多次焊接，焊接殘余應(yīng)力；外隔板節(jié)點(diǎn)因需要足夠大的水平環(huán)板以保證節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度，所以由于節(jié)點(diǎn)的適應(yīng)性和靈活性較差，此外較大尺寸的外環(huán)板的設(shè)置使得室內(nèi)角部有凸角出現(xiàn)，影響美觀和家居布置；帶懸臂梁段隔板貫通雖然現(xiàn)場(chǎng)全采用螺栓連接，施工方便快捷，但是隨著節(jié)點(diǎn)尺寸的增加，懸臂梁的尺寸和也相應(yīng)增大，不利于運(yùn)輸，且用鋼量較大。隔板貫通節(jié)點(diǎn)由于需要現(xiàn)場(chǎng)焊接，焊接質(zhì)量難以保證，尤其是下隔板與下翼緣的焊接。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種裝配式混凝土柱-鋼梁連接及其制作方法。本發(fā)明具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、傳力明確、強(qiáng)度高、安全性好的特點(diǎn)，能夠滿足“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，弱構(gòu)件”的抗震設(shè)防要求；同時(shí)，還具有安裝方便、施工效率高、“模塊化”設(shè)計(jì)，能滿足裝配式建筑的需求的特點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種裝配式混凝土柱-鋼梁連接，包括有核心區(qū)鋼套，核心區(qū)鋼套的上下兩端分別同軸連接有混凝土柱鋼套，混凝土柱鋼套內(nèi)設(shè)有節(jié)點(diǎn)鋼套；所述混凝土柱鋼套和核心區(qū)鋼套連接點(diǎn)處分別設(shè)有水平的貫通隔板，貫通隔板連接鋼梁的一側(cè)向外延伸，并在貫通隔板的延伸段之間連接鋼梁。

前述的裝配式混凝土柱-鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，所述核心區(qū)鋼套上也貫通隔板延伸段相應(yīng)的一側(cè)縱向設(shè)有連接板，連接板與所述鋼梁經(jīng)第一高強(qiáng)螺栓連接。

前述的裝配式混凝土柱-鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，所述鋼梁為工字鋼梁，工字鋼梁的上下翼緣與所述貫通隔板的延伸段經(jīng)第二高強(qiáng)螺栓連接。

前述的裝配式混凝土柱-鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，所述混凝土柱鋼套和節(jié)點(diǎn)鋼套經(jīng)盲孔螺栓固定在混凝土柱上。

前述的裝配式混凝土柱-鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，所述貫通隔板的延伸段的長(zhǎng)度為100mm，其中前25mm的寬度與貫通隔板的寬度一致，后75mm的寬度縮小后與所述鋼梁的上下面寬度一致或大于鋼梁的上下面寬度。

前述的裝配式混凝土柱-鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，所述貫通隔板的延伸段的前25mm與后75mm這兩端之間的連接處經(jīng)圓弧角過(guò)渡。

一種根據(jù)前述的裝配式混凝土柱-鋼梁連接節(jié)點(diǎn)的制作方法，包括如下步驟：

1）根據(jù)混凝土柱鋼套的尺寸加工貫通隔板；

2）混凝土柱鋼套與節(jié)點(diǎn)鋼套通過(guò)攻絲機(jī)預(yù)留螺栓孔，運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后采用盲孔螺栓連接；

3）貫通隔板與鋼梁翼緣在工廠內(nèi)完成螺栓孔的預(yù)留，運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后，鋼梁翼緣與貫通隔板采用高強(qiáng)螺栓連接；

4）將連接板與節(jié)點(diǎn)核心區(qū)鋼套連接，鋼梁的腹板與連接板通過(guò)高強(qiáng)螺栓連接。

前述的裝配式混凝土柱-鋼梁連接節(jié)點(diǎn)的制作方法，在沒(méi)有與鋼梁連接的柱側(cè)，所述貫通隔板外伸長(zhǎng)度為25mm，在與鋼梁連接的柱側(cè)，貫通隔板外伸100mm，在外伸25mm處采用圓弧倒角過(guò)渡，使得貫通隔板的寬度與鋼梁翼緣寬度一致或大于翼緣寬度。

前述的裝配式混凝土柱-鋼梁連接節(jié)點(diǎn)的制作方法，所述連接板與節(jié)點(diǎn)核心區(qū)鋼套采用剖口焊縫或角焊縫連接。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置核心區(qū)鋼套和混凝土柱鋼套，并在核心區(qū)鋼套和混凝土柱鋼套之間設(shè)有貫通隔板，通過(guò)貫通隔板的延伸段連接鋼梁，這種結(jié)構(gòu)具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，傳力明確的特點(diǎn)；同時(shí)，通過(guò)設(shè)置節(jié)點(diǎn)套管和外伸的貫通隔板，增加了節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的強(qiáng)度，保證了節(jié)點(diǎn)的安全，滿足了“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，弱構(gòu)件”的抗震設(shè)防要求。

2、本發(fā)明采用螺栓連接，大大降低了施工難度，在保證了節(jié)點(diǎn)質(zhì)量的前提下，還提高了施工效率；此外，本發(fā)明的所有構(gòu)件均可以在工廠內(nèi)完成預(yù)制，形成“模塊化”構(gòu)件，滿足了裝配式建筑的需求。

