梯形钢板内插式矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种梯形钢板内插式矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点，包括钢管混凝土柱和钢梁，钢管混凝土土柱包括钢管和填充于钢管内的混凝土，还包括第一高强螺栓、第二高强螺栓、角钢和梯形钢板，钢梁的上翼缘、下翼缘一侧分别焊接在钢管混凝土柱的柱壁上，钢梁的腹板一侧通过第一高强螺栓连接角钢的一边，角钢另一边焊接在钢管混凝土柱的柱壁上，钢管混凝土柱的柱壁上设有尺寸同梯形钢板相匹配的通道，梯形钢板一端插入通道，另一端通过第二高强螺栓对应连接钢梁的上翼缘或下翼缘。与现有技术相比，本实用新型构造简单，加工安装方便，保证方钢管混凝土柱与钢梁共同工作，有效传递压力和拉力，传力明确可靠，适应工业化生产需求。
【专利说明】梯形钢板内插式矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及建筑工程领域，尤其是涉及一种梯形钢板内插式矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点。
【背景技术】
[0002]随着建筑结构的发展，钢-混凝土组合结构的研究和应用得到迅速展开，至今已成为一种公认的新的结构体系，其与钢结构、木结构、砌体结构和钢筋混凝土结构并列，以扩展成为第五大结构。钢-混凝土组合结构充分发挥了混凝土承受压力而钢材承受拉力的材料力学性能，其次，钢材的应用还有利于减少混凝土结构的过大截面，而混凝土材料对钢材的有力作用又可以降低钢结构中对防火的要求。另外，上述组合结构还有利于抗震性能的改善。目前，钢-混凝土组合结构即钢混组合结构在很多国家应用广泛，国内发展也比较迅速。
[0003]钢混组合结构中应用较多的是钢管混凝土结构，所谓的钢管混凝土结构就是把混凝土灌入钢管中并捣实以加大钢管的强度和刚度。这种结构充分发挥了钢管和混凝土两种材料的长处，具有承载力高、塑性和韧性好、施工方便等优点，被广泛的应用在单层和多层工业厂房柱、高层建筑和桥梁等结构中。特别是今年来，随着住宅钢结构的推广和应用，以钢管混凝土柱与钢梁形成的框架结构体系在工程实践中逐渐得到应用和发展，并取得了良好的经济效益和社会效益。
[0004]目前，我国的方钢管混凝土柱与钢梁的连接节点形式主要有外隔板式、内隔板式和隔板贯通式。其中隔板贯通式节点要求方钢管混凝土柱在钢梁上下翼缘对应位置截断，将横隔板焊于相应位置后，重新焊接原方钢管。这种节点施工复杂，焊缝较集中，在我国应用较少。
[0005]在目前我国的研究中，穿筋式连接节点形式主要是螺栓贯通外伸端板式，即钢梁通过焊接端板或T型钢，用贯通柱身的长高强度螺栓与柱相连，待管内的混凝土达到一定强度后，对螺栓杆施加预应力。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种梯形钢板内插式矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点，构造简单，加工安装方便，保证方钢管混凝土柱与钢梁共同工作，有效传递压力和拉力，传力明确可靠，适应工业化生产需求。
[0007]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0008]一种梯形钢板内插式矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点，包括钢管混凝土柱和钢梁，所述钢管混凝土土柱包括钢管和填充于钢管内的混凝土，还包括第一高强螺栓、第二高强螺栓、角钢和梯形钢板，所述钢梁的上翼缘、下翼缘一侧分别焊接在钢管混凝土柱的柱壁上，钢梁的腹板一侧通过第一高强螺栓连接角钢的一边，所述角钢另一边焊接在钢管混凝土柱的柱壁上，所述钢管混凝土柱的柱壁上设有尺寸同梯形钢板相匹配的通道，所述梯形钢板一端插入所述通道，另一端通过第二高强螺栓对应连接钢梁的上翼缘或下翼缘，所述第一高强螺栓和第二高强螺栓的螺栓头均采用双螺帽结构。
[0009]所述梯形钢板为两个。
[0010]所述第二高强螺栓一端将钢梁的上翼缘与一梯形钢板固定连接，另一端将钢梁的下翼缘与另一梯形钢板固定连接。
[0011]所述通道的数量、位置与梯形钢板的数量、位置一致。
[0012]所述钢管混凝土柱为矩形的截面形式。
[0013]所述钢梁为工字型钢梁。
[0014]所述混凝土为普通混凝土、高强混凝土或自密实混凝土中任一种。
[0015]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益技术效果:
[0016]I)本实用新型节点的内插式梯形钢板，其作用相当于内隔板，可以有效的传递钢梁上下翼缘的拉力和压力；相比外隔板节点形式，选用梯形替代矩形，具有传力直接、节省钢材、保证建筑空间等优点。
