帶內(nèi)加強環(huán)的端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)工程連接節(jié)點領域，具體涉及一種帶內(nèi)加強環(huán)的端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點。
技術背景
[0002]在上世紀80年代以前，我國的高層建筑大多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式，但隨著高度和層數(shù)的增加，建筑功能的使用也日趨復雜，混凝土結(jié)構(gòu)或純鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足使用功能的要求。面對高層、超高層的巨大挑戰(zhàn)，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)以其優(yōu)異的性能被越來越多的應用到高層建筑結(jié)構(gòu)中。但鋼管混凝土和鋼梁節(jié)點的研究遠沒有型鋼柱和鋼梁連接節(jié)點研究的那么透徹，所以研究更加合理的鋼管混凝土柱和鋼梁的連接形式，是未來工程界的一個重點。
[0003]目前鋼管混凝土柱和鋼梁連接較復雜，為滿足承載要求，主要采用焊接和栓焊的方法，例如規(guī)范提出的內(nèi)加強環(huán)連接和外加強環(huán)連接，但是這些節(jié)點在施工過程中要進行大量施焊，工作條件易受外界影響，且在大震作用下焊縫處容易產(chǎn)生應力集中而發(fā)生脆性破壞。另一種就是把鋼梁焊接在端板上，通過貫穿整個鋼管的螺栓進行連接，這種連接方法，施工起來較難，且受鋼管混凝注截面形式的影響，由于貫穿螺栓的限制要想在鋼管混凝土柱四個方向上都連接鋼梁比較困難。隨著單邊自緊高強螺栓的發(fā)明，解決了端板連接節(jié)點構(gòu)造的復雜性，但是直接采用單邊自緊螺栓端板式連接對鋼管壁的損傷非常大，不利于節(jié)點域的受力，甚至達不到強節(jié)點弱構(gòu)件的要求。
[0004]為了使節(jié)點連接構(gòu)造更加簡單、傳力明確、施工快捷，本發(fā)明提出的帶內(nèi)加強環(huán)單邊自緊螺栓端板式連接節(jié)點具有較高的的安裝精度和施工速度，施工條件不受場地等因素限制，節(jié)點形式不受鋼管混凝土柱截面限制，降低了節(jié)點施工費用，解決了高強螺栓在節(jié)點區(qū)不易施工的難題。
[0005]現(xiàn)有技術中，公開號為CN 1884751A的發(fā)明專利，公開了一種“端板式鋼管混凝土柱-鋼梁連接節(jié)點”其結(jié)構(gòu)相對合理，但是，其節(jié)點域鋼管柱壁沒有加強易受到損害，接連節(jié)點的初始剛度比較小，屈服強度比較低，滯回曲線不夠飽滿，抗震性能表現(xiàn)還不夠卓越。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的是提供一種帶內(nèi)加強環(huán)的端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點，構(gòu)造簡單，傳力明確，方便結(jié)構(gòu)布局，施工快捷，解決高強螺栓在節(jié)點區(qū)不易施工的難題且不用現(xiàn)場施焊，容易拆解和更換。
[0007]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案如下:
[0008]一種帶內(nèi)加強環(huán)的端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點，包括:圓鋼管混凝土柱、鋼梁、端板、螺栓、內(nèi)加強環(huán)，其中:
[0009]2個內(nèi)加強環(huán)焊接在圓鋼管混凝土柱鋼管壁的內(nèi)側(cè)，其位置和連接在鋼管柱壁上鋼梁的上下翼緣對應；鋼梁的端部焊接在端板上，鋼管混凝土柱壁和端板對應開螺栓孔，單邊螺栓從外到內(nèi)穿過端板與圓鋼管混凝土柱的鋼管柱壁預留的螺栓孔內(nèi)，將端板與圓鋼管混凝土柱連接起來，單邊螺栓的螺栓頭部形成自供功能，在鋼管內(nèi)側(cè)自形成有鉚頭；圓鋼管混凝土柱內(nèi)澆混凝土。
[0010]可選的，鋼梁形狀為H型或I型。
[0011]可選的，所述單邊螺栓為高強單向自緊螺栓。
[0012]本發(fā)明工條件不受場地等因素限制，節(jié)點形式不受鋼管混凝土柱截面限制，降低了節(jié)點施工費用，解決了高強螺栓在節(jié)點區(qū)不易施工的難題。
[0013]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點:
[0014](I)受力性能好，變形性能優(yōu)越。由于在節(jié)點域加入了內(nèi)加強環(huán)可防止節(jié)點域鋼管柱壁的破壞，提高了節(jié)點的承載力。塑性鉸發(fā)生在梁端，達到了強連接弱構(gòu)件的要求。
[0015](2)抗震性能好。對節(jié)點模型進行有限元分析，和現(xiàn)有的技術進行對比其滯回性能更加優(yōu)越，且破壞多發(fā)生在梁端，證明其有良好的抗震性能。