3、本發(fā)明的方法操作更加簡(jiǎn)單，具有更高的施工效率。

附圖說(shuō)明

附圖1為本發(fā)明的立體視圖；

附圖2為本發(fā)明的平面視圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：1-混凝土柱鋼套，2-節(jié)點(diǎn)鋼套，3-盲孔螺栓，4-第二高強(qiáng)螺栓，5-貫通隔板，6-鋼梁，7-連接板，8-第一高強(qiáng)螺栓，9-核心區(qū)鋼套。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明限制的依據(jù)。

本發(fā)明的實(shí)施例：一種裝配式混凝土柱-鋼梁連接節(jié)點(diǎn)，如附圖1-2所示，包括有核心區(qū)鋼套9，核心區(qū)鋼套9的上下兩端分別同軸連接有混凝土柱鋼套1，混凝土柱鋼套1的截面形狀大小與核心區(qū)鋼套9的截面形狀大小一致，混凝土柱鋼套1內(nèi)設(shè)有節(jié)點(diǎn)鋼套2；所述混凝土柱鋼套1和核心區(qū)鋼套9連接點(diǎn)處分別設(shè)有水平的貫通隔板5，貫通隔板5與上下兩端的混凝土柱鋼套1和核心區(qū)鋼套9焊接，貫通隔板5連接鋼梁的一側(cè)向外延伸，并在貫通隔板5的延伸段之間連接鋼梁6。

所述核心區(qū)鋼套9上也貫通隔板5延伸段相應(yīng)的一側(cè)縱向設(shè)有連接板7，連接板7與所述鋼梁6經(jīng)第一高強(qiáng)螺栓8連接，加強(qiáng)鋼梁6與節(jié)點(diǎn)的連接強(qiáng)度。

所述鋼梁6為工字鋼梁（或者h(yuǎn)型鋼梁），工字鋼梁的上下翼緣（即上下兩側(cè)的水平段）與所述貫通隔板5的延伸段經(jīng)第二高強(qiáng)螺栓4連接。

所述混凝土柱鋼套1和節(jié)點(diǎn)鋼套2經(jīng)盲孔螺栓3固定在混凝土柱上。

所述貫通隔板5的延伸段的長(zhǎng)度為100mm，其中前25mm的寬度與貫通隔板5的寬度一致，后75mm的寬度縮小后與所述鋼梁6的上下面寬度一致，在能夠滿足連接需求的基礎(chǔ)上，減少了材料的應(yīng)用，同時(shí)，還具有美觀的效果。

所述貫通隔板5的延伸段的前25mm與后75mm這兩端之間的連接處經(jīng)圓弧角過(guò)渡，圓弧角相對(duì)于直角具有更強(qiáng)的承重強(qiáng)度，同時(shí)，還更加美觀。

施工流程：

1）根據(jù)混凝土柱鋼套1的尺寸加工核心區(qū)鋼管9，核心區(qū)鋼套9的高度與鋼梁6高度一致，通過(guò)對(duì)接焊縫與上下貫通隔板5連接；

2）根據(jù)混凝土柱鋼套1的尺寸加工節(jié)點(diǎn)鋼套2，通過(guò)對(duì)接焊縫與上下貫通隔板5連接，使用盲孔螺栓3與混凝土柱連接；

3）根據(jù)混凝土柱鋼套1的尺寸加工貫通隔板5，在沒(méi)有與梁連接的柱側(cè)，隔板外伸長(zhǎng)度可取25mm，在與梁連接的柱側(cè)，貫通隔板5外伸100mm，其中在外伸25mm處通過(guò)半徑為25mm的圓弧倒角將隔板過(guò)渡到與鋼梁6上下翼緣寬度一致或稍大于鋼梁翼緣寬度；

4）根據(jù)上下貫通隔板5的間距以及與鋼梁6腹板的連接方式加工連接板7，連接板7與節(jié)點(diǎn)核心區(qū)鋼套9采用剖口焊或角焊縫連接，與鋼梁6腹板采用高強(qiáng)螺栓連接；

5）在混凝土鋼套1和節(jié)點(diǎn)鋼套2上，使用攻絲機(jī)預(yù)留螺栓孔，螺栓孔數(shù)量由柱端抗彎承載力確定；

6）在貫通隔板5上預(yù)留高強(qiáng)螺栓孔，預(yù)留螺栓孔數(shù)量通過(guò)梁端抗彎承載力計(jì)算得到；

7）在鋼梁6上下翼緣預(yù)留螺栓孔，其直徑略大于高強(qiáng)螺栓的直徑，預(yù)留孔需與貫通隔板5上孔對(duì)應(yīng)；

8）將鋼梁6插入連接板7，使鋼梁6的上翼緣位于上貫通隔板5之下，下翼緣位于下貫通隔板5之上，鋼梁6的腹板和連接板7用高強(qiáng)螺栓連接，鋼梁6的上下翼緣和上下貫通隔板5用高強(qiáng)螺栓連接。