[0017]2)本实用新型节点的内插式梯形钢板不仅具有内隔板的作用，同时与内隔板相t匕，可以更为有效的传递钢梁的拉力，提高结构的整体性；而且在矩形钢管内插入梯形钢板相比于内隔板更有利于管内混凝土的浇筑及密实。
[0018]3)本实用新型节点构造简单，加工安装方便，传力明确可靠，适应了工业化生产需求。
[0019]4)本实用新型节点与外隔板式节点相比，钢梁、钢筋混凝土楼板和方钢管混凝土柱之间的连接更为直接，减少了施工焊接的工作量。
[0020]5)本实用新型节点设计方法明确合理，施工步骤简单易行。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点的横置俯视示意图；
[0022]图2为本实用新型矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点的正立面构示意图。
[0023]图中:1、钢管，2、第一高强螺栓，3、钢梁，4、角钢，5、混凝土，6、梯形钢板，7、第二高强螺栓。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0025]如图1、2所示，采用梯形钢板内插式矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点将钢管混凝土柱的两侧分别与钢梁3连接，该连接节点包括钢管混凝土柱和钢梁3，钢管混凝土土柱为矩形的截面形式，包括钢管I和填充于钢管I内的混凝土 5，混凝土 5为普通混凝土、高强混凝土或自密实混凝土中任一种，钢梁3为工字型钢梁，还包括第一高强螺栓2、第二高强螺栓7、角钢4和梯形钢板6，钢梁3的上翼缘、下翼缘一侧分别焊接在钢管混凝土柱的柱壁上，钢梁3的腹板一侧通过第一高强螺栓2连接角钢4的一边，角钢4另一边焊接在钢管混凝土柱的柱壁上，钢管混凝土柱的柱壁上设有尺寸同梯形钢板6相匹配的通道，通道的数量、位置与梯形钢板6的数量、位置一致，连接节点一侧的梯形钢板6为两个，一端插入上述通道，另一端通过第二高强螺栓7对应连接钢梁3的上翼缘或下翼缘，第一高强螺栓2和第二高强螺栓7的螺栓头均采用双螺帽结构。
[0026]其中，第二高强螺栓7 —端将钢梁3的上翼缘与一梯形钢板6固定连接，另一端将钢梁3的下翼缘与另一梯形钢板6固定连接。
[0027]上述方式中未述及的有关技术内容采取或借鉴已有技术即可实现。
【权利要求】
1.一种梯形钢板内插式矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点，包括钢管混凝土柱和钢梁(3)，所述钢管混凝土土柱包括钢管⑴和填充于钢管⑴内的混凝土(5)，其特征在于，还包括第一高强螺栓(2)、第二高强螺栓(7)、角钢(4)和梯形钢板(6)，所述钢梁(3)的上翼缘、下翼缘一侧分别焊接在钢管混凝土柱的柱壁上，钢梁(3)的腹板一侧通过第一高强螺栓(2)连接角钢(4)的一边，所述角钢(4)另一边焊接在钢管混凝土柱的柱壁上，所述钢管混凝土柱的柱壁上设有尺寸同梯形钢板(6)相匹配的通道，所述梯形钢板(6) —端插入所述通道，另一端通过第二高强螺栓(7)对应连接钢梁(3)的上翼缘或下翼缘，所述第一高强螺栓(2)和第二高强螺栓(7)的螺栓头均采用双螺帽结构。
2.根据权利要求1所述的梯形钢板内插式矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点，其特征在于，所述梯形钢板(6)为两个。
3.根据权利要求2所述的梯形钢板内插式矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点，其特征在于，所述第二高强螺栓(7) —端将钢梁(3)的上翼缘与一梯形钢板(6)固定连接，另一端将钢梁(3)的下翼缘与另一梯形钢板(6)固定连接。
4.根据权利要求1所述的梯形钢板内插式矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点，其特征在于，所述通道的数量、位置与梯形钢板￠)的数量、位置一致。
5.根据权利要求1所述的梯形钢板内插式矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点，其特征在于，所述钢管混凝土柱为矩形的截面形式。
6.根据权利要求1所述的梯形钢板内插式矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点，其特征在于，所述钢梁(3)为工字型钢梁。
7.根据权利要求1所述的梯形钢板内插式矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点，其特征在于，所述混凝土(5)为普通混凝土、高强混凝土或自密实混凝土中任一种。
【文档编号】E04B1/58GK204098241SQ201420559771
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】王兴涛, 陈建峰, 叶观宝 申请人:同济大学