[0016](3)施工快捷，便于拆卸和更換。節(jié)點在施工的過程不用現(xiàn)場施焊，施工條件不受現(xiàn)場和天氣條件限制，而且減少了以往鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點施工時的復雜程度。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實施例帶內(nèi)加強環(huán)的外伸端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接幾點的正立面圖；
[0018]圖2是本發(fā)明實施例帶內(nèi)加強環(huán)的外伸端板式鋼管混凝土柱與鋼梁單邊螺栓連接節(jié)點的側(cè)立面圖；
[0019]圖3是發(fā)明實施例帶內(nèi)加強環(huán)的外伸端板式鋼管混凝土柱與鋼梁單邊螺栓連接節(jié)點的正立面圖。
【具體實施方式】
[0020]一種帶內(nèi)加強環(huán)的端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點，包括:圓鋼管混凝土柱1、鋼梁2、端板3、單邊自緊螺栓4、內(nèi)加強環(huán)5，其中:
[0021]2個內(nèi)加強環(huán)5焊接在圓鋼管混凝土柱鋼I管柱壁的內(nèi)側(cè)，其位置和連接在鋼管柱壁上鋼梁2的上下翼緣對應；鋼梁2的端部焊接在端板3上，鋼管混凝土柱壁I和端板3對應開4排2列螺栓孔；單邊螺栓4從外到內(nèi)穿過端板3與圓鋼管混凝土柱I的鋼管柱壁預留的螺栓孔內(nèi)，將端板與圓鋼管混凝土柱連接起來，單向自緊螺栓頭部有自供功能，在鋼管內(nèi)側(cè)自形成有鉚頭；圓鋼管混凝土柱內(nèi)澆混凝土形成鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點。
[0022]本連接節(jié)點的加工和施工如下:
[0023](I)圓鋼管柱壁開洞(螺栓孔為4排2列)；
[0024]端板開洞；
[0025]將鋼梁一側(cè)焊接在端板上。
[0026](2)將加工好的內(nèi)加強環(huán)焊接在鋼管混凝土柱鋼管柱壁內(nèi)側(cè)，位置和連接在鋼管柱壁上鋼梁的上下翼緣對應。
[0027](3)將一種單向自緊螺栓插入鋼管柱壁和焊接在鋼梁一側(cè)的端板孔中，螺栓頭部具有自拱功能，在鋼管內(nèi)側(cè)自動形成鉚頭。
[0028](4)在鋼管內(nèi)澆筑混凝土形成鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點。
[0029]本連接節(jié)點在連接安裝過程中，注意保證孔洞對齊，安裝高強螺栓時還應注意初擰與終擰操作步驟。
【主權項】
1.一種帶內(nèi)加強環(huán)的端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點，其特征在于包括: 圓鋼管混凝土柱、鋼梁、端板、單邊螺栓、內(nèi)加強環(huán)，其中: 2個內(nèi)加強環(huán)焊接在圓鋼管混凝土柱鋼管壁的內(nèi)側(cè)，其位置和連接在鋼管柱壁上鋼梁的上下翼緣對應；鋼梁的端部焊接在端板上，鋼管混凝土柱壁和端板對應開螺栓孔，單邊螺栓從外到內(nèi)穿過端板與圓鋼管混凝土柱的鋼管柱壁預留的螺栓孔內(nèi)，將端板與圓鋼管混凝土柱連接起來，單邊螺栓的螺栓頭部形成自供功能，在鋼管內(nèi)側(cè)自形成有鉚頭；圓鋼管混凝土柱內(nèi)饒混凝土。2.根據(jù)權利要求1所述的帶內(nèi)加強環(huán)的端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點，其特征在于，鋼梁形狀為H型或I型。3.根據(jù)權利要求1所述的帶內(nèi)加強環(huán)的端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點，其特征在于，所述端板形式為外伸式端板。4.根據(jù)權利要求1所述的帶內(nèi)加強環(huán)的端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點，其特征在于，所述單邊螺栓為高強單向自緊螺栓。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶內(nèi)加強環(huán)的端板式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點，包括：圓鋼管混凝土柱、鋼梁、端板、螺栓、內(nèi)加強環(huán)。本連接節(jié)點具有良好的受力和抗震性能，構(gòu)造簡單，傳力明確，方便結(jié)構(gòu)布局，施工快捷，解決高強螺栓在節(jié)點區(qū)不易施工的難題且不用現(xiàn)場施焊，容易拆解和更換，是一種新型的鋼管混凝土柱-鋼梁半剛性連接節(jié)點。
【IPC分類】E04C3/34, E04C3/06, E04B1/58
【公開號】CN105178445
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】劉堅, 周觀根, 高奎, 王宏偉, 童華煒, 任達, 黎佳鈺, 邱江風
【申請人】廣州大學
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月12日